Artículo de Divulgación

Diseño de un monoplaza

Un monoplaza es un vehículo capaz de transportar a una sola persona, ya sea como piloto o pasajero; se puede tratar de un vehículo aéreo, terrestre  o marino, aunque por lo general se usa para referirse a un automóvil. Los monoplazas son muy populares en las carreras Fórmula 1 y otras similares, pero los primeros monoplazas empezaron a desarrollarse en los años cuarenta, por Bugatti, Ferrari y otras armadoras que hoy ya no existen. Los monoplazas son especialmente diseñados para carreras y pueden ser de cabina abierta o cerrada; además buscan ser rápidos y potentes, por lo que generalmente sus habitáculos son muy pequeños con el fin de reducir la superficie frontal, y así tener más aerodinámica. También se agrega un alerón, que es una pieza alargada que sobresale en la parte trasera, para que el vehículo tenga más adherencia al suelo. Los monoplazas son vehículos deportivos que deben ser ligeros y con una excelente aerodinámica; por ello su manejo puede resultar bastante complicado.

El Diseño Asistido por Computadora CAD es usado para crear representaciones 2D  y 3D de objetos físicos; también es usado para el diseño de productos ya que tiene beneficios como una mejor visualización del producto final, incremento de la productividad y menor tiempo de diseño. El CAD es una herramienta relativamente nueva; en 1957 se desarrolló el primer software con propósitos similares al dibujo; antes de eso, los dibujos se elaboraban a lápiz en papel.

Diseñar un monoplaza, se vuelve más sencillo cuando se dispone de un software CAD, pues, permite crear un modelo a escala de cada uno de sus elementos; y después ensamblarlos, como si se tratara de partes físicas. Ensamblar las piezas virtualmente, hace posible, ver errores en el dimensionamiento (si es que los hay), y corregirlos para que cuando se construya el modelo real, funcionen adecuadamente.

Para diseñar es importante conocer las partes de un monoplaza y su funcionamiento; muchas de las cuales son esenciales para su correcto funcionamiento, por ejemplo, el sistema de dirección; sistema de frenado, y de movimiento. Existen diferentes tipos de sistemas, desde muy simples, hasta muy complejos; se debe elegir el que mejor se adapte a los requisitos del monoplaza.

El monoplaza que diseñamos funciona de manera muy similar a una bicicleta; avanza cuando se hacen girar las llantas traseras mediante los pedales; y frena cuando se hace friccionar una goma con la llanta. El sistema de dirección utiliza el eje de una bicicleta al cuál se adapta un mecanismo tipo Ackerman, compuesto por barras unidas al eje y las llantas.

El software CAD utilizado para el diseño el monoplaza fue PTC Creo, que, igual que muchos otros, ofrece herramientas básicas para el modelado virtual; permiten dibujar geometrías cilíndricas, cúbicas, etcétera, y en diferentes formas; por ejemplo, un anillo es una geometría cilíndrica en forma circular.

La consideración de los materiales para el diseño es importante en muchos caso; para el monoplaza, se utilizó metal para el chasis; el resto de los elementos que lo componen se obtuvieron de bicicletas usadas, y se les hicieron pequeñas modificaciones para adaptarlos al chasis.

El modelo virtual del monoplaza, así como los planos de cada pieza; deben poder ser interpretados por cualquier persona que tenga conocimientos de CAD; y debería por lo tanto poder ser replicado con exactitud y funcionar del mismo modo.

Referencias

McHouserphy. (2009). Breve Historia de Avances en la Fórmula 1. Recuperado de http://f1revolution.com/2009/12/breve-historia-de-avances-en-la-formula-1/

Melissen, W. (2011). Bugatti Type 59/50 B. Obtenido  de UltimateCar: http://www.ultimatecarpage.com/car/4955/Bugatti-Type-59-50B-III.html

Siemens. (2013). CAD / Computer-Aided Design. Recuperado el 01 de mayo de 2013, de Siemens:   http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/plm/cad.shtml
SuDiccionario. (s.f.). Monoplaza. Recuperado el 01 de mayo de 2013, de SuDiccionario: http://www.sudiccionario.com/largo/monoplaza.html