1. Study and development of a downhill bicycle frame
- Author
-
Rey Escamilla, David, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Mecànica, and Santos Espada, Domingo
- Subjects
Bicicletes -- Disseny i construcció ,Enginyeria mecànica [Àrees temàtiques de la UPC] ,TFG-295GREMECA-Estudio y desarrollo de un cuadro de descenso ,Bicycles -- Design and construction - Abstract
L'objectiu del present projecte és estudiar el procés de desenvolupament d'un quadre de bicicleta de descens. Es presenten i s'analitzen al llarg del projecte les diferents etapes. S'avalua el material a utilitzar, una decisió fonamental per al disseny, per la seva influència en la resistència, durabilitat, rigidesa i pes del quadre, i se sospesen diferents alternatives. Es discuteixen aspectes tan fonamentals com la geometria i la cinemàtica de la suspensió, així com el procediment i les eines utilitzades per a la seva definició. També s'aborda el disseny i desenvolupament d'un model virtual i la realització d'assajos segons la norma ISO 4210, relativa als requisits de seguretat per a bicicletes, utilitzant un mètode de simulació per elements finits. S'han emès informes d'assaig sobre el compliment d'aquesta norma, així com una fulla d'assaig en la qual es resumeixen els resultats de la simulació. També s'ha realitzat una anàlisi econòmica dels costos per a dur a terme el projecte, concloent que el cost per a la fabricació d'un prototip real, tal com estava previst inicialment, és prohibitiu. No obstant això, en aquest projecte s'han tingut en compte i recollit tots els passos i consideracions per a la creació d'un prototip. A més, s'analitza la sostenibilitat de les tendències actuals en la indústria de la bicicleta, i es presenten algunes alternatives per a reduir el seu impacte mediambiental. El objetivo del presente proyecto es estudiar el proceso de desarrollo de un cuadro de bicicleta de descenso. Se presentan y se analizan a lo largo del proyecto las diferentes etapas. Se evalúa el material a utilizar, una decisión fundamental para el diseño, por su influencia en la resistencia, durabilidad, rigidez y peso del cuadro, y se sopesan diferentes alternativas. Se discuten aspectos tan fundamentales como la geometría y la cinemática de la suspensión, así como el procedimiento y las herramientas utilizadas para su definición. También se aborda el diseño y desarrollo de un modelo virtual y la realización de ensayos según la norma ISO 4210, relativa a los requisitos de seguridad para bicicletas, utilizando un método de simulación por elementos finitos. Se han emitido informes de ensayo sobre el cumplimiento de esta norma, así como una hoja de ensayo en la que se resumen los resultados de la simulación. También se ha realizado un análisis económico de los costes para llevar a cabo el proyecto, concluyendo que el coste para la fabricación de un prototipo real, tal y como estaba previsto inicialmente, es prohibitivo. No obstante, en este proyecto se han tenido en cuenta y recogido todos los pasos y consideraciones para la creación de un prototipo. Además, se analiza la sostenibilidad de las tendencias actuales en la industria de la bicicleta, y se presentan algunas alternativas para reducir su impacto medioambiental. The objective of the present project is to study the development process of a downhill bicycle frame. The different stages involved are presented and then analysed in the course of the project. Material to use, a fundamental decision for the design because of its influence in resistance, durability, rigidity, and weight of the frame, is evaluated and different alternatives are balanced. Such fundamental aspect as geometry and suspension kinematics are discussed, as well as the procedure and tools used to define them. Design and development of a virtual model and testing as per ISO 4210, regarding safety requirement for bicycles, using a simulation method by finite elements is also covered in the following. Test reports on compliance with this standard have been issued, as well as a test sheet summarising the simulation results. An economic analysis of the costs involved to complete the project has also been conducted, concluding the cost for the manufacturing of a real prototype, as initially planned, is prohibitive. Nevertheless, all steps and considerations for prototyping have been considered and collected in this project. Additionally, sustainability of current tendencies in the bicycle industry is analysed, and some alternatives are presented to reduce its environmental impact.
- Published
- 2023