ANÁLISE E APRIMORAMENTO DOS SISTEMAS DE SUSPENSÃO E DIREÇÃO DE UM VEÍCULO OFF-ROAD DO TIPO BAJA

Resumo

O Baja SAE Brasil é uma competição de veículos do tipo off-road, que é realizada pela SAE Brasil (Society of Automotive Engineers) e visa preparar os estudantes de engenharia para o mercado de trabalho. A Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC) tem como representante a equipe Baja de Galpão - UNISC, que disputa duas competições anuais com outras universidades de todo o Brasil. Para se preparar para as competições, cada carro da equipe deve passar por diversos testes e análises, uma destas análises é a de esforços gerados pelo sistema de Suspensão e Direção do veículo. Nesta análise, vamos verificar se os materiais iram resistir aos esforços que o sistema irá sofrer, porém é necessário antes calcular as forças externas que estão diretamente ligadas ao componente analisado e de que forma atuam sobre o veículo. Adaptamos, então, uma metodologia existente e utilizamos extensômetros para conseguir os dados necessários para completar a fórmula que resulta em deformação sofrida pelo componente em que o mesmo irá ser fixado. Extensômetro é um equipamento elétrico bipolo de resistência nominal que quando fixado sobre o corpo de interesse, e esse corpo é submetido a aplicação de cargas, sofre deformação junto com o corpo, com isso, a sua resistência é alterada devido ao alongamento ou encurtamento do metal estar diretamente ligado à sua resistência elétrica, caso o metal se alongue, sua resistência elétrica aumenta; caso o filete se encurte, sua resistência irá diminuir. A instalação do equipamento deve seguir um rígido método, visto que se mal feito pode interferir nos resultados do trabalho a ponto de invalidá-lo. Uma das partes mais complicadas foi decidir em quais pontos seriam colados os extensômetros para conseguir encontrar as reais forças atuantes. Para não depender de alinhamento com a linha de atuação das forças, o equipamento foi calibrado utilizando pesos pré-selecionados e relacionando estes à alteração de resistência elétrica e deformação consequentemente. Selecionamos então um método de coleta de dados, utilizando arduino e armazenando estes em um datalogger instalado no carro. Quando coletados esses dados, podemos encontrar a deformação sofrida pela peça que o extensômetro está colado. Utilizando a engenharia reversa, conseguimos encontrar a quantidade de força aplicada diretamente e indiretamente no sistema de Suspensão e Direção para deformar como o indicado pelos extensômetros utilizados. Após calculado a força máxima que as peças sofrem, foi necessário fazer uma análise, utilizando o software Ansys, do projeto já pronto anteriormente, para ver os pontos mais críticos que devem ser melhorados e alterados no projeto. Depois de realizada a simulação e analisado formas de otimizar as áreas frágeis da peça, fizemos uma revisão na geometria da peça e nos materiais utilizados, com o objetivo de minimizar tensões e deixar a carga distribuída onde realmente deve atuar.