lunes, 28 de octubre de 2013

Solicitaciones mecánicas de los materiales


Solicitaciones mecánicas de los materiales

Una solicitación regularmente es una fuerza externa que actua sobre una estructura, y dependiendo de donde y como sea la fuerza externa que se produzca sobre la estructura habrá diferentes tipos; de tracción, torsión, compresión, cortadura, flexión.

Al contruir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida. Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son:


- Tracción: En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo el estiramiento en ciertas direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones transversales.
Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes: en este caso, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica, de modo que tras cesar el esfuerzo de tracción se mantiene el alargamiento; si las deformaciones no son permanentes se dice que el cuerpo es elástico, de manera que, cuando desaparece el esfuerzo de tracción, aquél recupera su longitud primitiva.

Son muchos los materiales que se ven sometidos a tracción en los diversos procesos mecánicos. Especial interés tienen los que se utilizan en obras de arquitectura o de ingeniería, tales como las rocas, la madera, el hormigón, el acero, varios metales, etc.

Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:

- Elasticidad (módulo de elasticidad)
- Plasticidad
- Ductilidad
- Fragilidad

Ejemplo del resultado del esfuerzo de tracción


Aquí podemos ver los tipos de tracción y
compresión que hay depende por donde
hagas el esfuerzo


- Compresión: Las fuerzas que pueden hacer que una barra se aplaste o comprima se llaman fuerzas de compresión. Hace que se aproximen las distintas partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando colocamos una estatua sobre su pedestal, sometemos a ese pedestal a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.


Ejemplo de esfuerzo de compresión

Resultado después de ejercer
un esfuerzo de compresión
Imagen animada del resultado del
esfuerzo de compresi

- Flexión: Las fuerzas que actúan sobre una barra y tienden a hacer que se doble, se denominan fuerzas de flexión. Es una combinación de compresión y tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a flexión se acortan, las inferiores se alargan. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona. También se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros.

Ejemplo de un esfuerzo de flexión
Ejemplo de esfuerzo de flexión


- Cortadura: Las fuerzas de cizalla o cortadura actúan de forma que una parte de la estructura tiende a deslizarse sobre la otra. Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a una pieza, haciendo que las particulas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras una lámina de cartón estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobres los que apoyan las vigas estan sometidos a cizalladura.


Otro ejemplo de cortadura


- Torsión: Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes que giran, las manivelas, los cigüeñales, etc..




Ejemplo de esfuerzo de torsión

martes, 22 de octubre de 2013

Carrocería de vehículos. Tipos y componentes.

CARROCERÍA DE VEHÍCULOS. TIPOS Y COMPONENTES.


1.- Historia de la carrocería del automovil:

La carrocería de un automóvil es aquella parte del vehículo en la que reposan los pasajeros o la carga. En los vehículos autoportantes, la carrocería sujeta además los elementos mecánicos del vehículo.
La historia del Automóvil puede considerarse que se inició el 23 de Octubre de 1769, con la primera prueba realizada por Nicolás José Cugnot sobre un carromato que disponía de un motor de vapor. Desde esa fecha hasta nuestros días, la evolución sufrida por el automóvil ha sido constante, de modo que en nada se parecen los vehículos actuales: cómodos, rápidos, seguros y silenciosos, a aquellos iniciales que acababan de derivar directamente de los carruajes movidos por tracción animal.
Vehículo de vapor de Cugnot

Una vez hemos definido lo que es la carrocería y el comienzo de la historia del automóvil, vamos a explicar su evolución dividiendolo en tres apartados:

a) Evolución de la carroceria del automóvil
En los primeros años, los automóviles tomaron como modelo a los vehículos de tracción animal (carruajes), conservando de estos la estructura de un chasis base o largueros sobre los que se montaba la carrocería junto a los elementos mecánicos que lo hacían moverse, girar, frenar, etc..
Similitudes: a la izquierda, carruaje de caballos; a la derecha, automóvil a motor
Las carrocerías no se mejoraron en un principio en la misma proporción en que lo hicieron las partes mecánicas, limitándose a transformaciones de tipo estético.
El primer avance importante experimentado por las carrocerías fue la sustitución de los largueros de madera que formaban el chasis primitivo por largueros de chapa de acero que admitían mucho mejor los crecientes aumentos de potencia. Estos revestimientos de acero fueron aumentando con el tiempo, evitándose en principio las formas redondeadas, ya que al no estar desarrollada la técnica de la embutición las chapas debían deformarse a mano. No obstante, la chapa laminada se empleó inicialmente para paneles y piezas exteriores, siendo fundamentalmente de madera el chasis y la configuración interior.
Con la invención del motor de combustión interna de cuatro tiempos (Nikolas August Otto, 1876) la época del motor de vapor llego a su fin en los automóviles.


Ford modelo T:
Varios modelos Ford T

Este automóvil fue el más popular de su época con 15’5 millones de vehículos vendidos.
El modelo T incluía novedades que otros vehículos de la competencia no ofrecían como era el volante situado en el lado izquierdo de gran utilidad para la entrada y salida de los ocupantes, también incorporaba grandes adelantos técnicos como el conjunto bloque del motor, carter y cigüeñal en una sola unidad, utilizando para ello una aleación ligera y resistente de acero de vanadio.
A comienzo del siglo XX hubo un gran salto en la fabricación del automovil, y en 1927 apareció la primera carrocería construida completamente con una estructura de acero, aunque con algunos refuerzos de madera, y a partir de los años 30 las grandes compañías de automóviles adoptaron el uso de la chapa de acero para la construcción total del vehículo, iniciando su producción de forma masiva. El incremento de la producción motivado por el aumento de la demanda del mercado condujo a una mejora en la calidad de los automóviles.
Ford modelo A, primera carroceria construida completamente de acero, aunque con refuerzos de madera.
La evolución de las carrocerias continua y Un hito histórico en la evolución de la carrocería se marcó en 1934 al presentarse comercialmente los primeros vehículos autoportantes, con una carrocería completamente fabricada con chapas de acero, sin ningún elemento de madera. Se trataba del Citroën Traction Avant
1934 Citroen Traction Avant
El panel del techo aportó consistencia con el formato del cajeado, la definición de los marcos de parabrisas y el canal vierteaguas.
- Los montantes delantero, central y trasero dieron rigidez y resistencia al resto de la estructura autoportante carente de chasis independiente al formar cuerpo entre el techo y el suelo.
- Los largueros bajo puerta, en sus múltiples y variados tipos realizan la función de unir el piso con los montantes.
Las carrocerías han evolucionado hacia sistemas más rígidos, pero a la vez más ligeros, debido a los avances en el diseño y forma de las estructuras. Todo ello ha dado origen a que los vehículos posean:
- Una buena habitabilidad.
- Menores coeficientes aerodinámicos (Cx).
- La rigidez necesaria para tener buen comportamiento dinámico facilitando la conducción a elevadas velocidades.
- Mayor protección del habitáculo en caso de accidente.


En esta imagen podemos observar la evolución del automóvil en diferentes países.
















Y en este esquema podemos observar el cambio producido desde el primer vehículo hasta las ultimas 
novedades, estamos en constante evolución como se puede ver.

b) Evolución de la fabricacion de la carrocería del automóvil

Durante varios años se iban batiendo los propios records del año anterior. Las ventas sobrepasaron los 250.000 vehículos en 1914. Por su parte, siempre a la caza de la reducción de costes y mayor eficiencia, Henry Ford introdujo en sus plantas en 1913 las cintas de ensamblaje móviles para el modelo (T), que permitían un incremento enorme de la producción. Dicho método, inspirado en el modo de trabajo de los mataderos de Detroit, consistía en instalar una cadena de montaje a base de correas de transmisión y guías de deslizamiento que iban desplazando automáticamente el chasis del automóvil hasta los puestos en donde sucesivos grupos de operarios realizaban en él las tareas encomendadas, hasta que el coche estuviera completamente terminado. El sistema de piezas intercambiables, ensayado desde mucho antes en fábricas estadounidenses de armas y relojes, abarataba la producción y las reparaciones por la vía de la estandarización del producto.
Esta iniciativa es seguida por otros fabricantes americanos.

En 1927 apareció la primera carrocería construida completamente con una estructura de acero, aunque con algunos refuerzos de madera, y a partir de los años 30 las grandes compañías de automóviles adoptaron el uso de la chapa de acero para la construcción total del vehículo, iniciando su producción de forma masiva. El incremento de la producción motivado por el aumento de la demanda del mercado condujo a una mejora en la calidad de los automóviles.

El cambio de la fabricacion de las carrocerias de los chapistas comenzó a partir del sigo XXVIII cuando los italianos comienzan a trabajar con gran arte e incentivo en los famosos "carroccio", es decir, las carrozas. El concepto de carro para el transporte de personas comienza a partir de este momento a despegarse de la idea del carro cubierto, dotado de simples asientos y movido por burros o caballos, para entrar dentro de un periodo de decidida busqueda de la comodidad de los pasajeros adinerados de modo que, con la aportación de los carroceros franceses, vamos a asistir en pocos años a una importante transformación en ese terreno. A partir de ese momento, se trabaja en mejorar el espacio interior y el acomodo de los viajeros; se pasa a tapizar lujosamente los interiores, se colocan vidrios en los laterales, etc. y sobre todo, se trabaja en dulcificar el movimiento de vaivén que los malos caminos imprimen al conjunto de la caja, de modo que se crean por primera vez sistemas complejos de suspensión por medio de los cuales la caja de la carroza queda independizada en buena manera de las ruedas y de las inevitables irregularidades que el camino presenta.

A partir de aquí y a nivel artesano se distingue el trabajo del carretero del trabajo del carrocero, al igual que se distinguía el trabajo del carpintero del trabajo del ebanista, es el momento en que la carrocería comienza a tomar forma.
Cuando hacia 1883, el alemán Gottlieb Daimier consigue fabricar un motor de tipo OTTO (4t) capaz que funcionar con liquido, motor que se mostraba ya apto para sustituir a las caballerías, el primer problema no fue encontrar un tipo de estructura capaz de recibirlo por que el mundo de entonces ya estaba lleno de diferentes conjuntos de carrocerías a las que el motor recientemente inventado podía acoplarse sin grandes problemas iniciales, como así se hizo en los primeros tiempos.
Claro que a través de los años y con la creación de motores cada vez mas potentes y rápidos de giro, las carrocerías han ido evolucionando con grandes e importantes cambios.

Inicialmente, las carrocerías eran de madera y su construcción y manipulación estaba encomendada a los carpinteros especializados, pero a partir de finales de los pasados años veinte se comienza a emplear la chapa de acero y consecutivamente el oficio cambia de manos, ahora son los CHAPISTAS los que se han de hacer cargo de los trabajos de reparación y ajuste de las carrocerías metálicas, situación que se mantiene hasta día de hoy.

c) Distintos tipos de configuraciónes de carrocerías y chasis a lo largo de la historia del automovil

Se puede decir que las carrocerías se dividen en dos grandes grupos ,carrocerías de chasis
independiente y de chasis autoportante o monocasco, que a su vez se dividen en tipos diferentes, debido a su momento de fabricación (época) usos y requerimientos.

El chasis independiente es bastante antiguo (digamos desde la fabricación de los primeros vehículos) pero todavía se usa en la constitución de camiones, autocares, todo terrenos y coches con carrocerías de fibra o similares.
Este sistema consta de un chasis rígido en el cual van incorporadas todas las piezas mecánicas como el motor, suspensión, dirección, transmisión, etc...Lógicamente el chasis también soporta encima la estructura de la carrocería (normalmente el habitáculo y caja).Cuando el bastidor ha recibido todos los órganos mecánicos forma un conjunto denominado chasis.
Generalmente, la carrocería va atornillada al bastidor .y esta formado por dos estructuras paralelas mas otras perpendiculares, en modelos muy antiguos los bastidores eran de madera donde se fijaba las ballestas (amortiguador) y de mas elementos.Algunas marcas míticas han conservado ese sistema hasta casi la actualidad,(los morgan que llevaban dos piezas longitudinales de cedro)pero los nuevos materiales han ganado terreno sobre todo aceros y aluminios.
Land Rover utiliza chasis independiente


Este sistema presenta una gran versatilidad, permitiendo conseguir:

-Tanta robustez como se desee.
-Soportar grandes esfuerzos estáticos y dinámico

Estos chasis (bastidores) separados de la carrocería suelen ser más resistentes que el conjunto de una carrocería auto-portante  por lo cual aun se emplean para vehículos de carga. Estos bastidores normalmente están fabricados por travesaños de acero longitudinales y transversales, formando una estructura muy sólida y resistente, de echo los camiones y autobuses y vehículos de carga, debido a sus esfuerzos e incluso a su longitud se montan sobre chasis de "doble viga".

Dentro de los vehículos de chasis independiente algunos montaban un chasis de plataforma, era algo diferentes en la forma de construcción pero la idea era la misma , la unión de el chasis por un lado y la carrocería por otro.

Bastidor montado (chasis independiente)






Carrocería y chasis separados
















Chasis independiente de un camión (doble viga)










El chasis autoportante o monocasco es el más usado actualmente en la fabricación de automóviles por los motivos de reducción de peso, flexibilidad y coste.

Carrocería Autoportante = Carrocería que se soporta ella misma.

Carrocería autoportante o monocasco


El primer vehículo en incorporar esta técnica constructiva fue el Lancia Lambda, de 1923.

Los primeros vehículos de gran serie en tener carrocería autoportante fueron el Chrysler Airflow y el Citroën Traction Avant.

Renault Megane utiliza chasis autoportante


Otros vehículos (por ejemplo el Chevrolet Camaro de 1967) utilizaron una técnica mixta, en la cual
Chevrolet Camaro de 1967 con una combinacion
de chasis semi-monocasco con un
chasis parcial
un semi-monocasco se combinaba con un chasis parcial (subchasis) que soportaba el motor, el puente delantero y la transmisión. Esta técnica trataba de combinar la rigidez y la resistencia de la carrocería autoportante con la facilidad de fabricación del vehículo con chasis independiente, actualmente este sistema se encuentran en algunas SUV´s de las marcas Japonesas Toyota, Mitsubishi y Suzuki para obtener mayor rigidez torsional y tener a la vez la ventaja monocasco en SUV´s que requieran mayor resistencia a malos tratos. Los inconvenientes eran desajustes entre el chasis parcial y la carrocería, solucionado ahora con puntos de soldadura de nueva generación y adhesivos especiales.

Actualmente, casi todos los automóviles se construyen con la técnica de monocasco, realizándose las uniones entre las distintas piezas mediante soldadura de puntos. En los vehículos modernos, hasta los cristales forman parte de la estructura del vehículo, colaborando en darle fortaleza y rigidez.


El chasis tubular es utilizado en vehículos clásicos deportivos.
La fabricación consiste en crear una estructura por medio de tubos metálicos soldados de manera transversal y longitudinal. Esta técnica da lugar a habitáculos que presentan una gran rigidez, resistencia, y un peso reducido.

El chasis tubular después de su construcción es recubierto por medio de láminas metálicas, normalmente están fabricadas con magnesio, o aluminio. Esto se debe a que estos materiales son
ligeros.

Sin embargo pese a que este tipo de estructura tiene gran resistencia, ligereza, y rigidez no se muy utilizado debido a que son necesarias muchas horas para su fabricación, y que los materiales con los que se compone tienen un recio alto. Esto hace que este tipo de chasis solo se encuentre en modelos de automóvil exclusivos.
Chasis tubular 


Chasis tubular 
















2.- Distribucion de volumenes en un vehículo y su clasificación en base a ella

Cuando hablamos sobre automóviles muchas veces nos encontramos con palabras como monovolumen, dos volúmenes o tres volúmenes. Asociamos a cada una de las tres palabras un tipo determinado de vehículos, pero ahora conoceremos el porqué.

Los volúmenes no son más que la manera en la que está distribuida el espacio en un vehículo. El primer volumen corresponde a la zona del motor, el segundo corresponde al habitáculo y está separado del primero mediante el salpicadero, mientras el tercero corresponde al maletero cuando es totalmente independiente del habitáculo (un dos o cuatro puertas, por ejemplo)
Monovolumen:

En este tipo de vehículos el compartimento del motor entra en el habitáculo, por lo que la estructura no tiene una separación determinante entre el habitáculo y el vano motor. Como puede ser el caso de la Renault Space, el salpicadero suele tener un tamaño considerable debido a esa penetración del motor en el habitáculo.





Dos volumenes:
En un dos volúmenes hay una clara separación entre el compartimento del motor y el habitáculo. En los dos volúmenes elmaletero y el habitáculo están comunicados. Podríamos decir que si se puede acceder al habitáculo desde el maletero y viceversa es un dos volúmenes (sin abatir asientos ni nada por el estilo, porque si no todos podrían ser dos volúmenes). Este tipo de coches suelen tener un portón trasero, en lugar de la tapa de maletero que suelen tener los tres volumenes.





Tres volúmenes:





El maletero y el compartimento del motor están claramente delimitados. Los tres volúmenes acostumbras a tener dos o cuatro puertas.


Hay vehículos que son considerados dos volúmenes y medio. Este tipo de vehículos suelen tener la zona de carga ligeramente sobresaliente con respecto al perfil trasero. En definitiva, un dos y medio podría ser un sedán de cinco puertas. En la imagen siguiente podéis ver la diferencia entre un tres volúmenes y un dos y medio




Métodos de identificación de un vehículo. Normativa.

Metodos

Las técnicas de identificación de un vehículo son todos los procedimientos realizados por personal de la Policía, durante la revisión de un vehículo tanto en la fase técnica como física con el fin de establecer si su procedencia es legítima, entre estas se encuentra:

1. Análisis de la documentación

2. Verificación de las características generales o universales como marca, modelo, clase, tipo, color, año de fabricación.

3. Ubicación de los campos numéricos.

4. Reconocimiento de las características físicas de los NIV y VIN.

5. Aplicación de los métodos apropiados para la restauración de los números seriales o inscripciones borradas.

El codigo VIN, normativa

El Numero de Identificación Vehicular (VIN) VEHICLE IDENTIFICATION NUMBER, se compone de 17 caracteres alfanuméricos y tiene la posibilidad de identificar un rodado conociendo su procedencia, marca, modelo y detalles de su fabricación.

A mediados de los años 50, los fabricantes norteamericanos , al notar la gran demanda de automóviles, que produjo aumentar la producción en masa, decidieron identificar a sus rodados estampando siglas en los mismos y sus piezas.

A principios de 1980, la Administración Nacional de la Seguridad en el tránsito de autopistas (Departamento del transporte de Estados Unidos), ordenó, que todos los rodados debían contener en su número de chasis 17 dígitos alfanuméricos, tal como se puede observar en la mayoría de las marcas hoy en día y que consta en la cédula identificadora. La finalidad es identificar automóviles, remolques, motocicletas y ciclomotores.

Dicha sigla, debe estamparse en forma legible, inalterable y duradera,. Se encuentra estampado o acuñado bajo relieve sobre una pieza solidaria del vehículo como es el chasis, y además puede presentarse en forma de troquelado. En caso de carrocería auto portante lo encontramos sobre una pieza estructural o de baja frecuencia de sustitución, como el pasa ruedas, pisos y para llamas. También puede gravarse en las placas de fabricación identificadoras propias del rodado que se encuentran sobre el frente o parante del mismo.. La norma ISO, aconseja gravar dicha numeración en la parte delantera derecha del vehículo, lugar menos frecuente de choque.

En algunos países de Europa, se exige que tal numeración debe ser visible desde afuera del rodado, siendo común estamparlo detrás del parabrisas en zona contigua al parante

Para el numero VIN, se utilizan solo cifras árabes y letras latinas mayúsculas, obviándose las letras I, O y Q, por su parecido con ciertos números, a fin de evitar confusiones.

El numero VIN, se compone de tres secciones a saber, según la norma ISO 3779 de 1983:

1. Numero identificador mundial del fabricante WMI.

2. DESCRIPCIÓN DEL FABRICANTE VDS

3. INDICACIÓN DE VEHÍCULO VIS

dígitos 1 2 3 VWI
dígitos 4 5 6 7 8 9 VDS 

dígitos 10 11 12 13 14 15 16 17 VIS

Vamos analizar cada sección del código VIN de 17 dígitos:

WMI: SECCIÓN UNO

Se compone de los 3 primeros dígitos del código VIN e identifica mundialmente la fabricante del vehículo

Digito 1:
nos aclara la región en donde se fabrico el rodado

Clave 1, 2, 3, 4 y 5 le corresponde a Estados Unidos.

Clave 6 y 7 le pertenece a Oceanía

Clave 8, 9 y 0 a Sudamérica

Clave A a H, corresponde África.

Clave J a R, pertenece a ASIA.

Clave S a Z, se fabrico en Europa

Con el primer digito, sabemos con seguridad de que continente proviene el automotor

Digito 2:
El segundo digito indica país de fabricación

Digito 3:
Indica fabricante del vehículo dentro del país. Este carácter si fuera Nro 9, significa que el fabricante produce menos de 500 vehículos por modelo.

Con la combinación de los tres primeros caracteres la identificación del país es única.

La SAE (Society of Automotive Engineers) con posterioridad a la norma ISO 3779 estandarizo el uso para cada país de un código especifico de VWI para así quedar absolutamente identificado el país y marca de fabricación del vehículo

VDS: SECCIÓN DOS
Se compone del 4 al 9 dígito del código VIN ( seis dígitos en total) y significa Vehicle Descriptor Section (VDS), es decir que establece las especificaciones del vehículo, tales como modelo, motor, distancia entre ejes, etc. Para esta sección no existe un standard ISO, el significado y la secuencia de los caracteres son determinados por el fabricante. Solo en Estados Unidos emiten las reglas de cómo debería usarse esta sección..

Los caracteres del numero VIN que sean letras Z(zetas) o 0(ceros) son utilizados como constantes careciendo de valor

Si bien no hay una estandarización a nivel mundial, después analizaremos en algunas marcas de EEUU y japon como distribuyen el VDS y a nivel general podemos decir que los dígitos 4 a 9 contienen la siguiente información, no necesariamente en el orden dado a continuación pero si dentro de los dígitos mencionados:

Digito 4 plataforma
Digito 5 tipo de carrocería (body style)
Digito 6 serie fabricación
Digito 7 tipo de motor (engine type)
Digito 8 tipo de equipamiento de seguridad
Digito 9 código de chequeo
VIS: SECCIÓN TRES
Esta sección comienza en el 10mo digito, estando conformado desde el digito 10 hasta el 17 y se utiliza para identificar al vehículo “Vehicle Identifier Section”(VIS)

En principio la interpretación es libre para todos los fabricantes, solo los últimos 4 caracteres de esta sección son obligatoriamente numéricos, indican el numero de orden de fabricación. Si el fabricante desea ingresar un año de modelo y/o lugar de fabricación, suele ubicar estos caracteres en las primeras posiciones del VIS.

Para el año del modelo es común utilizar el 10mo digito VIN, existiendo una lista que la mayoría de los fabricantes utiliza

Por lo tanto los digitos del VIS identifican lo siguiente:

Digito 1: región donde esta fabricado el auto

Digito 2: país de fabricación

Digito 3: fabricante del vehículo dentro del país

Digito 4: plataforma del auto

Digito 5: body style
VIN
Digito 6: serie de fabricación

Digito 7: engine type

Digito 8: equipamiento de seguridad

Digito 9: código de chequeo

Digito 10: año de fabricación

Digito 11: código de planta

Digito 12 al 17: secuencia numérica de fabricación


Identificaciónes en el vehículo












3.- Características principales de una carrocería autoportante

- Esta formada por un número muy elevado de piezas.

- Soporta todos los conjuntos mecánicos y se auto porta así misma.

- La carrocería es un elemento importante de seguridad pasiva, ya que en caso de colisión absorbe la mayor cantidad de energía posible.

- El diseño de todas las carrocerías se basa en disipar desaceleraciones superiores a las que puede soportar el cuerpo humano.
- Estructura constituida por el ensamblake de las chapas de acero mediante soldadura por toda la carrocería.
- Es más rígida, menos pesada y capaz de absorber los esfuerzos y energía de deformación.
- Todas son chapas con diferentes formas según diseño para dar rígidez

4.- Elementos externos de la carrocería de un vehículo

La carrocería se compone de unos elementos exteriores que aumentan la rigidez, aerodinámica, belleza y seguridad al vehículo.

a) Paneles exteriores: este conjunto está formado por todos los revestimientos exteriores, que determinan el aspecto estético del vehículo; está constituido por:

-Puertas: Son elementos que cierran el habitáculo de la carrocería, aportando rigidez. Se incluyen en seguridad pasiva al incorporar refuerzos para no dañar a los ocupantes.

-Aletas: Son piezas de cerramiento lateral del vano motor o el maletero.

-Frente delantero: Este elemento consiste en una pieza transversal, que refuerza y une entre sí a las aletas delanteras. Dispone de huecos para permitir paso al aire.

-Capó: Forma la tapa o cerramiento superior del vano motor y,en seguridad pasiva, dispone de una estructura especial para conseguir una deformación programada en caso de accidente y no dañar a los pasajeros.

-Techo: Es una pieza de gran superficie que se apoya en los montantes de la caja y sobre los marcos del parabrisas y la luna trasera, proporciona rigidez al habitáculo.

-Panel trasero: Es el revestimiento transversal que forma la parte trasera de la carrocería y une entre sí, las aletas y el armazón trasero.

-Portón trasero: Forma el cerramiento del maletero.

-Luna delantera: Aunque no es una pieza metálica, puede considerarse como pieza de la carrocería. Se trata de un vidrio laminado, para evitar su rotura en pequeños trozos, suele ir pegada con adhesivos que hace que aporte gran rigidez al vehículo.

b) Armazón delantero: este conjunto integra piezas muy reforzadas, ya que sustentan un gran 
número de órganos mecánicos y eléctricos; está constituido por: -Largueros: elementos longitudinales muy robustos, los delanteros se encargan de la sustentación del grupo motopropulsor, aportando rigidez al vano motor.

-Revestimiento inferior del parabrisas: Su función es dar rigidez a la parte baja del revestimiento
frontal del parabrisas.

-Salpicadero: constituye el cerramiento de la parte delantera del hábitaculo que lo separa del vano motor.

-Pase de ruedas delantero: Son piezas que se utilizan como cerramiento de la zona prevista para el libre movimiento de las ruedas y el desplazamiento del conjunto de suspensión.

c) Armazón central y trasero: las piezas de este conjunto forma un armazón que define la forma del vehículo y actúa de elemento rigirizador total.

-Largueros: son vigas longitudinales que constituyen la base unidas a los travesaños mediante soldadura o remachado.

-Traviesas: son vigas transversales que constituyen la base unidas a los largueros mediante soldadura o remachado.

-Montantes: piezas verticales que se unen a los pilares formando cuerpo con ellos.

-Pilares: piezas robustas que se unen a los montantes y constituyen la estructura básica que le da rigidez al vehículo.

-Cimbras: forman la prolongación superior de los pilares, formando un arco que pasa por debajo del techo y protege en caso de vuelco.

-Estribos: son piezas muy reforzadas que constituyen la base de apouyo de los pilares, en la parte baja.

-Pases de rueda traseros: Es la pieza que une el armazón delantero con el trasero y realiza la misma función que los pases de rueda delanteros.

-Piso del habitáculo: o suelo es una de las estructuras mas importantes. Esta formado por chapas de acero que proporcionan gran rigidez a la estructura.

-Piso trasero: o maletero formado por estructura similar al piso del habitáculo.



5.- Elementos internos de la carrocería de un vehículo

· Chapa salpicadero:  Separa el habitáculo del compartimento motor .Su misión principal es impedir la entrada de conjuntos mecánicos al habitáculo en caso de colisión frontal. Está  unida  mediante soldadura a la zona delantera del  suelo del habitáculo, al túnel central y a los pilares delanteros, constituyendo la pieza de unión entre ambos. Aumenta la resistencia a la torsión de la célula y la protección en caso de impacto lateral.


· Túnel central: El túnel central recorre el suelo del habitáculo por su parte central en todo su largo desde la parte delantera a la trasera. Refuerza la resistencia a la flexión en sentido longitudinal del habitáculo. Las traviesas o refuerzos transversales refuerzan la resistencia a la flexión en sentido transversal. Además, el túnel central y las traviesas sirven de zona de anclaje para asientos y cinturones de seguridad


· Suelo del habitáculo
: Se trata del elemento más rígido de la carrocería, pues ha de soportar los elevados esfuerzos que sobre el recaen. Normalmente el suelo se encuentra dividido en dos mitades, situadas a ambos lados del túnel central. Se completa, transversalmente, con los anclajes de los asientos delanteros y traseros y, en algunos casos, con una traviesa central entre los pilares centrales.


·  Estribos bajo puertas: Se sitúan de forma longitudinal al vehículo, a ambos lados del suelo del habitáculo. Están formados por diferentes piezas interiores y exteriores con el fin de aumentar su resistencia. En la parte delantera del habitáculo, los estribos se unen a los pilares delantero y central, en la trasera al pilar central y a las aletas traseras. Son un elemento fundamental en la protección de los ocupantes en caso de colisión lateral.

·  Puertas:  Las puertas deben presentar un perfecto ajuste a pilares, estribos y montantes del techo. Sus bisagras, resbalones y cerraduras están reforzados. Las puertas incorporan barras de protección lateral interiores de acero o aluminio.

·  Pilares:  Los pilares deben soportar y transmitir esfuerzos tanto en sentido longitudinal como transversal al vehículo. Tanto por su forma de construcción como por los sistemas de unión a los componentes de la célula de seguridad están orientados a dotar al conjunto de una elevada resistencia. Además, los pilares centrales y traseros han de soportar los esfuerzos que actúan sobre los anclajes de los cinturones deseguridad. Para ello están dotados de refuerzos soldados. En caso de colisión los pilares han de de distribuir la energía de la colisión por toda la carrocería .En caso de vuelco los pilares deben evitar la disminución del espacio de supervivencia.

·  Techo:  El  techo está  formado por una chapa de gran superficie, generalmente plana. Se suele reforzar mediante traviesas.

·  Largueros delanteros:  Son los elementos más importantes para la disipación de la energía producida en un impacto frontal. Los espesores de chapa utilizados en este tipo de piezas pueden ser

variados. También es frecuente encontrar largueros formados por chapa tipo tailored blank para lograr diferentes niveles de resistencia a lo largo del larguero. La unión de los largueros al piso habitáculo ha de impedir la penetración de los largueros a través de la chapa salpicadero. Los largueros deben transmitir la parte de la energía sobrante que no puedan disipar por deformación a la estructura de la célula de seguridad para que pueda ser disipada por la carrocería en su conjunto.

·  Subchasis/traviesa delantera:  En algunos vehículos, la sujeción de los conjuntos mecánicos se realiza a través de un subchasis o cuna motor; en otros, la mecánica se fija directamente a los largueros y a la traviesa delantera. Ambas estructuras refuerzan la parte frontal del vehículo y, en caso de golpes no frontales, distribuyen la energía hacia el lado que no recibió el impacto


·  Pasos de rueda:  Son los elementos que alojan las ruedas. Están formados por la unión de una gran cantidad de chapas. Deben soportar los esfuerzos recibidos del sistema de suspensión.





English vocabulary

Carroceria: Bodywork

Chasis: Chassis

Chasis tubular: Tubular chassis

Chasis autoportante: Freestanding chasis

Chasis independiente: Independent chassis

Elementos externos: External elements

Elementos internos: Internals

Evolucion de la carroceria: Evolution of the bodywork

Evolucion de la fabricacion: Evolution of the manufacturing

Monovolumen: MPV

Dos volumenes: Two volumes

martes, 15 de octubre de 2013

Sistemas de representación gráfica

SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN GRÁFICA


Normas básicas del dibujo técnico

El dibujo es un medio de expresión el cual es usado por el ser humano para desarrollar su actividad creadora y de comunicación. Según su finalidad se puede clasificar en dibujo artístico, no tiene norma, o dibujo técnico, el cual se utiliza en el campo de la industria y de la técnica para expresar y transmitir información necesaria en el diseño, la construcción, el funcionamiento y verificación de toda clase de elemento.
Este se divide en tres grandes grupos:
-Dibujo arquitectónico
-Dibujo topográfico
-Dibujo de ingienería (el cual es usado en la mecánica)

A continuación podemos observar un esquema de la representación grafica la cual se adquiere mediante el dibujo técnico, el cual se divide en cuatro partes, los tipos que hay(dichos anteriormente) sus características, las competencias y los instrumentos con los cuales realizan la representación grafica.



A continuación podemos ver un dibujo técnico de la carrocería de un vehiculo con todas sus medidas de cada cota.

Normalización


La normalización es una actividad  colectiva encaminada a establecer soluciones a situaciones repetitivas. Esta actividad consiste en la elaboración, difusión y aplicación de normas.

La actividad de normalización tiene como objetivo elaborar especificaciones técnicas que se utilicen, de manera voluntaria, como referencia para mejorar la calidad y la seguridad de cualquier actividad tecnológica, científica, industrial o de servicios.

Esta actividad se lleva a cabo en el seno de organismos de normalización, que mediante procedimientos preestablecidos, y agrupados a todos los interesados (Fabricantes, usuarios y consumidores, centros de investigación y laboratorios, universidades y asociaciones y colegios profesionales), publican unos documentos, elaborados y aprobados por consenso, que denominan normas.

Acotaciones 

La acotación es el proceso de anotar, mediante líneas, cifras, signos y símbolos, las medidas de un objeto, sobre un dibujo previo del mismo, siguiendo una serie de reglas y convencionalismos, establecidos mediante normas.

La acotación es el trabajo mas complejo del dibujo técnico, ya que para una correcta acotación de un dibujo, es necesario conocer, no solo las normas de acotación, sino también el proceso de fabricación de la pieza, lo que implica un conocimiento de las maquinas y herramientas que debes utilizar para su mecanizado. Para verificar las dimensiones de la misma una vez fabricada.

a) Normas de acotaciones básicas y suficientes para que las piezas sean entendidas

Las cotas tienen una serie de normas que son las siguientes:
1-      Una cota solo se indicara una sola vez en un dibujo, salvo que sea indispensable repetirla.
2-      No debe omitirse ninguna cota.
3-      Las cotas se colocarán sobre las vistas que representan mas claramente los elementos correspondientes.
4-      Todas las cotas de un dibujo se expresaran en las mismas unidades, en caso de utilizar otra unidad, se expresara claramente, a continuación de la cota.
5-      No se acotaran las dimensiones de aquellas formas, que resulten del proceso de fabricación.
6-      Las cotas se situarán por el exterior de la pieza. Se admitirá el situarlas en el interior, siempre que no se pierda claridad en el dibujo.
7-      No se acotara sobre aristas ocultas, salvo que con ello se eviten vistas adicionales, o se aclare sensiblemente el dibujo. Esto siempre puede evitarse utilizando secciones.
8-      Las cotas se distribuirán, teniendo en cuenta criterios de orden, claridad y estética.
9-      Las cotas relacionadas, como el diámetro y profundidad de un agujero, se indicaran sobre la misma vista.
10-  Debe evitarse, la necesidad de obtener cotas por suma o diferencias de otras, ya que puede implicar errores en la fabricación.
b) Signos de acotación más frecuentes

Los signos de acotación mas frecuentes son el diámetro (Ø), radio (R), cuadrado (-), radio de esfera (SR), diámetro de esfera (SØ).

Los radios, diámetros, cuadrados, etc.. se acotarán con la letra o símbolo correspondiente delante de la cifra, en el caso del diámetro y cuadrado los símbolos no se utilizan cuando resulta evidente.
Al acotar diámetros se pueden presentar dos situaciones:
-Las circunferencias son visibles en la representación de la pieza.
-Las circunferencias son visibles se acota directamente sobre ellas, mediante lineas de cota inclinadas que pasan por su centro.

Cuando las circunferencias no son visibles en la representación de la pieza se emplea el siguiente signo; Ø, que significa diámetro. Nunca se debe emplear este signo cuando la acotación se efectúe sobre la circunferencia, ya que esto seria una reiteración.
Al acotar radios pueden presentarse varias situaciones:
-Los centros de los arcos son visibles en la representación de la pieza.
-Los centros de los arcos no son visibles en la representación de la pieza.

Cuando los arcos son relativamente grandes y el centro es visible, se sitúa este mediante un punto y desde ahí se traza una línea de cota con una sola flecha. Encima de la línea se coloca la cifra de cota.
En los arcos de pequeño radio se acota dejando fuera la cota con la flecha apuntando hacia el centro del arco.

Cuando el centro del arco no es visible, se traza una línea de cota con una sola flecha y se coloca la letra R delante de la cifra de cota. Cuando el centro del arco está fuera de los límites del papel, además de usar la letra R, se utilizará una línea de cota quebrada, acotándose próximo a la flecha.

 c) Elementos de acotación

En la acotación de un dibujo empleamos los siguientes elementos:
- Línea de cota: Indican las medidas de los objetos , se disponen siempre paralelas a las
aristas del dibujo a una distancia aproximada de ocho (8) mm.
Las líneas de cota son de trazo fino y terminarán en flecha o en trazos.
-Líneas auxiliares: Limitan a las líneas de cota; parten de las aristas o contornos del dibujo y generalmente se trazan perpendicularmente a éstos. Son de trazo fino. Se disponen normalmente perpendicularmente a las líneas de cota, sobrepasando a estas unos dos mm aproximadamente.
.Líneas indicadoras o de referencia: Sirve para referir un valor dimensional o una nota explicativa a una zona del dibujo de la pieza a la que se aplica la nota. Se trazan con un ángulo de 60º y paralelas a la arista y a la línea de cota a las que se refiere; se colocará horizontal cuando indique el interior de la pieza.
Las lineas de referencia terminarán en:
                    En una flecha → Cuando acaban en el contorno de la pieza.
                    En una punto → Cuando acaban en el interior de la pieza.
                    Sin flecha ni punto → Cuando terminan en otra línea.
-Flechas de cota: Limitan a las líneas de cota. Las flechas de cota tienen forma de triángulos isósceles de altura 4 ó 5 veces el grosor de las aristas de contorno; el ángulo desigual de dicho triangulo es de 15ª.

 
 

Aquí podemos ver un dibujo técnico con su línea de cota y su línea de referencia.





Aqui podemos ver los tipos de lineas y su representación.





d) Procedimientos de dibujo de una acotación

1.- Se divide mentalmente el objeto en sus formas geometricas componentes.
2.- Se colocan las cotas de dimensiones en cada forma.
3.- Se seleccionan las líneas de centro y superficies para localización, una vez que se haya dado la atencion necesaria a las partes que se ensamblan y al proceso de manufactura.
4.-Se colocan las cotas de localizacion de moco que cada forma geometrica esta referida a una linea de centro o superficie de acabado.
5.- Se suman las dimensiones totales.
6.- Se completan las acotaciones añadiendo las notas necesarias.

Sistemas de representación grafica (europeo vs americano)


Existen dos tipos de representación de las vistas: El Europeo y el americano.
En el sistema Europeo la vista de Alzado de una figura seria la que estuvieses viendo si te colocas enfrente de la Figura. Su símbolo de representación seria un cono que se abate a la derecha y que se ven las dos caras del cono.


El sistema Europeo es mas intuitivo, el abatimiento se hace hacia el lado que corresponda. Así si deseas abatir un objeto hacia la derecha, solamente debes mirar el objeto desde la izquierda hacia la derecha. Si deseas abatir hacia la izquierda, solamente debes mirar el objeto desde la parte derecha del mismo hacia la izquierda y así sucesivamente.







En el sistema Americano el abatimiento se hace por delante de donde estas mirando la Figura. Así si tuvieras que abatir una figura hacia la izquierda, la estaría viendo desde la izquierda y la colocarías tal como la ves en ese lado pero girándole sobre ella.







Dado que en el dibujo técnico se pueden dar los dos sistemas de representación es bueno que se sepa y se conozca para evitar errores en un futuro. Es importante también hacer una indicación en el dibujo de que sistema se está utilizando, ya que da una mayor comprensión del dibujo. Cuando en el cajetín no aparezca ningún símbolo de representación se da por entendido que el sistema que se está utilizando para representar ese dibujo es el europeo.

Escalas


La representación de objetos a su tamaño natural no es posible cuando éstos son muy grandes o cuando son muy pequeños. En el primer caso, porque requerirían formatos de dimensiones poco manejables y en el segundo, porque faltaría claridad en la definición de los mismos.
 
Esta problemática la resuelve la escala, aplicando la ampliación o reducción necesarias en cada caso para que los objetos queden claramente representados en el plano del dibujo.
Se define la escala como la relación entre la dimensión dibujada respecto de su dimensión real, esto es:
E = dibujo / realidad
Si el numerador de esta fracción es mayor que el denominador, se trata de una escala de ampliación, y será de reducción en caso contrario. La escala 1:1 corresponde a un objeto dibujado a su tamaño real (escala natural).

Generalmente la escala se expresa en los dibujos en forma numérica. También se utilizan las escalas gráficas, que se representan mediante segmentos de recta divididos en partes iguales que señalan longitudes del dibujo equivalentes a las del objeto real que se desea representar.
Aunque, en teoría, sea posible aplicar cualquier valor de escala, en la práctica se recomienda el uso de ciertos valores normalizados con objeto de facilitar la lectura de dimensiones mediante el uso de reglas o eclímetros.
Estos valores son:
                   - Ampliación: 2:1, 5:1, 10:1, 20:1, 50:1 ...

                    -Reducción: 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50 ...

No obstante, en casos especiales (particularmente en construcción) se emplean ciertas escalas intermedias tales como:
1:25, 1:30, 1:40, etc.... Todas estas escalas se pueden utilizar mediante un instrumento para dibujo llamado “eclímetro” del cual hemos hablado anteriormente.
Tipos de escala
1. Escala lineal. Escala en la que la cantidad a representar corresponde a una magnitud lineal.
2. Escala natural. Escala lineal en la que el segmento a representar y el que lo representa son iguales.
3. Escala de reducción. Escala lineal en la que el segmento a representar es mayor que el que representa.
4. Escala de ampliación. Escala lineal en la que el segmento a representar es menor que el que lo representa.

Aquí podemos ver un ejemplo en el que se ve la diferencia entre la dimensión real y dimensión del dibujo dependiendo de la escala.












Significado de cada signo a la hora de poner la escala.

 

Sistemas de representación en perspectiva


La perspectiva es el arte de dibujar para mostrar la profundiad y la posición relativa de los objetos comunes. En un dibujo, la perspectiva simula la profundidad y los efectos de reducción.

Todos los sistemas de representación, tienen como objetivo representar sobre una superficie bidimensional, como es una hoja de papel, los objetos que son tridimensionales en el espacio.

Con este objetivo, se han ideado a lo largo de la historia diferentes sistemas de representación. Pero todos ellos cumplen una condición fundamental, la reversibilidad, es decir, que si bien a partir de un objeto tridimensional, los diferentes sistemas permiten una representación bidimensional del dicho objeto, de igual forma, dada la representación bidimensional, el sistema debe permitir obtener la posición en el espacio de cada uno de los elementos de dicho objetos.

Los diferentes sistemas de representación, podemos dividirlos en dos grandes grupos: los sistemas de medida y los sistemas representativos.

Los sistemas de medida, son el sistema diédrico y el sistema de planos acotados. Se caracterizan por la posibilidad de poder realizar mediciones directamente sobre el dibujo, para obtener de forma sencilla y rápida, las dimensiones y posición de los objetos del dibujo. El inconveniente de estos sistemas es, que no se puede apreciar de un solo golpe de vista, la forma y proporciones de los objetos representados.

Los sistemas representativos, son el sistema de perspectiva axonométrica, el sistema de perspectiva caballera, el sistema de perspectiva militar y de rana, variantes de la perspectiva caballera, y el sistema de perspectiva cónica o central. Se caracterizan por representar los objetos mediante una única proyección, pudiéndose apreciar en ella, de un solo golpe de vista, la forma y proporciones de los mismos. Tienen el inconveniente de ser más difíciles de realizar que los sistemas de medida, sobre todo si comportan el trazado de gran cantidad de curvas, y que en ocasiones es imposible tomar medidas directas sobre el dibujo. 

1.- Axonometrico y sus tipos

Este sistema de representación nos proporciona, al igual que el Sistema Cónico, una visión directa y de muy fácil interpretación al primer golpe de vista de los cuerpos que por su medio se representan.
Las proyecciones o dibujos con él representados reciben el nombre de perspectivas, existiendo tres tipos de perspectivas, la axonométrica ortogonal, la axonométrica oblicua o caballera y la cónica, según el sistema de representación empleado.
El tipo de proyección que se emplea es este sistema es, como en el Sistema Diédrico Ortogonal, Cilíndrica Ortogonal.

Sistema axonométrico ortogonal

Se divide en tres subsistemas :
Isométrico - El más utilizado por su comodidad. Los tres ejes forman el mismo ángulo entre sí.

Dimétrico - Dos de los ángulos entre ejes son iguales.
Trimétrico - Los tres ángulos son distintos.
SECCIÓN POR UN PLANO 
Aparte de realizar la perspectiva de un cuerpo, uno de los problemas más típicos es seccionar un cuerpo por un plano.
Este plano puede venir definido por sus trazas o por tres puntos.
 Una variante de ese problema es la intersección de una recta a un cuerpo.




Sistema axonométrico oblicuo

Tiene muchas variantes, y algunas de las más conocidas son :
Perspectiva caballera - Muy cómoda para trabajar en verdadera magnitud con una de las caras
Perspectiva militar - Aquella en la que la planta es la que esta en verdadera magnitud
Perspectiva egipcia o de Hejduk - En esta solo se aprecia dos de las tres caras de un cubo









2.- Sistema cónico

El sistema cónico es el que ofrece un mayor acercamiento a la forma en la que observamos los objetos.

Su característica principal es la de los objetos disminuyen de tamaño a medida que se alejan del observador

Esta perspectiva se desarrollo en el Renacimiento, siendo su origen la pintura, y de ahí el que muchos términos, como plano del cuadro, hagan referencia a este arte.

El sistema cónico es uno de los más complicados a la hora de trabajar, por lo que se suele suplir con otros sistemas, como el axonométrico, más cómodos de usar.

Su utilidad principal esta en la representación de objetos más grandes que una persona, es decir, edificios; ya que en los objetos pequeños se puede utilizar una perspectiva axonométrica con prácticamente los mismos resultados.

Existen infinitos focos, tantos como direcciones pueden adoptar las líneas. Pero se suele trabajar con uno, dos o tres focos, para mayor simplicidad.
y que las rectas que son paralelas convergen en un punto, el foco.



English vocabulary

Dibujo técnico: Technical drawing
Escala: Scale
Sistema de representación: Representation system
Acotación: Bounding
Normas básicas: Basic rules
Perspectiva: Perspective
Sistemas de medida: Measuring systems
Normalización: Normalization