Descripción:
Para promover el uso de la bicicleta se retomó una tecnología originada hace
algunos años, los KERS (Kinetic Energy Regenerative System, Sistema
Regenerativo de Energía Cinética) que permiten reciclar energía de formas
diversas, que aplicados en bicicletas logran almacenar energía en el frenado y
reutilizarla en el impulso. En un proyecto se empleó un resorte torsional en espiral
de metal con un perfil rectangular para captar la energía cinética que llevó a
resultados enriquecedores al demostrar la energía que podía recuperar.
En este trabajo se buscó expandir la investigación de esta herramienta
proponiendo como alternativa de elemento captador de energía a los resortes
torsionales de Nylon 6 con diferentes diseños, se aseguró que el modelo fabricado
para caracterización fuese el que ofrecía el mayor almacenamiento de energía y
mejores prestaciones mecánicas para el funcionamiento deseado. El proceso de
selección consistió en diseñar en un entorno CAD (Computer-Aided Design, Diseño
Asistido por Computadora) modelos con diferentes topologías para dos tipos de
geometría de resorte torsional, modificando entre ellos sus características
geométricas principales, dichos diseños se sometieron a FEA (Finite Elements
Analysis, Análisis por Elementos Finitos) con el fin de determinar su capacidad de
almacenamiento de energía bajo los mismos criterios de diseño, el siguiente paso
fue imprimir en 3D el resorte seleccionado con un relleno del 50% para
caracterizarlo mediante pruebas físicas.
Para caracterizar físicamente el diseño se cuantificaron las propiedades
esenciales del resorte torsional como el almacenamiento de energía, deformación
angular elástica máxima y rigidez que desempeña el resorte torsional mediante un
caso de estudio físico en el que se aplica el principio de la conservación de la
energía mecánica total.