El siguiente es un artículo que describe brevemente en qué consiste la Fórmula SAE, el equipo de UNAM Motor Sports y cómo es el trabajo específicamente en el sistema de Frame.

Diana Laura Solano Téllez
Universidad Nacional Autónoma de México
silencergorefest@gmail.com
Ciudad de México

Introducción

Fórmula SAE es un concurso de ingeniería organizado por la SAE (Society of Automotive Engineers), reúne a más de 600 universidades de todo el mundo. La competencia pone a prueba las habilidades de los equipos para diseñar, fabricar y competir con un monoplaza de alto rendimiento.

UNAM Motorsports es un equipo de estudiantes de ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México cuya misión es diseñar automóviles monoplaza de gran desempeño con tecnología de excelencia mexicana y la visión de posicionar a México en la cima del ranking mundial al participar en las competencias de Fórmula SAE, además de ser inspiración para los alumnos de la universidad.

La escudería se compone de tres grandes divisiones: Dinámica, Powertrain para el auto de combustión interna y Powetrain para el auto eléctrico, adicionalmente se encuentra el equipo de Management que propiamente no pertenece a alguna de las tres divisiones, sin embargo, las integra.

Las divisiones están constituídas por diferentes sistemas. Uno de los más importantes es Frame, perteneciente a la división de Dinámica.

Frame

Frame, o chasis, se encarga de brindar el soporte estructural a los componentes y seguridad al piloto a través del diseño, manufactura y validación de las estructuras empleando softwares que permiten analizar fenómenos dinámicos.

El trabajo precompetencias del sistema se puede dividir en cuatro categorías principales: diseño, validación, manufactura y pruebas.

Diseño

El diseño empieza por la conceptualización de ideas y síntesis que favorecen la agrupación de los componentes con base en los requerimentos del reglamento de competencia. Además, se selecciona el material más adecuado para las exigencias del proyecto que, simultaneamente esté dentro de los límites de la evaluación de costos.

Validación

Posteriormente, es de vital importancia verificar la funcionalidad del chasis y considerar todos los factores a los que estará sometido durante la carrera para identificar posibles fallas y en su caso, rediseñar. En este paso se echa mano de softwares de simulación como Altair Hyperworks para el análisis de los elementos finitos.

Manufactura

Previo a entrar de lleno a la manufactura es necesario otro proceso de diseño, éste arrojará el protocolo de procesos de manufactura tomando como partida la selección del material y la evaluación de costos. Una vez diseñado el protocolo se manufactura cada pieza en el orden que éste contiene.

Pruebas

Cuando se ha terminado de construir el chasis es momento de someterlo a una serie de pruebas para validar la estructura, comenzando por la prueba de rigidez torsional, seguido de pruebas con dinamómetros, de suspensión y en pista.

Mayores retos

Ser uno de los sistemas más integrales del proyecto repercute en el número de consideraciones
que se toman a la hora de diseñar, por ejemplo:

• Capacidad económica para solventar los costos.
• Comunicación con otros sistemas.
• Selección de un material suficientemente útil y económico.
• Adaptación del diseño a las necesidades de todos los sistemas y que se mantenga en los lineamientos del reglamento.

Conocimientos y habilidades

El grado de dificultad que conlleva participar en un sistema tan exigente implica también la
obtención de conocimientos y habilidades potenciales para el resto de la vida académica y laboral,
por ejemplo:

• Amplios conocimientos relativos a la mecánica de sólidos y al diseño mecánico.
• Alto grado de familiarización con procesos de manufactura.
• Excelente manejo de algunos softwares de simulación.
• Elaboración de reportes de costos.
• Gran capacidad de planeación y diseño de procesos con base en la ingeniería de materiales.
• Sentido de compromiso, responsabilidad, organización y respeto.

Referencias

[1] R. Mott, Diseño de elementos de máquinas, Pearson, 1ra edición, 2006.
[2] R. Yañez, Manual de diseño de elementos de máquinas, 2da edición, 2020.
[3] Definición XYZ y Venemedia Comunicaciones C.A., Concepto de Diseño mecánico (Ing. Mecánica), recuperado el 31 de julio del 2020.