Diseño y simulación CAD/CAE de un prototipo de rueda anti-pinchazos para bicicleta

Abstract

El objetivo del trabajo es presentar el diseño de un prototipo eficiente de rueda anti-pinchazos para las bicicletas en cualquier tipo de terreno cuyas propiedades permitan que no se pinchen tan fácilmente como sucede con las ruedas comerciales, así como buscar que esta solución sea ligera, pero resistente. Por lo que, se pretende reconocer las debilidades presentes en las ruedas de bicicletas, simular el comportamiento del prototipo apoyado en softwares y hacer un seguimiento del comportamiento de la rueda, ante cada prueba que pueda afectar su efectividad. Para ello, se analizó cada propuesta de rueda planteada, luego, se definió el modelo más viable de acuerdo con los requerimientos de un ciclista promedio. Posteriormente, con la ayuda del software SolidWorks, se realizan simulaciones de esfuerzos internos y externos en cada uno de los componentes de la rueda, con el fin de determinar si cumplen con los requerimientos para un ciclista de 100 kgf. En tanto, se concluye que la propuesta más viable es la rueda de amortiguación circunferencial y consta de cinco piezas distintas que se complementan para garantizar cuatro requerimientos fundamentales: resistencia a pinchazos, resistencia a la deformación plástica, durabilidad y fácil fabricación. Para el diseño planteado, es muy importante que los aros interiores presenten una buena amortiguación a impactos externos y baches, así como una adecuada resistencia a las posibles deformaciones plásticas que se originen.