PROJETO E FABRICAÇÃO DE UMA PINÇA DE FREIO PARA UTILIZAÇÃO EM UM VEÍCULO OFF-ROAD DO TIPO BAJA

Alisson Jank, Lucas Adriano Bauer, Andrei de Lima Wendler, Helmano Luis Burin Moreira, Fernando Sansone de Carvalho, Flavio Thier

Resumo


A equipe Baja de Galpão - UNISC é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul em que estudantes, principalmente dos cursos de engenharia, tem como objetivo gerenciar, projetar, construir, testar, promover e operar um veículo de competição off-road do tipo baja. Este veículo é utilizado nas duas competições promovidas pela SAE (Society of Automotive Engineers) em que a equipe participa durante o ano (uma de âmbito regional e outra de âmbito nacional), nas quais são avaliados os projetos de cada subsistema e o próprio desempenho do veículo em provas dinâmicas. Em ambas competições a equipe tem obtido resultados positivos e boas colocações finais, levando o nome da Universidade por onde passa. O subsistema de freio tem por obrigação garantir a segurança do piloto, não podendo falhar nem operar de forma parcial, por isso, algumas ações de manutenção são tomadas para melhorar estes quesitos. A sangria do sistema de freio, por exemplo, garante maior conforto no acionamento do pedal e, consequentemente, maior segurança e confiança. No entanto, com as pinças utilizadas até a versão BG18.2 do protótipo (primeiro semestre de 2019), as quais eram de modelos de motocicletas existentes (Honda CG Titan 150, ano 2004/2008), ou seja, componente OEM (Original Equipment Manufacturer), tinha-se um tempo muito elevado para sangria de uma das pinças devido ao difícil acesso, no qual era necessário retirar outros componentes do veículo para se alcançar um resultado melhor. Com o objetivo de facilitar a manutenção e agilizar o processo de sangria, foi projetado, simulado, fabricado e validado uma pinça de freio para ser utilizada na parte traseira do protótipo. O projeto foi desenvolvido com as características construtivas de forma que pudesse ser usado em ambos os lados do carro (intercambiáveis) e de forma que em ambos os casos o parafuso sangrador ficasse na parte superior da pinça quando instalada, pois melhoraria os resultados obtidos na sangria. Além disso, buscando melhorias no veículo como um todo, projetou-se as pinças para que as mesmas fossem mais leves do que as pinças anteriormente usadas, reduzindo uma massa significante para o subsistema de freio. Para facilitar a fabricação e diminuir os custos dos componentes integrantes das pinças, como pastilhas, pistões e o’rings, esses serão reaproveitados das pinças modelo OEM até então utilizadas. A simulação estrutural foi realizada no software Ansys® e as condições de contorno encontradas de forma prática e teórica, considerando o pior caso de utilização e chegando a um coeficiente de segurança aceitável para tal aplicação (se apresentando com um material de limite de escoamento maior do que a pinça anteriormente utilizada, aumentando a segurança). Após fabricada, a pinça foi testada em diversas características de frenagem e se apresentou eficiente para todas as aplicações.

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