Para el diseño de la cubierta, se aprovechó el perfil empleado para el anterior simulador para obtener una geometría del borde de la cubierta, esto debido al desconocimiento de parte de la geometría como la inclinación lateral, las medias de los dobles y espesor de pared.
Del modelo de visualización empleado para las primeras medidas de la lancha se obtuvo un esquema de las dimensiones internas de la cubierta con ello se empezó el proceso de diseño.
Diseño preliminar
En primera instancia se desarrolló el modelo del cual se obtuvo las medidas y dimensiones empeladas en el proceso de diseño de la estructura.
Ilustración 57 Planos diseño preliminar cubierta
Este modelo se desarrolló con un perfil de 1,5 mm debido al desconocimiento el espesor plausible en la industria. Consultando la empresa que desarrollo la anterior cubierta, afirmaron lograr un espesor promedio de 7 mm para las zonas que requieren mayor resistencia (suelos) y de 5 mm para secciones sin mayores cargas y requerimientos estructurales.
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Seccionamiento y partes.
De igual forma que sucede con la estructura metálica, el manipular un elemento de 2 metros de ancho por 4 de largo es una tarea bastante complicada, tanto por la disponibilidad espacial del laboratorio como el transporte y manejo fuera de la universidad.
Empleando la misma solución pasada, se opta por seccional la cubierta en segmentos de dimensiones más tratables y manipulables, que permitan a su vez una fácil adaptación a la estructura.
La primera parte que se secciono de la estructura fue la parte de los cajones, se decidió dejar esta parte como un cajo unitario que integre el cajón de los usuarios de simulador y del comandante. Esto debido al ahorro de peso por menor empleo de materia y también considerando el difícil ensamblaje de dos secciones tan cercanas en la cubierta.
Ilustración 59 Sección de cajones en fibra de vidrio
Como resultado la cubierta presenta un agujero preciso para unirla a la estructura posicionando los cajones. Por otro lado está cubierta sigue teniendo dimensiones demasiado grandes para con los requerimientos del simulador. Es por ello que se decide dividir la cubierta en dos partes.
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Ilustración 61 Cubierta seccionada en dos partes.
La división de la cubierta busca distribuir el vacío dejado por la parte de los cajones de forma equitativa entre las partes resultantes; de esta forma se evita disminuir la resistencia estructural de alguna por escases de material.
Refinamiento para fabricación
El modelo de cubierta desarrollado hasta el momento tiene como consideración el espesor de la cubierta y una geometría base. Para la fabricación es necesario considerar el método de
manufactura; que para este caso sería mediante moldeo sobre un modelo. Esto implica que la cubierta resultante presente un ángulo de desmolde a considerar en la geometría final de la misma.
Espesor de cubierta
Las estructuras y elementos en fibra de vidrio pueden presentar una gran variedad de espesor, además de poder variar a lo lardo de la superficie a criterio del diseño planteado. Para la estructura en primera instancia se contempló el empleo de un espesor uniforme para toda la cubierta. El primer espesor empleado fue de 15mm. El peso de la cubierta para dichas características fue excesivo para el montaje (próximo a los 200 kg).
Consultando los espesores posibles en la manufactura de la cubierta, se obtuvo que es factible un mínimo de 5mm. Este espesor permite economizar material, y por ende peso de la cubierta, mas implica una reducción es su rigidez estructural. Debido a las dinámicas que presentara al momento de ejecutar el simulador, se recomendó emplear en los suelos un espesor de 7mm y emplear el de 5mm para los bores.
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Pestañas de borde
Los elementos fabricados en fibra de vidrio requieren una pestaña en su borde para evitar el pandeo, que puede con llevar a daños y fallos en el cuerpo. El empleo de las pestañas es una solución en caso que el borde no este acoplado o unido en varios puntos a un elemento rígido, el borde trasero es un ejemplo de ello. El diseño preliminar se planteó un borde sin pestaña; para emular la geometría de la lancha original en al que no se ve ningún apoyo además de los motores.
Ilustración 62 Diseño preliminar cubierta-Modelo de visualización
Dado que la estructura metálica no presenta una superficie donde asegurar el borde superior de la lancha, y que el fenómeno de pandeo pude averiar toda esa parte de la cubierta, se acudió a empelar una pestaña en este segmento. La dimensión de esta pestaña será la misma de los bordes de cubierta, es decir, los empleados en la manufactura de primera cubierta (aproximada mente 310mm).
Los bordes en los que se dividió la cubierta están apoyados sobre el marco inferior del soporte dela s M-60. Este sería el punto de apoyo adecuado para la asegurar esto bordes libres; por ende no es prescindible una pestaña en este segmento.
Acabados superficial
En función del tipo de manufactura, el acabado superficial de la estructura puede variar entre uno brusco; normalmente la parte interior de los elementos fabricados debido a su poca estética, el acabado medio; producto de la fabricación con un color gris propio de la fibra de vidrio, y el acabo liso y esmaltado. Debido a la función que desarrollara la cubierta, el acabado medio es más que suficiente para la estética requerida por el simulador.
El acabado brusco es producto de la fabricación del elemento, y se debe a adición de capas de fibra de vidrio; lo cual es un proceso manual.es decir, que la superficie en contacto con el modelo tiene un mejor acabado (y bordes) que la superficie contraria.
Para la cubierta, el modelo será la parte interna de la lancha, es decir que la zona de trabajo donde se encontraran los usuarios y los elementos del simulador contara con el acabado superficial medio. Para os cajones se presenta un caso diferente, debido a la geometría que presenta el modelo seria interno, dejando así el acabado superficial brusco de lado de los usuarios.
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Radios de curvatura
Los radios de curvatura hacen referencia a las consideraciones necearías al momento de diseñar las dimensiones de la cubierta. Dentro del proceso de diseño se manejan geometrías con ángulos de 90° y esquinas pronunciadas. Al momento de fabricar la cubierta ciertos ángulos no pueden ser tan pronunciados y presentara una curvatura. Estos afecta algunas partes de la geometría, pero la consideración esta mas relacionada con el momento de acople con la estructura metálica; es por ello que en las partes de la esquinas se debe considera que las esquina curvada puede generar una interferencia que no permita el acople de los bordes o el suelo. Gracias a la geometría con
inclinación que tendrá la cubierta se puede evitar este tipo de conflictos entre la cubierta yu la estructura.
Un segundo caso donde los radios de curvatura pueden implicar un problemas, es el acople de el cajón y su estructura correspondiente. Original mente se pensó en un diseño donde la estructura y la cubierta encajasen de forma justa, escenario poco probable debido a los radios de curvatura que presentaría el cajón. Como solución se diseñó el modelo del cajo de la cubierta con
dimensiones que permitan un juego y eviten la interferencia entre el ángulo de la estructura y la curvatura interna del cajón.
Ilustración 63 Juego entre la cubierta y la estructura del cajo para evitar interferencias.