Tecnología de manufactura de carrocerías de vehículos tipo GO-KARTS con el uso de material compuesto de matriz epoxi con fibra biodegradable yute
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Date
2021-06
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Mecánica Mención Manufactura
Abstract
The main objective of this research project is to characterize a new material by
combining natural jute fiber with epoxy resin to new material by combining natural
jute fiber with epoxy resin for the manufacture and fabrication of the fairing and
manufacture of the components of the fairings that make up the bodywork of the
competition go kart competition go kart vehicle.
From the characterization and analysis of the tests, it was determined that the material
biocomposite material of 70 porcentage epoxy matrix and reinforced with 30
porcentage jute fiber had the best tensile behavior under the standard (ASTM D3039-
2017) allowed us to carry out a procedure for the application of the material in the
manufacture of the fairings of the go kart bodywork and by means of the impact
simulation in the program Ansys Ls-Dyna reseach, the mechanical behavior of the
models was evaluated in different phenomena, among them frontal impact, rear lateral
impact and aerodynamic analysis of the maximum stresses that do not exceed 45.73
Mpa during the analysis time of 0.15 seconds. in the same way the aerodynamic
behavior presented good characteristics in the flow of the aerodynamic behavior
presented good characteristics in the air current flow, reaching a maximum fluid
velocity of 12.07 m/s.
Subsequently, the mold models were designed using CAD/CAE programs for
manufacturing and engineering and parameters were established to build the molds.
engineering and manufacturing software, and parameters were established to build the
molds manually and with the manually and with the vacuum molding technique for
each component that makes up the body of the go kart vehicle. the body of the go kart
vehicle. Finally, a technological process is implemented for the manufacture of the
body components such as the front, side and rear components such as the front, side
and rear fairing and the steering cover with a thickness of 2mm. whose data show that
the biocomposite has good resistance and mechanical behavior. good resistance and
mechanical behavior.
Description
El presente proyecto de investigación tiene como objetivo caracterizar un material al
combinar fibra natural de yute con resina epoxi para la fabricación y manufactura de
los componentes del carenado que conforma la carrocería del vehículo go-kart de
competencia.
De la caracterización y análisis de los ensayos se determinó que el material
biocompuesto de 70 por ciento de matriz epoxi reforzado con el 30 por ciento de fibra
de yute tuvieron el mejor comportamiento a tracción bajo la norma (ASTM D3039-
2017), esto permitió realizar un procedimiento para la aplicación del material en la
fabricación de los carenados de la carrocería del go-kart y mediante la simulación de
impacto en el programa Ansys/Ls-Dyna reseach se evaluó, el comportamiento
mecánico de los modelos a diferentes fenómenos entre ellos impacto frontal, lateral
posterior y análisis aerodinámico del vehículo obteniendo esfuerzos máximos que no
superan los 45,73Mpa durante el tiempo de análisis de 0,15s, de igual manera el
comportamiento aerodinámico presentó buenas características en el flujo de corriente
de aire el cual alcanzo una velocidad de fluido máxima de 12,07m/s.
Posteriormente se diseñaron los modelos de los moldes mediante programas
CAD/CAE para manufactura e ingeniería y se estableció parámetros para construirlos
de forma manual y con la técnica de moldeo a vacío de cada componente que conforma
la carrocería del vehículo go-kart. Finalmente se implementa un proceso tecnológico
para la fabricación de los componentes de la carrocería como son el carenado frontal,
lateral, posterior y el cubre dirección con espesor de 2mm cuyos datos demuestran que
el biocompuesto tiene buena resistencia y comportamiento mecánico.
Keywords
BIOCOMPUESTO, GO KART MOLDE, AERODINÁMICO, CARENADO, TRACCIÓN, FIBRA DE YUTE, PRUEBA DE IMPACTO