Relatório de Projeto - Equipe IFPI Baja SAE - Antares - 2015

 

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Relatório de Projeto IFPI Baja Antares Filipe Gomes Soares Pedro Rodrigues Veloso Ranyere Luis Rabelo Craveiro Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia T ecnologia do Piauí Equipe IFPI Baja SAE Copyright © 2014 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí

RESUMO

multidisciplinary project involved various sectors of human knowledge aimed at the mobility and engineered, It was responsible for the continuous addition of new informations and new knowledge to students of different levels and areas offered by the institution and brought new and excellent results treated as advance to the history of the IFPI.

A eq equip uipee IFPI IFPI Ba Baja ja SAE SAE como como memb membro ro ativ ativoo dentre os cursos de extensão das atividades praticadas em sala de aula do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí concebeu e desenvolveu o projeto do veícul veículoo Antare Antares, s, padron padroniza izado do e car carac acteri terizad zadoo como como um Baja SAE. O projeto projeto multidiscip multidisciplinar linar envolveu diversos setores do conhecimento humano voltado à mobilidade e à engenharia aplicada, ele foi o responsável pelo acréscimo contínuo de novas informações e novos conhecimentos a universitários de diferentes níveis e áreas oferecidas pela ins instit tituiç uição ão de ensino ensino e trouxe trouxe novida novidades des e excele excelente ntess resultados tratados como avanço para a história do IFPI.

Exhibits in this report the production model of the vehi vehicl clee An Anta tare ress so th that at it is deve develo lope pedd in seri series es and and managed intelligently according to market standards and concurrence perceived throughout the year 2014 in Brazil.

INTRODUÇÃO

Expõe-se neste relatório o modelo de produção do veículo Antares de modo que esta seja desenvolvida em série e administrada inteligentemente de acordo com os  padrões de mercado e concorrência percebidos ao longo do ano de 2014 no Brasil.

Como fruto de pesquisa o projeto IFPI Baja SAE foi regido pela Diretoria de Extensão e Coordenação de Indústria do Instituto Federal do Piauí, angariando também o auxílio financeiro de patrocinadores e empresários no cená cenári rioo naci nacion onal al com com o pr prop opós ósit itoo de dese desenv nvol olve verr um  protótipo tipo Baja SAE passível de ser produzido em série. Participaram das atividades do grupo que compões a equipe alun alunos os de vari variad ados os perí períod odos os (s (sem emes estr tres es)) do curs cursoo de Bacharelado em Engenharia Mecânica.

Palavras-chave: Equipe IFPI Baja SAE, projeto, Antares, Instituto Federal do Piauí, produção em série, Baja SAE.

A fim obter o status de projeto de extensão do IFPI foi necessário que a equipe multifuncional de universitários de engenharia avançassem em conhecimentos dentro do univ univer erso so do em empr pree eend nded edor oris ismo mo.. Co Com m is isso so to torn rnou ou-s -see  possível o gerenciamento de ideias, custos e pessoal, a tomada tom ada de decisõ decisões es,, o dimens dimension ioname amento nto de projet projetos os e  processos de produção e a definição de metas futuras. Para tal a equipe IFPI Baja SAE optou por estruturar-se como um conglo conglomer merado ado de empres empresas as atuand atuandoo em setor setores es de  produção e consultoria a fim de lidar melhor com o objetivo vital que é a produção em série do modelo Baja SAE aqui especi esp ecific ficado ado.. O modelo modelo de rel relaçã açãoo entre entre as empres empresas as envolvidas é conhecido como PDS (Product Development

ABSTRACT The IFPI Baja SAE Team, as an active member  from the extension extension activities activities practiced in the classroom classroom of  Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí designed and developed the vehicle design Antares, stan standa dard rdiz ized ed an andd ch char arac acte teriz rized ed as a Baja Baja SAE. SAE. Th Thee multidisciplinary project involved various sectors of human know knowle ledg dgee ba back ck to mobi mobili lity ty and and engi engine neer ered ed,, he wa wass responsible for the continuous addition of new information and new knowledge to students of different levels and areas offered by the school and brought new and excellent results tr trea eate tedd as adva advanc ncee to th thee hist histor oryy of the the IFPI IFPI.. The The

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System) e com ele foi possível associar melhor as relações entre tarefas, tempo e metas a serem conquistadas.

desenvolvimento de um veículo Baja SAE destinado à aplica aplicaçõe çõess recrea recreativ tivas as no âmbito âmbito dos for foraa de estrad estrada. a. Assim o mesmo é destinado à competições realizadas em lugares de percurso difícil ou perigoso onde se procura comp compro rova varr a habi habili lida dade de do pi pilo loto to ou a qu qual alid idad adee da máquina. O desenvolvimento do projeto apontará também opções de modelos similares porém de menor custo de  produção e venda destinados a aplicações menos severas como:

Assim criou-se um universo empresarial típico de empres emp resas as de pequen pequenoo e médio médio porte porte ond ondee as mes mesmas mas rea realiz lizam am o for fornec necime imento nto de equipa equipamen mentos tos,, sis sistem temas as e serviços de consultoria regidos por um contrato fictício oferecido por uma corporação que, dotada de um projeto de construção de um veículo Baja SAE, pretende produzilo em série.

a) Au Auxí xíli lioo ao prod produt utor or rura rurall em tare tarefa fass de movimentação de cargas;à serviço dos  b) Veículo de resgate  bombeiros e guarda florestal em pontos de difícil acesso; c) Veí eíccul uloo re reccre reat ativ ivoo para para lo loccação ção em  pontos turísticos, praias e trilhas; trilhas; d) Veícul Veículoo auxilia auxiliarr à servi serviço ço de pref prefeit eitura urass em muni municí cípi pios os de baix baixaa re rend ndaa onde onde exis existe te a nece necess ssid idad adee de um me meio io de tra transp nsport ortee para para tarefa tarefass simple simpless como como distri distribui buiçã çãoo de car cargas gas d’água d’água,, cestas cestas  básicas e medicamentos. medicamentos.

DESENVOLVIMENTO Para o correto correto desenvolvi desenvolvimento mento das atividades atividades  julgou-se sensato direcionar cada membro para seu campo de melhor aptidão técnica, para que fossem obtidos os melhores avanços com pesquisa e uma maior  ior   probabilidade na conquista de metas e checkpoints. Subdividind Subdi vidindo-se o-se em gerências gerências operaciona operacionais, is, onde cada gerênc ger ência ia compor comportata-se se como como uma empres empresaa des destin tinada ada a  prestar serviços à equipe IFPI Baja, o grupo de parceiros ficou definido como mostrado na listagem abaixo. Nela é apon aponta tada da a or orga gani niza zaçã çãoo op oper erac acio iona nall na exec execuç ução ão de trabalhos e fornecimento de sistemas para a montagem do veículo. Cada empresa (ou gerência) foi responsável por  um setor do veículo. A coordenação das atividades ficou com a coordenação da equipe, representada pela gerência de projeto.

Cada Cada em empr pres esaa em seu seu devi devido do depa departa rtame ment ntoo trabalhou em conjunto para balancear seus interesses e desenvolver soluções para seus clientes. Ao desenvolver  um mapa amostral do tipo de cliente a equipe IFPI Baja SAE concluiu, por meio de pesquisas, que: (44,2%) Sim, compraria comp raria por interessar-s interessar-see pelo produto; (9,8%)  Sim, compraria para uso desportivo ; (21,7%)  Sim, compraria  para revender ; (1 (12, 2,3% 3%))  Não compraria por conta do  preço final ; (5 (5,1 ,1%) %)  Não Não co com mpra prari ria a por por não não te ter  r  necessidade; e (6,9%) Não demonstrou interesse.

Ao to todo do sã sãoo no nove ve empr empres esas as envo envolv lvid idas as no  processo de produção do modelo Antares Baja SAE: 1. En Enjo joyy Safet Safetyy S/A – fornec fornecim imen ento to do proje projeto to de segurança do veículo. 2. PRV LTD LTDA – fo forn rneecime ciment ntoo do doss siste istema mass de suspensão. 3. Multi LTDA – fornecimento do sistema de direção. 4. Ge Gear ar in Box Box S/A – forn fornec ecime iment ntoo do sist sistem emaa de  powertrain. 5. RR Design LTDA TDA – fornecimento de itens internos e acabamentos. 6. Labira Labirass S/A – forn fornec ecime imento nto do do sistem sistemaa elétr elétrico ico do do veículo. 7. Co Cone nect ctaa S/ S/A A – re resp spon onsá sáve vell pelo pelo marke marketi ting ng e  promoção da equipe. 8. La LabR bRH H S/ S/A A – re resspo pons nsáv áveel pela pela adm dmis issã sãoo de novos nov os colabo colaborad radore oress em todas todas as emp empres resas as do grupo. 9. Eq Equi uipe pe IFPI IFPI Baja Baja SAE SAE – dete detent ntor oraa do proje projeto to do veículo.

Portanto Porta nto existem existem consumidor consumidores es disponíveis disponíveis em nossa região para o tipo de produto aqui proposto, dentro de um universo de aproximadamente 814.230 habitantes de Teresina. Ao considerarmos os dados populacionais da cidade é provável que existam cerca de X indivíduos na capi capita tall in inte tere ress ssad ados os em adqu adquir irir ir um Baja Baja SAE SAE no noss  parâmetros aqui apresentados. Os entrevistados que se most mo stra rara ram m di disp spos osto toss a comp compra rarr o pr prod odut uto, o, qu quan ando do questi que stiona onados dos sob qual qual perfil perfil melhor melhor se encaix encaixava avam, m, intitulara intit ularam-se m-se conforme conforme o seguinte seguinte resultado: resultado: (64,3%) entusiastas, (22,6%) desportistas e (13,1%) revendedor. Al Além ém dest destes es perf perfis is exis existe te ai aind ndaa um qu quar arto to representado pelo produtor rural. Para o atendimento deste  perfil de cliente devem ser acrescentados descontos que variam de região à região do país. O mode modelo lo de gere gerenc ncia iame ment ntoo de pr proj ojet etos os e  produção PDS foi aplicado em todas as empresas responsáv resp onsáveis eis pelo desenvolv desenvolvimento imento do veículo veículo Antares. Antares. Todas elas exercem suas atividades pautadas de acordo com com os pass passos os apon aponta tado doss pelo pelo pr prog ogra rama ma para para qu quee se otimizem tempo e custos em prol de um produto que

As em empr pres esas as se rela relaci cion onam am ob obed edec ecen endo do a estrutura do PDS, logo buscam como um todo cumprir   prazos, satisfazer objetivos funcionais, assegurar a qualidade e minimizar custos. O objetivo do grupo é o

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contenha todos os objetivos almejados. O PDS foi aplicado como segue abaixo: Assim,  para o projeto deste veículo, preparou-se um sistema de desenvolvimento de produto baseado no esquema esque ma utilizado utilizado pela empresa Ford, conforme conforme figura figura abaixo:

O ob obje jeti tivo vo dest destee si sist stem emaa é tr tran ansf sfor orma marr os requerimentos para o veículo em requerimentos para os subsis sub sistem temas as e, fin finalm alment ente, e, em requer requerime imento ntoss para para os componentes; após o dimensionamento dos componentes, estes são montados em seus devidos subsistemas e estes montados no veículo (montagem em ambiente virtual), CURSO

CINEMÁTICA

AJUSTES

COMPONENTES S em i-raili ng arm Duplo A

Three link

com o int intuit uitoo de verifi verificar car possív possíveis eis int interf erferê erênci ncias as ou dificuldades durante a montagem e manutenção. No caso dos componentes das suspensões a saída da etapa CP são modelos model os iniciais, iniciais, sendo estes estes refinados refinados após a montagem montagem virtuall do veículo virtua veículo – veja a sessão “Suspensão e direção” . A tabela abaixo sintetiza os objetivos para cada etapa do sistema.  Nos tópicos seguintes serão apresentados em sequ sequên ênci ciaa os si sist stem emas as do veíc veícul uloo acom acompa panh nhad ados os do modelo de

Figura 2 – Modelo pratcado pelo grupo

Tabela 2 – Objetvos por eapas

Figura 3 – Modelos de suspensão

desenvolvimento da concepção aos planos de construção e manufatura.

01. SUSPENSÃO E DIREÇÃO 01.1. Seleção das suspensões, amortecedores e roll steer. O primeiro passo para o projeto do subsistema de suspensão foi selecionar os tipos de suspensões, traseira e dia diante nteira ira,, a ser uti utiliz lizado ado no veícul veículo. o. Primei Primeiram rament ente, e, o grupo realizou um levantamento (benchmarking) entre as dez melhores equipes de baja na competição nacional e mund mu ndia iall com com o in intu tuit itoo de ob obte terr os segu seguin inte tess dado dados: s: suspensões dianteira e traseira utilizadas, bitolas dianteira e tra trase seir iraa e di dist stân ânci ciaa entr entree eixo eixos. s. Para Para a su susp spen ensã sãoo dianteira, o tipo duplo A foi utilizado por todas as equipes no grupo escolhido para o levantamento, enquanto, para a

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suspen sus pensão são trasei traseira, ra, os tip tipos os observ observado adoss foram: foram: semisemitrailing arm, three link e duplo A. Para selecionar entre as três opções, a equipe estudou quatro características gerais: curso possível da suspensã suspensão, o, possibilid possibilidades ades de ajustes, ajustes, quantidade de componentes e possibilidade de optimização cinemá cinemátic tica. a. As duas duas pri primei meiras ras car caract acterí erísti sticas cas for foram am derivadas da aplicação do produto – competições off-road e uso recreativo – que exige da suspensão longos cursos e  possibilidades de ser ajustada para o peso do piloto, o te terr rren enoo ou even evento to em uma uma comp compet etiç ição ão.. A terc tercei eira ra característica, quantidade de componentes, foi selecionada

O amortecedor selecionado (modelo Fox float R) também contri também contribui bui para para a ajusta ajustabil bilida idade de do veícul veículo. o. A rigidez do elemento é gerada em uma câmara de ar cuja  pressão pode ser variada com uma bomba externa, gerando assim uma rigidez progressiva e infinitamente ajustável (até o nível máximo de 150 psi). O amortecedor também apre aprese sent ntaa uma uma ta taxa xa de am amor orte teci cime ment ntoo maio maiorr para para a extensão, com o intuito de diminuir a transferência de excitação da massa não-suspensa para a massa suspensa –  devido dev ido ao amorte amortecim ciment entoo de compre compressã ssãoo mais mais leve leve –  enquanto o amortecimento de extensão mais rígido dissipa

 por estar fortemente aoerísti peso custo final suspen sus pensão são..ligada A últ última ima car caract acterí stica ca,,e ao pos possib sibili ilidad dade e da de optimização cinemática, mede a possibilidade do projeto de um caminho desejado para o centro da roda com o curso da suspensão. A figura e a tabela abaixo sintetizam o  processo de seleção da suspensão traseira – os valores para as características foram retiradas de [1]. Observe que a equipe decidiu por julgar o tipo duplo A com toe link, ao invés do modelo sem rotação no eixo de esterçamento, uma vez que o toe link aumenta as possibilidades de ajus ajuste tess da su susp spen ensã sãoo e am ampl plia ia as poss possib ibili ilida dade dess de optimização cinemática.

a excitação rapidamente. Apêndice B mostra os gráficos de amortecimento do Fox float R.

Semirailin g Three link Duplo A

CURS O (3)

AJUSTE S (2)

COMP . (1)

CINEMÁT . (2)

5

3

5

3

7

5

3

5

7

6

2

6

01.2. Dados iniciais, minimização do RC e minimização do Erro de Ackerman. Figura 5 – Esudo de posições Após a seleção dos tipos de suspensões, a etapa seguinte foi a determinação da geometria da suspensão –   pontos da suspensão na posição estática. Para iniciar esta etapa, a equipe organizou uma lista com dados iniciais (Tab (Tabel elaa 4) ut util iliz izad ados os como como valo valore ress de entr entrad adaa para para algoritmos de optimização. Os dados presentes nesta tabela fora foram m re reti tira rado doss da bi bibl blio iogr graf afia ia,, do benc benchm hmar arki king ng mencionado anteriormente, de protótipos anteriores e da liberdade de alguns elementos mecânicos -- por exemplo, os ângu ângulo loss de tr trab abal alho ho má máxi ximo mo da ho homo moci ciné néti tica ca determ determina inam m o máximo máximo que a suspen suspensão são tra trasei seira ra pode pode  bascular etc. Com esses dados em mãos, a equipe alim alimen ento touu duas duas ro roti tina nass de op opti timi miza zaçã ção. o. A pr prim imei eira ra minimiza o valor do centro de rolagem da suspenção –   baseada na rotina apresentada em [2] – e a segunda minimiza o erro de Ackerman da direção – baseada na rotina apresentada em [3].

MP 2,6 7 3,6 7 3,9 2

Tabela 3 – Comparação enre modelos

Após a análise dos dados do Benchmarking e da tabela acima, a equipe decidiu por utilizar o tipo duplo A na traseira e na dianteira. O toe link da suspensão traseira permite ao piloto, além além de ajusta ajustarr parâme parâmetro tross da suspen suspensão são,, explor explorar ar o fenôme fen ômeno no de rol roll-s l-stee teerr (es (ester terçam çament entoo com rolage rolagem) m) e assim variar o caráter sobreesterçante da suspenção. O veícul veí culoo do aprese aprtoe esenta nta trêsendo s possív possíveis eis posição posiçõ posições esneutra para para (mínima o ponto ponto interno link,três uma variação de toe com o curso) e duas sobreesterçantes – as rodas traseiras traseiras esterçam esterçam para fora da curva, curva, diminuindo diminuindo o raio da curva. Apêndice A mostra uma figura com as variações do ângulo de toe (esterçamento) com o curso da suspensão para as três possibilidades discutidas.

DADO Biola Di Dianeira Biola Tr Traseira Enre eixos Compressão dianeira Exensão dianeira Compressão raseira Exensão raseira Pino mesre

VALORES enre 1 14 420 e 1200 mm mm enre 1 13 350 e 1100 mm mm enre 1400 e 1700 mm ≤ 130 mm

FONTES Benchmarking Benchmarking Benchmarking Elem. mecânicos

≤ 60 m m ≤ 100 mm ≤ 80 m m enre 5° e 13°

Elem. mecânicos Elem. mecânicos Elem. mecânicos Bibliografa

Caasseerr driaasneierioro C Camber (curso) Toe dianeiro (curso) Variação máx. biola

1°0° 6 enre -1,5° e 3° enre -1° e 1°

Prro oó ót tp po o aan neerriio orr P Bibliografa Bibliografa

20 mm

Bibliografa

Após a confecção da tabela de dados iniciais a equipe realizou a Análise de Posições. Nesta análise o layo layout ut da tr tran ansm smis issã sãoo e o estu estudo do de ergo ergono nomi miaa são são coloca colocados dos em um mesmo mesmo desenh desenhoo e posici posiciona onados dos de Tabela 4 – Dados iniciais

acordo com uma lógica interna; este estudo servirá de base  para o design da gaiola de proteção, para a seleção dos

Figura 4 – Ponos de fxação do oe link

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 pontos de ancoragem da suspensão e para a seleção do entr entree eixo eixoss do veíc veícul ulo, o, que que será será usad usadoo na roti rotina na qu quee minimiza o erro de Ackerman. A figura abaixo mostra o resultado desse estudo.

 – 45° de esterçamento com 110° da roda de direção. Para diminuir o esforço adicional exigido do piloto para esterçar  o veículo, devido à diminuição da taxa de esterçamento, a equipe decidiu por diminuir a trilha cinemática e, assim, diminuir o esforço ao esterçar [4]. O objetivo da análise é encontrar um valor de trilha cinemática que exija do piloto um valo valorr má máxi ximo mo de esfo esforç rçoo de 10 kg kgf. f. Ap Apên êndi dice ce A contém a comparação entre o esforço de esterçamento para o valor inicial de trilha e o valor escolhido para a trilha cinemática. Após a determinação da posição do centro da roda em relação ao eixo de esterçamento, a geometria da

A rotina de minimização do centro de rolagem foi desenvolvida no software MATLAB, utilizando a função  fmincon, que tem como como valor de saída um vetor vetor  X que mini minimiz mizaa o va valo lorr de uma uma fu funç nção ão  f(X) respeitando uma série de igualdades e inequações. O vetor de saída contém os valores das coordenadas dos pontos da suspensão com centro de  X  rolagem minimizado. As entradas do algoritmo são: vetor as coordenadas da suspensão 2012, 0  contendo faixa de ângulos de camber com o curso, faixa de bitolas e variaç var iação ão máxima máxima da bit bitola ola com o curso. curso. Minimiz Minimizar ar o centro de rolagem tem como objetivos, minimizar a taxa de muda mudanç nçaa do ân ângu gulo lo de camb camber er com com o curs cursoo da suspensão e minimizar o fenômeno de  jacking  – deflexão vertical devido à força lateral. Segundo [4], um centro de rola rolage gem m ac acim imaa do solo gera gera uma carac aracte terí rísstic tica sobreeste sobre esterçant rçante, e, logo, o algoritmo algoritmo também também garante garante que este esteja acima do solo. O vetor de saída deste algoritmo é utilizado como entrada para o algoritmo de minimização do erro de Ackerman.

suspensão completamente determinada e a seleção da rigidez das está suspensões pode iniciar. 01.4. Análise Dinâmica Antes de iniciar a seleção das rigidezes das suspensões, a equipe teve que buscar valores para as massas suspensas e não-suspensas e para os momentos de inércia da massa suspensa. Para obter os valores das massas e do momento de inércia a equipe dimensionou as  peças do veículo utilizando utilizando o sistema iterativo descrito na sessão Estruturas. As peças foram montadas no software SOLIDWORKS e os valores das massas, momentos de inércia e posições dos centros de massas foram determinados pelo software. Após a determinação das rigidezes das suspensões, estes valores foram alimentados

A rotina de minimização do erro de Ackerman simplesmente varia a posição da caixa de direção e do  braço de direção, calcula o valor do erro de Ackerman Ackerman para cada configuração e, após todas as possibilidades terem sido computadas, utiliza a configuração que minimiza o erro de Ackerman. Diferentemente do algoritmo proposto em [3], este algoritmo apresenta um bloco que calcula o valor máximo de ângulo de toe com o curso da suspensão e retira do domínio de possibilidades os valores que não estão dentro da faixa presente na tabela de dados iniciais (entre -1° e 1°), impedindo assim, o fenômeno conhecido como “bump steer”. Para calcular o erro de Ackerman, o algori algoritmo tmo lê o val valor or de esterç esterçame amento nto da roda roda ext extern erna, a, calcula o valor de esterçamento da roda interna para um Ackerman perfeito e compara este valor com o valor do esterçamento real da roda interna; o erro de Ackerman é a média méd ia do módulo módulo dos err erros os para para cad cadaa inc increm rement entoo de deslocamento da cremalheira. Esta rotina só foi aplicada à susp suspen ensã sãoo di dian ante teir ira, a, uma uma vez vez que, que, nest nestee prot protót ótip ipo, o, utilizamos direção dianteira.

 para modelos no software software ADAMS (pacote ACar), e estesconstruídos modelos foram utilizados na obtenção de forças verticais e laterais – agindo no contato entre roda e solo – para serem utilizadas no refinamento do dimensionamento dos modelos iniciais dos elementos das suspensões (veja a sessão Estruturas)





 



 No caso da suspensão traseira, a equipe desenvolveu uma geometria inicial, tendo como base o corpo do chassi, e a posição dos elementos da transmissão, e alim alimen ento touu es esta ta geom geomet etri riaa inic inicia iall ao algo algori ritm tmoo de minimização do centro de rolagem. Apêndice A contém informações sobre a geometria da suspensão.

Os objetivos da análise dinâmica são: Minimizar Minimi zar os valores valores das frequências frequências naturais, naturais, sendo o valor máximo igual a 2 Hz; A relação entre as frequências de bounce e  pitch não deve ser maior que 1,2; A taxa de rolagem deve ser no máximo 5°/g; Ao ati atingi ngirr uma elevaç elevação ão (bump) (bump) a suspen suspensã sãoo traseira trase ira deve alcançar alcançar a dianteira dianteira em no máximo dois ciclos; A suspen suspensã sãoo não normal deve deve do compri com primir mir tot totalm alment entee durante a operação veículo;

O primeiro objetivo foi retirado de [6], onde é demonstrado que a excitação da massa suspensa devido à exci excita taçã çãoo da ma mass ssaa não não su susp spen ensa sa di dimi minu nuii com com a diminuição da frequência natural da suspensão; o valor  máximo é retirado de [7], onde é dito que frequências naturais acima de 2 Hz é prejudicial ao organismo do  piloto. O segundo objetivo foi retirado de [7], e seu significado é o de impedir a superposição dos movimentos de bounce e pitch. O terceiro objetivo foi retirado de [4], e significa manter a rolagem do veículo dentro de uma faixa aceitável – categoria firme ou superior. O quarto objetivo foi foi re reti tira rado do de [7 [7], ], e te tem m como como ob obje jeti tivo vo gara garant ntir ir a

01.3. King Pin Trail e momento da direção Para Para o ve veíc ícul uloo 20 2015 15,, a equi equipe pe deci decidi diuu po por  r  diminuir a taxa de esterçamento da direção de 10:1 – 45° de esterçamento com 450° da roda de direção – para 2,4:1

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estabilidade estabilida de vertical vertical após atingir uma elevação. elevação. O último objetivo garante a ausência de choques nos elementos das suspensões durante a operação normal do veículo. Os três primeiros objetivos foram analisados de acordo com as equações mostradas na bibliografia. Já os dois últimos são analisados com o modelo matemático descrito em [8]. Este modelo é similar ao modelo de meio ca carr rroo de desc scri rito to em [1 [1], ], po poré rém m com com a util utiliz izaç ação ão de igualdades que fixam a posição relativa entre a massa suspensa e a não-suspensa (constrained dynamics); este modelo também contém um bloco que simula o contato

e, normalmente, tem magnitudes inferiores às situações extremas analisadas em “design for strength”. As análises de fadiga fadiga for foram am rea realiz lizada adass nas peças peças de alumín alumínio io das suspensões, uma vez que estas peças são mais susceptíveis à falha por fadiga.

entre solo e pneu. Para analisar o quarto objetivo, o veículo foi colocado para passar por uma elevação de 10 cm a uma velocidade de 50 Km/h. Para analisar o quinto objetivo, o veículo foi colocado para saltar uma rampa de 1,5 m de altura e 45° de elevação, pousando em um terreno reto no mesmo nível do início da rampa.

equipe equ ipe as nãoanálises poderi poderia a determ determina inar r estas est as massa maseste sass problema ant antes es de realizar estruturais. Para resolver a equipe resolveu adotar adotar um sistema sistema iterativo. A entrada dest destee si sist stem emaa fo fora ram m valo valore ress de fo forç rças as e mome moment ntos os coletados da bibliografia que, em seguida, alimentaram as anális aná lises es estrut estrutura urais is permit permitind indoo a equipe equipe determ determina inarr os valo valore ress das das mass massas as mome moment ntos os de in inér érci ciaa do veíc veícul uloo mandatórios para realizar as análises dinâmicas necessárias  para determinar os valores de forças e momentos analitica anal iticamente mente;; em seguida, seguida, estes estes valores valores determinad determinados os analiticamente realimentam o sistema determinando novos

Antes de realizar as análises estruturais a equipe se deparou com o seguinte problema: para determinar as for força çass e moment momentos os que seriam seriam uti utiliz lizada adass nas anális análises es analiticamente a equipe precisava determinar o peso das massas suspensa e não-suspensa do veículo, entretanto a

A seleção da rigidez das suspensões segue um método iterativo. método iterativo. Primeiramente, Primeiramente, o valor de frequência frequência natural para a dianteira é determinado, de acordo com a exte extens nsão ão di disp spon onív ível el para para a dian diante teir ira; a; os valo valore ress de frequências naturais para a suspensão traseira, que serão analisados, são determinados segundo incrementos de 1% (até o máximo de 2 Hz) do valor da frequência natural dianteira. Os valores de saída desse método são os valores mínimos de frequências naturais dianteira e traseira que res respei peitem tem os objeti objetivos vos descri descritos tos aci acima. ma. Note Note que as rigidezes obtidas aqui não correspondem às rigidezes nos elementos amortecedores ( shox); para obter a rigidez no elemento amortecedor a equipe utilizou o método descrito em [2]. O mesmo método foi utilizado para transformar o amortecimento no elemento amortecedor em amorte amo rtecim ciment entoo vertic vertical, al, que foi utiliz utilizado ado no modelo modelo matemático desenvolvido para estudar a dinâmica vertical do veículo. Apêndice B mostra os valores obtidos para as frequências e rigidez obtidos nesta análise.

Design or Srengh Design or Lie Deerminar massas e momenos de inércia S

02. ESTRUTURAS Durante o dimensionamento do veículo, a equipe realizou cálculos manuais no caso de peças mais triviais (engrenagens, eixos de transmissão etc.). Para peças mais comple com plexas xas,, a equipe equipe uti utiliz lizou ou o método método de elemen elementos tos finito finitoss (MEF). (MEF). Foi usado usado o sof softwa tware re SOL SOLIDW IDWORK ORKS S (pac (pacot otee SW Simu Simula lati tion on)) que que apre aprese sent nta, a, entr entree ou outr tras as capacidades, a possibilidade de realizar análises estáticas, análises de fadiga e análises de frequência. Esta sessão do relatório relat ório discutirá discutirá o dimensiona dimensionamento mento realizado realizado com a ajuda do MEF.

Análises Dinâmicas

N S AI R

valores de massas até a diferença de massas entre iterações Figura 6 – Algorimo do sisema

As análises realizadas podem ser divididas em duas classes. A primeira é chamada “ design for strength”, onde uma análise estática é realizada, tendo como base uma situação extrema, e a segunda é chamada “design for  life”, onde uma análise de fadiga é realizada, tendo como  base situações que serão experimentadas de forma cíclica

estejam abaixo de 1%. A figura abaixo mostra o sistema iterativo.

03.FREIOS

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exis existe tent ntes es no merc mercad ado, o, como como o di disc scoo de fr frei eioo do quadriciclo Honda TRX-EX400 cujo diâmetro é de 180 mm e pode ser utilizado na traseira do protótipo protótipo Antares. Antares. Para a fixação destes componentes devem ser utilizados  parafusos N10 com suas respectivas porcas porcas e arruelas, com  prioridade para porcas do tipo  parlock . Ao todo são utilizados 12 fixadores para os discos de freio.

Em veíc veícul ulos os e prot protót ótip ipos os vo volltad tados para para competição o emprego dos freios é levado ao extremo. Em especial, modelos Baja SAE são testados quanto à eficácia de uma frenagem em linha reta. Pelo teor de segurança  para uma competição universitária o critério de aprovação é o bloqueio total das rodas ao máximo acionamento do sistema, como impõe o Regulamento Baja SAE Brasil (RBSB).

O material utilizado é o ferro fundido cinzento que conta com 3 a 4% de carbono e matriz perlítica com grafita livre na forma de veios. Propriedades como boa

03.1. Planejamento

dissipaçã diss ipaçãoo mecânica térmica, térmica, suficiente, satisfatór satisfatória iabaixo resistênci resiscusto tênciaae ao desgaste, desgaste, resistência facilidade de fundição e usinagem são determinantes para esta escolha além de ser um material largamente utilizado para esta finalidade.

O pl plan anej ejam amen ento to do sist sistem emaa de fren frenag agem em do veículo passou primeiramente pela coleta dos parâmetros iniciais do veículo. Tais parâmetros foram potencializados a fim de acrescentar ainda mais segurança à operação. Os  parâmetros iniciais encontram-se encontram-se no Apêndice D.

03.1.2. Pinças de freio Segundo [LIMPERT] a força máxima exercida  pelo pé direito de 5% das mulheres é de aproximadamente 445N 445N.. Pa Para ra os home homens ns o valo valorr dest destaa forç forçaa so sobe be para para apro aproxi xima mada dame ment ntee 82 8233 N. Para Para frei freios os sem sem booster , ou auxílio, o sistema de freios deve ser desenvolvido para uma força máxima de 445 a 489 N, enquanto a norma europeia ECE R13 estabelece como limite de força de  pedal 500 N para automóveis da classe M1, a qual um Baja SAE é adequado. Uma desaceleração teórica de 1g deve ser alcançada quando o veículo é carregado de acordo com o peso máximo indicado pelo fabricante. O curso máximo do pedal deve ser estimado a partir do peso do veículo e não deve exceder 150 mm.

Entre a grande diversidade de modelo loss disp dispon onív ívei eiss no me merc rcad ado, o, po porr cr crit itér ério ioss de apli aplica caçã ção, o, segurança, massa e praticidade são utilizadas no sistema de frenagem frena gem dianteiro dianteiro pinças do quadricicl quadricicloo Honda TRXEX400. É uma pinça com 32,6 mm de diâmetro do êmbolo onde se encontra o pistão e 2400 mm² de área de contato das pastilhas com o disco. Em especial esta pinça possui corpo em alumínio e é facilmente encontrada no mercado nacional. No sistema traseiro o modelo de pinça indicado é o da motocicleta Honda CG 150 Titan cujo diâmetro e área das pastilhas são os mesmos do sistema dianteiro. Também é um modelo leve, de longa duração e muito comercializado o que lhe confere baixo custo, facilidade de manutenção, praticidade e comodidade até mesmo na utilização de modelos semelhantes ainda mais baratos cuja especificação seja compatível. Ao todo são utilizados oito  parafusos N8, que acompanham a própria pinça. Para a configuração atual não são utilizadas porcas ou arruelas.

O dimensionamento é a oportunidade de a equipe tr trad aduz uzir ir as in info form rmaç açõe õess prov proven enie ient ntes es da fase fase de  planejamento em projetos detalhados do produto. Durante este processo, a maior dificuldade é selecionar materiais e componentes que atendam às necessidades do cliente e da empresa. Para tornar esta tarefa mais fácil e prática podem ser utilizados quadros comparativos e de análises por peso.

03.1.3. Linhas de transmissão Em respeito ao RBSB as linhas de transmissão adotadas devem suportar o efeito abrasivo e corrosivo dos atuais fluidos de freio automotivo e para isso empregamos linh linhas as conf confec ecci cion onad adas as em cobr cobre. e. É um ma mate teri rial al de  propriedades bem conhecidas como a resistência ao ataque corrosivo dos fluidos de freio do tipo DOT 3 e DOT 4,  bom índice de condutividade térmica para suportar e dissipar o calor gerado por atrito mecânico entre pastilhas e disco que é transmitido ao fluido. Por sua vez o diâmetro externo empregado nas linhas rígidas é de 3/16”.

Tabela 05 – Tabela de quesios e pesos aribuídos

03.1.1. Discos de freio Os discos de freio adotados possuem 150 e 170 mm de diâmetro, para dianteira e traseira respectivamente. Por questões de segurança segurança adotou-se adotou-se 4 mm de espessura, espessura, uma medida que abrange a substituição do componente (de fabric fab ricaçã açãoo da própri própriaa equipe equipe)) por outros outros semelh semelhant antes es

Figura 7 – Linhas de ransmissão denro do habiáculo

7

 

Os mangot mangotes es flexív flexíveis eis utiliz utilizado adoss na lin linha ha de tr tran ansm smis issã sãoo sã sãoo conf confec ecci cion onad ados os sob sob enco encome mend ndaa  juntamente com as conexões situadas em suas extremidades para promover a fixação com a linha rígida e as pinças de freio. São mangueiras de especificação SAE J 1401 1/8” cujo coeficiente de segurança é de 3:1. É uma mangueira com tubo interno em borracha sintética especial resistente a fluidos de freio hidráulico e suporta pressões de até 200 bar, uma vez que neste sistema a pressão não atingirá sequer metade deste valor. É uma garantia de que o mangote irá se expandir muito pouco, e resistirá muito

Para o Antares, o componente escolhido foi o cilind cilindro ro mestre mestre Wilwoo Wilwoodd 260-26 260-2636, 36, um modelo modelo com reservatório integrado e compacto feito em alumínio, com diâmetro de entrada (do pistão) de 5/8” e uma saída de 3/8” já que possui apenas um êmbolo (câmara simples). É um modelo de custo superior, tratado como investimento na bu busc scaa po porr mais mais conf confor orto to,, me meno noss mass massa, a, maio maior  r  durabilidade, maior praticidade e facilidade de instalação. Anteriormente adotava-se o cilindro mestre do VW Gol, de dupla dupla câmara câmara,, com massa massa de 1.370g 1.370g.. Para Para o atual atual  projeto devem-se empregar dois cilindros mestre Wilwood

anos sem sofrer efeitos de intempériesdoousistema. romper devido a impactos, o que garante a efetividade

comoIsto citado acima, cuja é igual a 110g ou o  par. representa umamassa redução de 83,94% na 220g massa deste componente com relação ao anteriormente usado.

03.1.4. Cilindros Mestre

Figura 9 – Powerrain do veículo

03.1.5. Pedal de freio O pedal de freio possui uma relação de 5:1 para garant gar antir ir a progre progress ssivid ividade ade e confia confiança nça nas frenag frenagens ens e conta com uma pedaleira dentro dos padrões de ergonomia do us usuá uári rio. o. A pr prop opor orçã çãoo fo foii adot adotad adaa po porr of ofer erec ecer er ao operad ope rador, or, condiç conFigura dições ões confor confortáv táveis eis para para execut executar ar uma 8 – Modelo de CM aplicado

fren frenag agem em nas nas cond condiç içõe õess estu estuda dada dass no veíc veícul ulo. o. O acionamento de um sistema com dois cilindros deve ser  desenvolv lvid idoo de forma que ambos trabalhem coordenadamente, ou de maneira equalizada. O pedal pedal ainda ainda conta conta com sensor sensoriza ização ção padrão padrão  para reconhecimento de sua operação. Os dados recolhidos fazem atuar a luz de freio, posicionada na traseira do veículo e em conformidade com as regras da Competição Baja SAE Brasil. Além da proposta do pedal construído  pela equipe, o espaço físico dentro do cockpit favorece a inst instal alaç ação ão de uma uma enor enorme me vari varied edad adee de peda pedais is e miscelâneas de freios, que podem representar um ganho de esportividade e desempenho para o veículo.

04. TRANSMISSÃO O si sist stem emaa de Powe Powert rtra rain in é re resp spon onsá sáve vell pela pela geração, transmissão, aumento e variação de torque de acor acordo do com com a dema demand ndaa do veíc veícul ulo. o. Este Este si sist stem emaa fo foii  projetado com o objetivo de sanar problemas de  performance encontrados no último protótipo construído, que se caracterizavam pela grande perda de carga oriundas de mancais de rolamento auto compensadores e do alto  peso do sistema. Assim o sistema foi projetado focando essas melhorias, e respeitando rigorosamente as exigências de segurança da competição Baja Sae.

8

 

O si sist stem emaa de tr tran ansm smis issã sãoo dest destee prot protót ótip ipoo é composto pelo motor, câmbio, redução fixa, acoplamento,  pneus e rodas traseiras. traseiras.

transmissão de torque no redutor: quatro engrenagens, seis rolamentos e três eixos. Com isso o rendimento total do sistema foi estimado em 89%, permitindo assim que se calcule a força trativa do veículo em função da relação de transmissão fixa.

O motor utilizado é o Briggs&Stratton série 20, definido pelo regulamento da competição para uso geral de to toda dass as eq equi uipe pes, s, de fo form rmaa qu quee su suas as cara caract cter erís ísti tica cass ori origin ginais ais devem devem ser mantid mantidas. as. Este Este mot motor or for fornec necee um torque máximo de 18,6 Nm à 2600 RPM e uma potência

De posse da força de tração procurou-se descobrir  as resistências impostas ao movimento do veículo. São elas a resistênci resistênciaa aerodinâmi aerodinâmica, ca, resistênc resistência ia à rolagem, rolagem, resistência à subida e a inércia de rotação. A soma dessas forças no momento mais crítico corresponde à resistência

máxima de 10 HP à 4000 RPM. O câmbio é responsável pela variação de torque e rotação de saída, de acordo com a demanda de velocidade ou força do veículo. O câmbio utilizado neste projeto é um sist sistem emaa de du duas as po polia liass ex expa pans nsív ívei eiss qu quee varia variam m seus seus diâm diâmet etro ross co com m a ro rota taçã çãoo moto motora ra,, a CVT CVT (Con (Conti tinu nuos os Variable Varia ble Transmition Transmition)) Gaged GX9 Dominator (fig. 01), que ca carac racter teriza iza um câ câmbi mbioo automá automátic tico. o. Essa Essa CVT foi escolhida por suas características construtivas como peso, volumee e relações volum relações de transmissã transmissãoo (baixa de 3,85 e alta de 0,9) serem preliminarmente compatíveis com as intenções do projeto, e seu excelente histórico de desempenho em compet com petiçõ ições es ofi oficia ciais, is, além de ter uma ampla fai faixa xa de regulagem.

total máxima a que o veículo estará sujeito, que conforme os cálculos,  cálculos,  corresponde a 1675,17 N. Assim a relação de redução mínima necessária será de 7,39:1, porém por fim de padron padroniza ização ção e para para se obter obter uma seguranç segurançaa maior  maior  optou-se por escolher a relação de 8:1. Com essa configuração, percorrendo os primeiros 100 m, o veículo chega à velocidade final de 62 km/h como mostra a figura 13.

As rodas e pneus traseiros foram selecionados em conjunto com a gerência de suspenção, de forma que a  parte mais baixa do veículo ficasse a uma distância segura de 30 cm do solo. Escolhendo assim um pneu fora de estrada traseiro de 22” de diâmetro externo e 10” de banda de rolagem, contendo sulcos ligeiramente profundos em diagonal para uma melhor limpeza e tração. As rodas são aro 10 em liga leve de alumínio 6061 T6, bem leve, para ajudar na redução de peso, e resistente para suportar a severidade dos terrenos. O acoplamento utilizado para transferir o torque de saída da caixa de redução para as rodas é a junta homocinética praticada nos automóveis VW GOL G3.

Figura 10 – Velocidade e aceleração x empo

Com a rel relaçã açãoo de tra transm nsmiss issão ão dimens dimension ionada ada reto retoma ma-s -see o pr proj ojet etoo da caix caixaa de re redu duçã çãoo fi fixa xa.. As engr engren enag agen enss cilí cilínd ndri rica cass de dent dentes es heli helico coid idai aiss fo fora ram m esco escolh lhid idas as para para comp compor or o re redu duto torr po porr po poss ssui uirr um engrenamento mais suave e silencioso e serem capaz de tra transmi nsmiti tirr ma maio iore ress po potê tênc ncia ias, s, no ent ntan anto to tê têm m a desvantagem de gerar um esforço axial indesejado.

04.1. Redução Fixa O torque na saída da CVT ainda não é suficiente  para fazer com que o protótipo tripulado tenha a tração necessária ao movimento. Com isso se torna necessário a util utiliz izaç ação ão de um se segu gund ndoo redu reduto tor. r. O sist sistem emaa de transmissã trans missãoo por corrente corrente usado usado anteriorme anteriormente nte se mostr mostrou ou ineficiente nessa aplicação devido à pouca resistência do  pinhão e a grande exposição da coroa aos obstáculos, assim definiu-se anteriormente que esse componente seria um trem de engrenagens fechado.

Observando as dimensões toleráveis para a caixa de redução foi escolhido um tipo de trem em que são usados dois pares de engrenagens como mostra a figura 02, onde onde as engr engren enag agen enss 1 e 3 são são ig igua uais is bem bem como como as engrenagens 2 e 4, e as engrenagens 3 e 2 são acopladas no mesmo eixo.

Para selecionar a relação de transmissão estimouse primeiramente todos os componentes que efetivaram a

9

 

Para evitar interferência ou adelgaçamento entre os dentes das engrenagens o número de dentes dos pinhões (engrenagens menores) foram fixados em 17 (SHIGLEY, 2008 2008). ). As Assi sim m as co coro roas as fi fica cara ram m com com 48 dent dentes es,, e de acordo com os cálculos de resistência na engrenagem 3 (crítica) a largura da face deverá ser de 35 mm, sendo fabricadas em aço liga 4340.

traseiros Ac Acop opla lame ment ntos os Peso

10 Ho Homo moci ciné néti tica ca Honda TRX 400 81,7 Kg

10 Homocinetica VW Gol G 3 65,3 Kg

05. ELETRÔNICA E TELEMETRIA Aplicações eletrônicas no mundo automotivo são motivo para metrificação da qualidade destes veículos e de seu monitoramento ao longo de seu uso. O uso de circuitos eletrônicos garante uma certa confiabilidade, geralmente, muito maior que aplicações mecânicas, principalmente no

Três eixos foram utilizados. Todos sofrem dois tip tipos os de car cargas gas combin combinada adas: s: tor torção ção devido devido ao torque torque transmitido e flexão devido aos esforços transversais nas engrenagens e polias, com isso foram dimensionados para suportar ambos os carregamentos, bem como a fadiga. Os eixos terão diâmetros de 25, 28 e 30 mm respectivamente todos confeccionados em aço 1045.

que se trata de sensoriamento e calibração. Equipa Equ ipamen mentos tos eletrô eletrônic nicos os desenv desenvolv olvido idoss para para aplicações de precisão são requeridas quando as decisões a serem tomadas nesta necessitem de um tempo de resposta muito curto (tempo real).

Os Rolamentos SKF 6205, 6228 e 61907 (rígidos de esferas esferas)) e os rolament rolamentos os SKF 7205 e 7207  (contato angular) foram escolhidos para compor o redutor com base nos limites de rotação e cargas dinâmicas (radiais e axiais) a que estarão sujeitos, bem como preço e facilidade de encontra-los no mercado, garantindo assim um bom acesso a peças de reposição já que uma vida útil de 470 milhões de rotações foi estimada, o que garante a troca a cada oito meses em pleno uso (oito horas ao dia).

05.1. Sensoriamento O uso dos conceitos e aplicações de telemetria ao Baja SAE, inicialmente, restringem-se à coleta de dados sensoriais, armazenamento e transmissão para que uma equipe auxiliar ao piloto possa interpretar estes dados e tomar decisões mais precisas. 05.1.1. Odômetro

Para esse trabalho a carcaça foi projetada para res resist istir ir aos es esfor forços ços radiai radiaiss e axiais axiais pro proven venien ientes tes dos engrenamentos. A mesma é fixada ao chassi por parafusos, é bipartida e construída em alumínio 7075 com tratamento de solubi solubiliz lizaç ação ão e envelh envelheci ecimen mento to (T6), (T6), conseg conseguin uindo do assim um coeficiente de segurança 13 para essa aplicação.

 Na roda do veículo, são fixados alguns imãs que criarão um campo magnético próximo ao sensor, assim, sendoo possível send possível identificar identificar uma marcação no perímetro perímetro da roda. Com base na circunferência, distância entre imãs fixados na roda e o número de vezes em que o sensor Hall iden id enti tifi fica ca um camp campoo ma magn gnét étic ico, o, é po poss ssív ível el medi medirr a distância percorrida pelo mesmo. Como todos os ímãs são equi equidi dist stan ante tess aos aos seus seus vi vizi zinh nhos os,, a cada cada le leit itur uraa é incrementado um valor fixo na distância percorrida pela roda No caso desta aplicação, são implementados dois odômetros. Um em cada roda dianteira (sem tração). A  partir dos dados coletados pelos dois odômetros é feito uma média aritmética, a fim de minimizar os erros.

O desenho da caixa de redução em sua totalidade  pode ser visualizado em visão explodida com identificação Figura 11 – Velocidade Figura x12empo – Visa e aceleração explodida da caixa de redução

05.1.2. Velocímetro A partir da distância percorrida em um tempo fixo  para as leituras, é possível medir a velocidade da roda. Com a aplicação clássica de distância dividida pelo tempo (fórmula da velocidade).

dos componentes na figura 12. Item CVT Redução Fixa Relação ção de transmissão Reduçãoo total Reduçã (alta - baixa) Pneus

Protótipo 2013 Polaris P90 Trans. por   corrente 6,3

Protótipo 2015 Gaged GX9 Trans. por trem de engrenagens 8,0

4, 4,77 : 1 – 24, 24,11 : 1

7, 7,22 : 1 – 31 31,6 ,6 : 1

Dunlop 22-10-

Dunlop 22-10-

05.1.3. Tacômetro Simi Simila larm rmen ente te ao cálc cálcul uloo da velo veloci cida dade de,, o  processamento dos dados de tacometria são analisados de acordo com o número de voltas que a saída do virabrequim do motor do veículo da em um minuto (RPM – Rotações Por Minuto). 05.1.4. Nível de Combustível

Tabela 06 – Quadro comparatvo

10

 

conquistar consumidores de veículos UTV, ATV e Baja SAE dentro de suas práticas práticas de desporto desporto automobilístico automobilístico,, tendo como principais atrativos o baixo peso e excelente mobilidade.

A determinação do nível de combustível de um veículo é um dos parâmetros mais utilizados e analisados quando se trata de eficiência do veículo. A partir de sulcos na parte inferior do tanque de combustível produzidos na fabricação do mesmo, serão colocados três sensores de Efeito Hall. O primeiro à marca dos 20%, o segundo à marca dos 50% e o terceiro à marca dos 90%. A aplicação da medição do nível de combustível se dará na análise de, em qual qual da dass marc marcas as se é po poss ssív ível el iden identi tific ficar ar camp campoo magnético, ou seja, haverá, afixado dentro do tanque de combustível, uma guia que conduzirá uma boia plástica contendo um eletroímã que induzirá os sensores.

07. BIBLIOGRAFIA [1] [1] HEIB HEIBIN ING, G, B. B.;; ERSO ERSOY, Y, M. “C “Cha hass ssis is Ha Hand ndbo book ok:: Fun unda dame ment ntaals ls,, dr driv ivin ingg dy dynnamic amics, s, comp compoonent nentss, mechatronic, perspectives”. Vieweg Teubner, 2001. [2] COSTA, V. A. S. “Dimensionamento e calibração de su susp spen ensã sãoo ti tipo po du dupl ploo A para para veíc veícul ulos os mi mini ni baja baja”. ”. Universidade de São Paulo, Escola Politécnica, 2006.

05.1.5. Temperatura do Óleo do Motor 

[3] MARTINS, H. L. M. “Simulação dinâmica de um veícul veículoo sob dif difere erente ntess geomet geometria riass de dir direçã eção”. o”. Centro Centro Univer Uni versit sitári árioo da Fundaç Fundação ão Educac Educacion ional al Inacia Inaciana na Pe. Sabóia de Medeiros, 2010.

É in indi dica cado do o us usoo de sens sensor ores es LM35 LM35,, para para aplicações onde a temperatura não foge aos limiares de 0ºC e 100ºC. Para aplicações onde a temperatura não é inferior aos 25ºC e superior aos 100ºC, é preferível o uso do LM36. Estes são sensores que, a partir de uma tensão de referência, é fornecida em um pino de saída uma tensão  proporcional à temperatura do ambiente.

[4] MILLIKEN MILLIKEN,, W. F.; MILLIK MILLIKEN, EN, D. L. “Race “Race Car  Vehicle Dynamics”. SAE Inc., 1995.

05.1.6. Nível de Bateria

[5] [5] MINO MINOZZO ZZO,, R. “A “Aqu quis isiç ição ão de fo forç rças as di dinâ nâmic micas as atuantes na suspensão dianteira de um veículo protótipo Baja SAE”. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012.

A partir de um divisor de tensão simples, é feita a conversão proporcional da tensão de entrada (12V) para

[6] RAO, S. “Vibrações Mecânicas”. Perason Education do Brasil, 2009.

uma tensão segura para leitura (5V). 06. CONCLUSÃO

[7] [7] GILL GILLES ESPI PIE, E, T. D. “Fun “Funda dame ment ntal alss of Vehi Vehicl clee Dynamics”. SAE Inc., 1996.

O trab trabal alho ho at atin ingi giuu a prop propor orçã çãoo id idea eall para para os  propósitos da Equipe IFPI Baja SAE naquilo que se propôs a mostrar. Além da formação deste material existe ainda o ganho individual e coletivo dos alunos envolvidos com a  pesquisa na área que é carente de bibliografias especiali espe cializada zadas. s. As maiores maiores dificuldad dificuldades es encontradas encontradas no de dese senv nvol olvi vime ment ntoo do pr proj ojet etoo se dera deram m por por cont contaa da ausência de parâmetros básicos, difíceis de obter, por conta da espe especi cifi fici cida dade de do es estu tudo do qu quee entr entraa em um tema tema constantemente aprimorado e, portanto, não compartilhado  por seus pesquisadores. pesquisadores.

[8] SCHRAM, M. S. L. “Modelling a vehicle with use of   partial vehicles in three dimensions: A two-wheeled vehicl veh iclee and a ste steeri ering ng techni technique que are implem implement ented ed in MATLAB MAT LAB/SI /SIMUL MULINK INK”. ”. NLR-Me NLR-Memor morand andum um AVCEAVCE2004-050. [9] LIMPERT, Rudolf. Brake Design and Safety . 2nd ed. Unit United ed St Stat ates es of Amer Americ ica, a, Soci Societ etyy of Auto Automo moti tive ve Engineers, 1999. [10 [10] GILLE ILLESP SPIE IE,, T. T.D D., Fun Fundam dament entals als of Vehicl Vehiclee Dynamics, 1. 1.ed ed.. No Nova va Yo York rk,, Soci Societ etyy of Au Auto tomo moti tive ve

Estecomo trabalho poderápela ser uma guiaOspara trabalhos  posteriores desejado equipe. sistemas de fr frei eios os au auto tomo moti tivo vos, s, su susp spen ensã são, o, dire direçã ção, o, elet eletrô rôni nica ca embarc emb arcada ada,, transm transmiss issão, ão, assim assim como como todos todos os outros outros sistemas de um veículo, contam com uma variedade muito gra grande nde de sol oluç uçõe õess qu quee pas passam sam pela ela sele eleção de meca mecani nism smos os,, mate materi riai ais, s, parâ parâme metr tros os,, nece necess ssid idad ades es e objetivos diferentes. Foi o objetivo para este trabalho e continuará sendo o mesmo dos trabalhos que se seguem, a  busca pelo aprimoramento.

Engineers,1992. [11] BOSCH, Robert. Ma Manu nual al de Tecn Tecnol olog ogia ia Automotiva.25. ed. Berlim, Edgard Blucher, 2005. [12] SHIGLEY, J. E. Projeto de Engenharia Mecânica. Bookman, Porto Alegre, 2005. [13 [13] PUHN PUHN,, Fre Fred. Brak Brakee Hand Handbo book ok.. 2n 2ndd ed. ed. USA, USA, HPBooks, 1985. [14 [14] BALFL ALFLEX EX,, Catá Catálo logo go.. Mang Mangueira ueirass hidráulicas hidráulicas Balflex. São Paulo, 2006. [15] BOSCH, Folder. Fluidos de freio Bosch. Campinas, 2007.

Fo Foii po poss ssív ível el most mostra rarr o dese desenv nvol olvi vime ment ntoo do  projeto de um veículo adequado ao uso recreativo e para comp compet etiç ição ão.. O mesm mesmoo te tem m gran grande de prob probab abili ilida dade de de

11

 

[16] BOSH, R. Manual Manual de tecnologia automotiva. automotiva. 25. ed. São Paulo: Edgard Blücher editora, 2005.

Geometria das Suspensões

[17] BRIGGS & STRATTON. Catálogo do motor – nº MS-3928-10/9 MS-392 8-10/99. 9. Impresso Impresso nos Estados Estados unidos, unidos, direitos direitos autorais 1999 pela Briggs & Stratton Corporation. [18] GGD METALS. Aço construção mecânica – SAE 4320. Disponível em Acesso em 30/02/2013. [19] MELCONIAN, S. Elementos de máquinas. 9. ed. São Paulo: Erica editora, 2009. [20] NORTON, Robert L. Projeto de máquinas uma abordagem integrada. 2. ed. Bookman editora, 2004. [21] SHIGLEY. J.E; MISHKE, C.R. Projeto de Engenharia mecânica. 7. ed. Bookman editora, 2005. [22] GILLESPPIE, Thomas D. Fundamentals of vehicle dyna dynami mics cs.. Warr Warren enda dale, le, PA: PA: So Soci ciet etyy of Au Auto tomo moti tive ve Engineers, 1992. [23] GONÇALVES, Carlos A. M. Sistema de aquisição de dados para um veículo Mini Baja. Projeto apresentado para obte obtenç nção ão de gr grad adua uaçã çãoo em En Enge genh nhar aria ia Elét Elétric ricaa pela pela Universidade Federal do Espírito Santo. Vitória, 2006.

APÊNDICE A

APÊNDICE B

Figura 13 – Visa isomérica das suspensões

12

 

Tabela 07 – Rigidez e amorecimeno

Figura 14 – Deslocameno pelo empo

Figura 15 – Força pela velocidade (compressão)

Figura 16 – Força pela velocidade (reboe)

13

 

APÊNDICE C Detalhamento da Eletrônica

Figura 17 – Computador de Bordo

Figura 18 – Odômetro

Figura 20 – Medidor de temperatura

Figura 19 – Tacômetro

Figura 21 – Velocímetro

APENDICE D

14

Figura 22 – Medidor de Combustível

 

Figura 23 – Dados iniciais

15