Disseny d'un quadre de bicicleta de plàstic reciclat

Abstract

Aquest projecte s’endinsa en el disseny del quadre d’una bicicleta de plàstic reciclat per substituir els quadres actuals de l’empresa PBSC Urban Solutions; amb l’objectiu de fomentar el reciclatge dels plàstics i reduir l’impacte ambiental. Aquesta companyia és mundialment líder en el sector de bicicletes compartides i la seva presència arreu pot ajudar a impulsar altres campanyes de reciclatge i sostenibilitat. En concret, és una empresa present a la ciutat de Barcelona, on subministra les bicicletes i estacions d’ancoratge al conegut servei de lloguer de bicicletes: Bicing. El punt de partida del treball és l’estat de l’art, és a dir, conèixer tots els models de bicicletes de plàstic que existeixen per entendre les característiques que les defineixen; així com estudiar les tecnologies associades als plàstics, a la seva fabricació i al seu reciclatge. No es finalitzarà aquest apartat d’investigació sense conèixer a fons el servei Bicing, ni sense conèixer cada detall de la seva bicicleta subministrada per PBSC Urban Solutions. Un cop fet l’estudi de mercat i conegudes les bases teòriques del treball, el següent pas serà analitzar i simular quadres de bicicletes actuals per tenir una referència i un objectiu a assolir pel quadre que es dissenyarà. En concret, s’estudiaran a fons tres quadres de bicicletes: un d’acer, un d’alumini (el quadre del Bicing) i un de plàstic. Aquests, es modelaran amb Solidworks i se simularan a flexió i a torsió pel mètode dels elements finits, mitjançant el programa ANSYS. Com a resultat d’aquest estudi s’obtindran els valors de rigidesa de l’assaig a flexió i a torsió dels tres quadres, així com el factor de seguretat. Aquest apartat serà essencial per establir els criteris de rigidesa i poder començar a comparar el comportament dels quadres segons el material del qual estan fabricats. També es definiran les restriccions geomètriques que s’han de complir perquè el quadre pugui substituir l’actual del Bicing. Tot seguit, es definiran les bases del disseny, dit d’una altra manera, el material del qual es farà el quadre i les tècniques de fabricació més adequades per construir-lo. Finalment es procedirà al disseny del quadre de plàstic reciclat. Es dissenyaran els models CAD amb Solidworks i s’evolucionaran per obtenir valors de rigidesa semblants als ques’han vist pel Bicing. Es faran les simulacions dels assaigs a flexió i a torsió amb ANSYS, seguint els mateixos criteris i condicions que en els apartats anteriors. Un cop s’arribi al model definitiu, s’estudiarà com seran les unions del quadre amb la resta de la bicicleta