Análise estática na carcaça do cilindro mestre da pressão interna

Para essa análise estrutural foi utilizado um acessório de fixação do tipo geometria fixa nas faces internas dos furos de fixação e nas faces frontais das orelhas de fixação, como mostrado na figura 71. Foi aplicado o carregamento 13,8 MPa de pressão nas faces da câmara do cilindro mestre e a malha utilizada no modelo foi a tetraédrica com tamanho global e tolerância de 2,5 e 0,125 mm, respectivamente.

Figura 71 - Condições de contorno da análise da pressão interna do cilindro mestre

Fonte: Autor (2019)

O resultado da análise de tensões apresentou um valor máximo de 69,3 MPa, como mostrado na figura 72, considerado aceitável e proporcionando um fator de segurança de 2,2. Esse ponto foi diagnosticado como singularidade de tensão, como mostra a figura 73, mas não foi desconsiderado, visto que qualquer deformação plástica próximo a esse ponto, causará desalinhamento do cilindro mestre com o

pushrod, que poderá ocasionar falha no sistema.

Figura 72 - Resultado de tensão para análise de pressão interna do cilindro mestre

Figura 73 - Gráfico de convergência para análise de pressão interna

5 Conclusões

O dimensionamento de um sistema de freios, o projeto e análise dos principais componentes que o compõe foram idealizados, projetados e submetidos a análises no presente trabalho.

O projeto desses componentes, apresenta um grande potencial de evolução no sistema de freio para o novo protótipo da equipe Car-kará. A mudança na geometria e padronização das pinças, proporcionam facilidade na montagem e manutenção dos componentes, principalmente no freio traseiro, que devido a sua fixação direta na caixa redutora, permite maior facilidade no alinhamento entre o disco e a pinça. A nova geometria também permite o uso de pastilhas de freio com característica de baixa taxa de desgaste, além de que o novo projeto provê o espelhamento das pinças e resulta em uma massa final de 495 gramas para cada unidade.

A alterações nas dimensões do cilindro mestre foi uma decisão crucial para as maiores mudança no sistema, permitindo o projeto de um componente mais compacto, resultando uma massa final de 385 gramas, e permitindo a padronização das pinças citada anteriormente. A mudança no posicionamento de um dos furos, permite maior espaço interno para a acomodação das pernas do condutor, além de tornar a montagem das tubulações mais acessível.

O novo projeto do pedal, apresentou grande avanço em relação ao modelo anterior, comprovado em ensaios práticos, permitindo atender os requisitos de resistência mecânica e rigidez definidos nos objetivos. A massa final do componente apresentou uma pequena mudança de 237 para 299 gramas, considerada aceitável devido ao aumento de robustez do componente.

A massa final proveniente da mudança dos componentes supracitados foi estimada em aproximadamente 1870 gramas, proporcionando uma redução de 735 g, em relação aos componentes utilizados no protótipo anterior.

Conclui-se que o projeto desses componentes permite evolução em diversos aspectos. Recomenda-se a fabricação, validação dos resultados de desempenho em

testes realizados no protótipo e a verificação dos parâmetros implementados nas análises de elementos finitos.

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7 Apêndices

APÊNDICE B – Principais vistas do modelo em CAD da carcaça do cilindro mestre Vista isométrica da carcaça do cilindro mestre

Vista superior da carcaça do cilindro mestre

Vista frontal da carcaça do cilindro mestre

Vista em corte da carcaça do cilindro mestre

APÊNDICE C – Principais vistas do modelo em CAD da carcaça da pinça de freio Vista isométrica da carcaça da pinça de freio

Vista superior da carcaça da pinça

Pinças de freio montada