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Projeto de uma manga de eixo dianteira para um protótipo monoposto off-road tipo mini Baja SAE

The steering knuckle is a structural component, directly related to the safety of the vehicle, responsible for interconnecting various components of different systems, such as suspension, steering and brake. This work aims to determine the dynamic factors of the vehicle that are associated with the...

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Autor principal: Zimmermann, Fabricio
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Método dos elementos finitos
Engenharia de protótipos
Veículos a motor - Molas e suspensão
Finite element method
Prototypes, Engineering
Motor vehicles - Springs and suspension
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15110
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spelling riut-1-151102020-11-18T18:40:15Z Projeto de uma manga de eixo dianteira para um protótipo monoposto off-road tipo mini Baja SAE Design of a front steering knuckle for an off-road single seater prototype mini Baja SAE type Zimmermann, Fabricio Stahlschmidt, Joamílton Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello Maccarini, Adelino Carlos Stahlschmidt, Joamílton Método dos elementos finitos Engenharia de protótipos Veículos a motor - Molas e suspensão Finite element method Prototypes, Engineering Motor vehicles - Springs and suspension CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA The steering knuckle is a structural component, directly related to the safety of the vehicle, responsible for interconnecting various components of different systems, such as suspension, steering and brake. This work aims to determine the dynamic factors of the vehicle that are associated with the geometry of the steering knuckle, from the kinematic simulations performed with the aid of the ADAMS View multicorps simulation software, thus evaluating which geometry presents the best kinematic and consequently dynamic behavior. From this it was proposed an improvement of geometry, in relation to the project currently used by the Pato Baja team, in order to have a good kinematic and fabricable behavior. The design of the steering geometry was also carried out through a program developed in the Mathcad software, to determine the inclination and length of the steering arm, which presented the least possible stepping effort, with a turn of the steering wheel between 90 and 135°, to ensure a rapid response of the pilot, aiming for an improvement in handling and lowering the necessary steering steers, while also reducing the mass of the steering knuckle made of 7075-T651 aluminum. Based on initial modeling, the stresses acting on the steering knuckle were determined for the finite element simulation. Based on the structural simulation, a new modeling was performed, achieving a reduction of 30.3% in the ground arm and 6.23% of the mass of the steering knuckle, compared to the one currently used by the team. A manga de eixo é um componente estrutural, relacionado diretamente à segurança do veículo, responsável por interligar diversos componentes de diferentes sistemas, como a suspensão, a direção e o freio. Este trabalho visa determinar os fatores dinâmicos do veículo que estão associados à geometria da manga de eixo, a partir de simulações cinemáticas realizadas com o auxílio do software de simulação multicorpos ADAMS View, avaliando assim, qual geometria apresenta o melhor comportamento cinemático e consequentemente dinâmico. A partir disso foi proposto um aperfeiçoamento de geometria, em relação ao projeto atualmente utilizado pela equipe Pato Baja, de modo a possuir um bom comportamento cinemático e fabricável. Também realizou-se o projeto da geometria de direção, através de um programa desenvolvido no software Mathcad, para assim determinar a inclinação e comprimento do braço de direção, que apresentasse o menor esforço possível de esterçamento, com um giro do volante entre 90 a 135°, para garantir uma resposta rápida do piloto, almejando-se melhora na dirigibilidade e, diminuir os esforços necessários para o esterçamento da direção, visando ainda uma redução de massa da manga de eixo fabricada em alumínio 7075-T651. Com base em modelagem inicial se determinou os esforços atuantes na manga de eixo, para a posterior simulação em elementos finitos. Com base na simulação estrutural, realizou-se uma nova modelagem, alcançando uma redução de 30,3% no braço à terra e 6,23% da massa da manga de eixo, comparada a atualmente utilizada pela equipe. 2020-11-18T18:40:15Z 2020-11-18T18:40:15Z 2018-11-22 bachelorThesis ZIMMERMANN, Fabricio. Projeto de uma manga de eixo dianteira para um protótipo monoposto off-road tipo mini Baja SAE. 2018. 95 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15110 por embargoedAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Zimmermann, Fabricio
Projeto de uma manga de eixo dianteira para um protótipo monoposto off-road tipo mini Baja SAE
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