Estudio y diseño de la cabina del piloto, incluidos el sistema de reposacabezas, pantalla anti-fuego, asiento y elementos de retención, para el prototipo de monoplaza RT-E18 del equipo UPCT Racing team

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado se pretende estudiar y diseñar los diferentes elementos que se encuentran relacionados con el piloto para el prototipo de vehículo de competición monoplaza que el equipo UPCT Racing Team, de la Universidad Politécnica de Cartagena, ha diseñado para la competición Formula Student en la temporada 2017/2018. En adelante, a dicho prototipo se le denominará por su nomenclatura oficial: RT-E18. El mencionado estudio debe abarcar los diferentes elementos relacionados con la ergonomía y seguridad física del piloto como pueden ser: el habitáculo en sí, el reposacabezas y su fijación, el muro anti-fuego, el arnés y su anclaje al chasis, la forma del asiento y su soporte. Es necesario resaltar que el diseño objeto de este trabajo fin de estudios, se encuentra en un contexto de colaboración entre los diferentes grupos que conforman el UPCT Racing Team, por lo que muchos de los datos de partida del mismo, como por ejemplo la forma del chasis o de la carrocería, tendrán su origen en el trabajo de otros compañeros y estarán vinculados a las dimensiones determinadas por ellos, lo que condicionará algunos aspectos de los diferentes elementos objeto de estudio. Así mismo, muchos de los datos iniciales del proyecto estarán sujetos a la normativa de la competición Formula SAE, la modalidad donde compiten los distintos equipos de Formula Student del mundo. Estas normas están hechas para que haya una equivalencia entre los distintos vehículos de la competición y para asegurar la alta seguridad de los prototipos. Indica parámetros como la potencia máxima, altura, ancho de vía, rigidez del chasis y distintos valores que garanticen la fiabilidad y funcionamiento adecuado del vehículo. Además, como núcleo del trabajo, se tendrá la parte de diseño de los elementos que se podrá realizar una vez conocidas las restricciones que se deben aplicar. Para la realización del diseño se utilizará el programa de CAD (Diseño Asistido por Ordenador) SolidWorks, que permitirá realizar los modelos de las piezas y realizar las simulaciones y estudios necesarios para obtener finalmente un elemento que cumpla con su finalidad de forma fiable y con las dimensiones correctas para ser ensamblado dentro del vehículo. Por tanto, en el trabajo se cumplirán, al igual que en todos los grupos del equipo involucrados en el proyecto, las directrices que tratan de garantizar la fiabilidad del prototipo y cumplir con la normativa, de modo que se superen satisfactoriamente las pruebas que realiza en la competición el Staff de Formula SAE y así poder participar en las distintas pruebas dinámicas de la competición. Para poder cumplir con estos objetivos, el trabajo constará de cuatro capítulos que engloban: la Formula Student y donde se enmarca este trabajo, las restricciones y parámetros estipulados por la normativa de los elementos, el diseño de las distintas piezas que es donde realmente se encuentra la mayor carga de trabajo y por último, las conclusiones del trabajo