Parámetros de diseño y componentes clave

🎯 Objetivo del módulo

Comprender los fundamentos físicos y técnicos que definen el diseño del dron, y cómo estos parámetros guían el modelado en Solid Edge.

🛸 Propósito del dron educativo

Este dron no está pensado para ser fabricado, sino como un modelo didáctico realista que nos permitirá aprender Solid Edge paso a paso. A través de su diseño, vamos a practicar:

Modelado de piezas
Ensamblajes
Documentación técnica

⚙️ Conceptos básicos de vuelo

Un dron cuadricóptero vuela gracias al empuje vertical generado por cuatro hélices. Al variar la velocidad de cada motor, se controlan los movimientos de:

Cabeceo (pitch)
Alabeo (roll)
Guiñada (yaw)

La estabilidad depende de la relación entre el empuje total y el peso total del sistema:

Para este modelo, apuntamos a un TWR ≈ 2.0, ideal para maniobrabilidad sin perder estabilidad.

🔩 Componentes principales y justificación

Componente	Selección	Justificación
Motores	2306 1800KV	Compactos, eficientes, compatibles con 3S
Hélices	127 mm bi-blade	Menor vibración, mejor autonomía
ESC	XRotor Micro 40A 4-en-1	Menos cableado, mayor eficiencia
Batería	Gens Ace 3S 2200mAh	Buen margen de corriente
Cámara	Siyi A8 Mini Gimbal	Ligera, ideal para antivibración

📐 Cálculos estimativos de rendimiento

Usamos fórmulas básicas para estimar el comportamiento del dron:

Masa total estimada: 0.698 kg
Peso: W=0.698⋅9.81=6.84 N
Empuje total deseado: F=2.0⋅6.84=13.68 N
Empuje por motor: ≈3.42 N
Corriente total: ≈28 A
Potencia: ≈311 W
Duración teórica: ≈4.7 min

📏 Geometría y separación entre motores

Para evitar interferencias entre hélices:

Diagonal motor a motor: ≈ 280 mm
Lateral eje a eje: ≈ 200 mm
Centro del dron: batería + cámara + electrónica

Regla empírica:

Separación diagonal≈1.6⋅diámetro de hélice (nosotros utilizaremos 2.2 a fines demostrativos)

🧱 Materiales y métodos de fabricación

Parte	Material	Método
Brazos	Fibra de carbono	Corte y perforación manual
Placas	Aluminio 3 mm	Corte láser
Monturas	ABS	Impresión 3D
Tornillería	M3/M2.5	Inserto roscado y fijación manual

🧩 Armado del ensamblaje inicial en Solid Edge

🔹 Objetivo práctico

Crear un ensamblaje base con los componentes comerciales conocidos, posicionarlos en el espacio, y generar un boceto de referencia que sirva como guía para el diseño de las piezas estructurales.

🧷 Componentes a insertar

En esta etapa trabajamos solo con los componentes que ya están modelados o representados:

Cámara + gimbal
Motores 2306
Hélices 5'' bi-blade
Batería 3S 2200mAh

🧭 Posicionamiento inicial

Insertar los componentes desde la pestaña Inicio → Insertar componente.
Ubicar la cámara y la batería en el centro del espacio de trabajo, “a ojo”, usando el manipulador 3D.
Fijar la cámara y batería para que no se muevan accidentalmente.

🔧 Tip: No te preocupes por la precisión en esta etapa. Lo importante es tener una referencia visual clara.

✏️ Boceto de referencia para motores

Crear un boceto en el plano superior (XY) del ensamblaje.
Dibujar un rectángulo por centro que represente la distribución de los motores (por ejemplo, 200 mm de lado).
Opcional: agregar un patrón circular con 4 instancias para facilitar futuras operaciones.

📌 Posicionamiento de motores y hélices

Insertar los motores y hélices.
Usar el manipulador 3D para alinearlos con los círculos del boceto.
No aplicar relaciones aún: este es un posicionamiento preliminar.

🔧 Tip: Este boceto puede evolucionar. En futuros módulos, lo usaremos para:

Referenciar soportes de motor
Generar simetrías
Ajustar distancias según interferencias

💾 Guardado del ensamblaje

Guardar el archivo como ensamble_inicial.asm y mantenerlo como base para los siguientes módulos.

🔧 Tip: Usá versiones numeradas si vas a hacer pruebas: ensamble_inicial_v1.asm, v2, etc.

🧠 ¿Qué aprendiste en este módulo?

Qué parámetros definen el diseño funcional del dron
Cómo insertar y distribuir componentes en Solid Edge
Cómo estimar espacio físico para piezas a fabricar
Cómo preparar el conjunto para el modelado de partes