TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO EN CELAYA RIN DE BICICLETA DOCENTE: ANGEL GUERRERO NAVARRETE CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES INGENIERÍA MECATRÓNICA INTEGRANTES: NO. DE CONTROL: MALDONADO DE LA ROSA DIEGO ENRIQUE 18032580 MARTINEZ ULLOA JUAN CARLOS 19030306 MOLINA GUZMÁN CESAR ARMANDO 19030791 NIETO RUIZ FLAVIO CÉSAR 19030347 OZORIO PÉREZ ADAMARI GIOVANA 19030416 CELAYA, GUANAJUATO A 20 DE ABRIL DE 2020. SEMESTRE ENERO-JUNIO Índice del Contenido INTRODUCCIÓN ------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Capítulo I: Marco de referencia ------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 Objetivos -------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2.2 Específicos -------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.3 Antecedentes -------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.4 Justificación ---------------------------------------------------------------------------------------------- 9 1.5 Alcances ------------------------------------------------------------------------------------------------ 13 1.6 Impacto -------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 Capítulo II: Marco teórico ------------------------------------------------------------------------------------ 15 2.1.1 Buje --------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 2.1.1.1 Bujer estandar o de caperuza y cono ------------------------------------------------------ 16 2.1.1.2 Buje de rodamientos sellados ---------------------------------------------------------------- 17 2.1.1.3 Buje de cartucho sellado ajustable --------------------------------------------------------- 17 2.1.2 Aro o llanta ------------------------------------------------------------------------------------------ 17 2.1.3 Los radios -------------------------------------------------------------------------------------------- 19 2.1.4 Ejes ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 2.2 Tipos de rines de bicicleta -------------------------------------------------------------------------- 22 2.2.1.1 Rin 26’’ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 2.2.1.2 Rin 28’’ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 2.2.2 Ruedas de bicicleta para montaña ------------------------------------------------------------ 27 2.2.2.2 27 ½ pulgadas / llanta de 584 mm ---------------------------------------------------------- 28 2.2.2.3 29 pulgadas / llanta de 622 mm ------------------------------------------------------------- 28 2.3 Materiales de los rines de bicicleta --------------------------------------------------------------- 29 2.3.1 Acero -------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 2.3.2 Aluminio ---------------------------------------------------------------------------------------------- 30 2.3.3 Fibra de Carbono ---------------------------------------------------------------------------------- 30 2.4 Propiedades de los materiales de los rines de bicicleta (Físicas, químicas, mecánicas, térmicas, etc) --------------------------------------------------------------------------------------------------- 30 2.4.2 Aluminio ---------------------------------------------------------------------------------------------- 32 2.4.3 Fibra de Carbono ---------------------------------------------------------------------------------- 34 2.5 Herramientas utilizadas ----------------------------------------------------------------------------- 36 2.6. Análisis de fuerzas que actúan sobre una rueda ---------------------------------------------- 37 2.6.2. Fuerzas Dinámicas -------------------------------------------------------------------------------- 39 2.6.3 Fuerzas laterales --------------------------------------------------------------------------------------- 39 Capítulo III ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41 3.1- Alcances --------------------------------------------------------------------------------------------------- 41 3.1.1 Asignación del proyecto --------------------------------------------------------------------------- 41 3.1.2 Revisión Bibliográfica------------------------------------------------------------------------------- 41 3.1.3- Investigación de características generales --------------------------------------------------- 41 3.1.4- Elaborar un boceto --------------------------------------------------------------------------------- 41 3.1.5- Diseño en AutoCAD ------------------------------------------------------------------------------- 42 3.1.6- Diseño en software 3D ---------------------------------------------------------------------------- 42 3.2- Trabajo ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 3.3 Costes ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 46 3.4 Calidad ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 47 3.5 Riesgos ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 49 3.5.1 Riesgos externos ------------------------------------------------------------------------------------ 49 3.5.2 Riesgos internos ------------------------------------------------------------------------------------- 51 Capítulo IV: Variables ----------------------------------------------------------------------------------------- 58 4. ANALISIS DE RESULTADOS ------------------------------------------------------------------------ 58 4.1 SEGURIDAD ---------------------------------------------------------------------------------------- 58 4.2 PROPIEDADES ------------------------------------------------------------------------------------ 58 4.3 FUNCIONABILIDAD ------------------------------------------------------------------------------ 58 4.4 DURABILIDAD ------------------------------------------------------------------------------------- 59 4.5 COSTO ----------------------------------------------------------------------------------------------- 59 4.6 MATERIAL DEL PROTOTIPO ------------------------------------------------------------------ 63 Madera: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 64 CAPITULO V ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 66 5. Diseño y fabricación de resultados ------------------------------------------------------------------ 66 5.1 Plano del prototipo ------------------------------------------------------------------------------------- 66 5.2 Material del prototipo ---------------------------------------------------------------------------------- 66 5.2.1 MDF ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 67 Ventajas de la madera MDF:-------------------------------------------------------------------------------- 68 Desventajas del MDF: ---------------------------------------------------------------------------------------- 68 5.3.1 Máquina CNC --------------------------------------------------------------------------------------- 69 5.3.1.2.1 Fresado por barrido ------------------------------------------------------------------------------- 74 ANEXOS --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 88 Conclusión: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 89 Índice de Figuras Figura 1. Evolución de la rueda. ............................................................................................ 5 Figura 2. Bicicletas clásicas. ................................................................................................. 9 Figura 3. Fuerzas de aplicación. ......................................................................................... 10 Figura 4. Fuerza Angular. ................................................................................................... 11 Figura 5. Fuerza giroscópica. .............................................................................................. 11 Figura 6. Fuerza Centrífuga. ............................................................................................... 12 Figura 7. Anatomía de una rueda de Bicicleta. .................................................................... 16 Figura 8. Eje a) ................................................................................................................... 20 Figura 9. Eje b) ................................................................................................................... 20 Figura 10. Eje c) .................................................................................................................. 20 Figura 11. Rin 26" ............................................................................................................... 23 Figura 12. Ruega 26", 27.5" y 29". .....................................................................................