RESUMO ESTUDO DO SISTEMA DE DIREÇÃO DE UM...
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ESTUDO DO SISTEMA DE DIREÇÃO DE UM VEÍCULO BAJA SAE RESUMO AUTOR PRINCIPAL: Ricardo Muhl E-MAIL: [email protected] TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC:: Não CO-AUTORES: Marcus Vinícius Dall"agnol Signor ORIENTADOR: Márcio Walber ÁREA: Ciências Exatas, da terra e engenharias ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ: 3.05.00.00-1 UNIVERSIDADE: Universidade de Passo Fundo INTRODUÇÃO: Este trabalho busca o entendimento da funcionalidade do sistema de direção veicular e apresenta as principais considerações de projeto utilizadas para a fabricação do veículo projetado pela equipe Mas Baja Tchê da UPF. Foram estudados alguns tipos de sistemas de direção, onde os mesmos são divididos em: Sistemas de pinhão e cremalheira, sistema integral hidráulico e sistema de rolete sem-fim. O veículo estudado é composto por um sistema de direção pinhão e cremalheira contendo como principais parâmetros para melhor estabilidade direcional conforto, baixo custo devido à obtenção de movimentos ágeis com baixo raio de giro e fácil manutenção. Foram utilizados ângulos de geometria ideais para um veículo Baja SAE. O projeto Baja UPF tem como objetivos principais projetar, dimensionar, construir e analisar custos de um veículo automotivo do tipo off road, empregando inúmeros conceitos aprendidos de engenharia, além de participar de eventos nacional e regional promovidos pela entidade SAE. METODOLOGIA: Para a realização do trabalho, foi estudada teoria sobre dinâmica veicular, sistema de direção. Entre os temas estudados teve uma abordagem nos seguintes assuntos: Roll Center determina o ponto geométrico do centro de giro da suspensão; Roll Axis união do roll center da suspensão dianteira com o roll center da suspensão traseira; Cambagem ângulo de inclinação no plano da roda; Caster ângulo do pino mestre em relação o ponto de contato do pneu e solo; Convergência e divergência ângulo formado entre o plano da roda e chassi do veiculo; Pino Mestre ângulo formado entre a vertical e a projeção do eixo de direção sobre o Plano transversal do veículo. Com estudos realizados em projetos anteriores e comparando com o atual sistema de direção, visando obter a geometria de Ackerman, deve-se produzir ângulos de esterçamento diferentes entre a roda interna e externa, o conceito que mais se aproxima é o da geometria trapezoidal, levando em conta requisitos importantes como robustez, funcionalidade
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ESTUDO DO SISTEMA DE DIREÇÃO DE UM VEÍCULO BAJA SAERESUMO
AUTOR PRINCIPAL:Ricardo Muhl
E-MAIL:[email protected]
TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC::Não
CO-AUTORES:Marcus Vinícius Dall"agnol Signor
ORIENTADOR:Márcio Walber
ÁREA:Ciências Exatas, da terra e engenharias
ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ:3.05.00.00-1
UNIVERSIDADE:Universidade de Passo Fundo
INTRODUÇÃO:Este trabalho busca o entendimento da funcionalidade do sistema de direção veicular e apresenta as principaisconsiderações de projeto utilizadas para a fabricação do veículo projetado pela equipe Mas Baja Tchê da UPF. Foramestudados alguns tipos de sistemas de direção, onde os mesmos são divididos em: Sistemas de pinhão e cremalheira,sistema integral hidráulico e sistema de rolete sem-fim. O veículo estudado é composto por um sistema de direção pinhão ecremalheira contendo como principais parâmetros para melhor estabilidade direcional conforto, baixo custo devido àobtenção de movimentos ágeis com baixo raio de giro e fácil manutenção. Foram utilizados ângulos de geometria ideaispara um veículo Baja SAE.O projeto Baja UPF tem como objetivos principais projetar, dimensionar, construir e analisar custos de um veículoautomotivo do tipo off road, empregando inúmeros conceitos aprendidos de engenharia, além de participar de eventosnacional e regional promovidos pela entidade SAE.
METODOLOGIA:Para a realização do trabalho, foi estudada teoria sobre dinâmica veicular, sistema de direção. Entre os temas estudadosteve uma abordagem nos seguintes assuntos: Roll Center determina o ponto geométrico do centro de giro da suspensão;Roll Axis união do roll center da suspensão dianteira com o roll center da suspensão traseira; Cambagem ângulo deinclinação no plano da roda; Caster ângulo do pino mestre em relação o ponto de contato do pneu e solo; Convergência edivergência ângulo formado entre o plano da roda e chassi do veiculo; Pino Mestre ângulo formado entre a vertical e aprojeção do eixo de direção sobre o Plano transversal do veículo.Com estudos realizados em projetos anteriores e comparando com o atual sistema de direção, visando obter a geometriade Ackerman, deve-se produzir ângulos de esterçamento diferentes entre a roda interna e externa, o conceito que mais seaproxima é o da geometria trapezoidal, levando em conta requisitos importantes como robustez, funcionalidade
RESULTADOS E DISCUSSÕES:Com estudos realizados primeiramente foi definido que o volante deveria ter um ângulo de giro máximo 180° (90° para cadalado), este valor foi escolhido para que o piloto consiga promover o esterçamento máximo das rodas sem a necessidade deretirar as mãos do volante. Com os ângulos de giro do volante e do esterçamento das rodas definidos, partiu-se para odimensionamento do conjunto pinhão/cremalheira definiu-se que o deslocamento linear da cremalheira deveria ser deaproximadamente 66mm (33mm para cada lado), podendo variar 3mm para mais ou para menos.Como o deslocamento angular do volante é pequeno, comparado a carros urbanos que chegam até duas voltas para cadalado (720°), isto faz com que o momento aplicado pelo piloto no volante tenda a ser elevado. Visando reduzir este valor foinecessária uma geometria para os componentes da direção com o ângulo de inclinação do pino mestre igual a 11°,resultando num eixo de rolagem de aproximadamente 28,45mm, isto garantiu uma redução dos esforços de esterçamentoem decorrência do efeito de rolamento do pneu que substitui o efeito de arraste que resulta em maiores esforços.
CONCLUSÃO:Como se verificou ao longo do trabalho e com a análise e cálculos efetuados, o sistema de direção é de extremaimportância para o mecanismo dos meios de transporte, especificamente para o sistema que se analisou. Sendo assimconsidera-se que o estudo realizado no projeto é de extrema importância para a o projeto do carro da equipe Mas BajaTchê.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:FERNANDES, Marcelo Arronila. Estudos em sistema de direção veicular. Mestrado profissional em Engenharia Automotiva.Escola Politécnica da USP, 2005.GILLESPIE, Thomas D. Fundamentals of Vehicle Dynamics, 1992.MILLIKEN, William F.; MILLIKEN, Douglas L.; Race car vehicle dynamics, 1994.
Assinatura do aluno Assinatura do orientador
