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1. INTRODUÇÃO
A carenagem tem por função proteger o piloto e os elementos dos subsistemas contra impactos, detritos e outros agravantesTratou-se aqui as etapas de: projeto, confecção artesanal e montagem de peças de carenagem veiculo Baja SAE explicando e criticando estas etapas para obter melhorias nos futuros projetos.
ANÁLISE DAS ETAPAS DE CONFECÇÃO DE CARENAGEM VEICULAR (BAJA SAE) EM FIBRA DE VIDRO POR FABRICAÇÃO ARTESANAL
Filipe de Bona Sartor, [email protected] 1; Guilherme Almeida Monteiro, [email protected] José Oliveira Cabral, [email protected] 2; Adauto Martins de Assis, [email protected] 2
Universidade Federal Fluminense: 1 (alunos graduação Eng. Mecânica; 2 Prof. Pós-grad. Eng. Mecãnica)
Depart. Eng. Mecânica (VR)Pós-graduação Eng MecânicaProj. Ext. Intr. Eng. Automotiva
2. MATERIAIS E MÉTODOS Confeccionou-se artesanalmente, seguindo as etapas: projeto, confec-ção e montagem, a carenagem (2012) em fibra de vidro, porque esta é um compósito de fácil confecção, possibilita peças complexas, leve, incombustível, tem resistência mecânica e estabilidade dimensional. No projeto, usou-se o sistema CAD/CAE (Solidworks) junto com as referencias Fox et al 1934 e Streeter 1982 para desenvolver os modelos. Na concepção de projeto, foram estudadas as regras das competições Baja SAE Brasil para evitar equívocos. A carenagem foi elaborada em paralelo com os demais subsistemas para não causar interferência.Estudou-se aerodinâmica veicular e escoamentos viscosos ou não,.Na confecção dos moldes usou-se compensado, chapa de fibra de madeira (Eucatex) e ferramentas manuais para construir-se os moldes. Usou-se cera de carnaúba como desmoldante, resina poliéster, catalisa-dor e manta de vidro e o acabamento foi feito com lixas (80 e 120 mesh).Na montagem os tubos do habitáculo foram envolvidos com isotubo e napa para a alocação das carenagens.A análise do chassi indicou-se as regiões protegidas pela carenagem: 1 carenagem frontal; 2 carenagem lateral (duas peças); 3 carenagem superior (teto) e 4 carenagem traseira (duas peças). A Figura 1 mostra em: (a) modelo da carenagem do teto do Baja, (b) regiões no chassi para aplicação da carenagem.
Figura 1. a) Modelo da carenagem do teto, b) Chassi e pontos de aplicação da carengem
(a) 4. CONCLUSÕES
A partir do que foi abordado, observa-se que a confecção de carenagem para um veículo baja feita artesanalmente em fibra de vidro tem limitações.Necessidade de mais e estudos de aerodinâmica veicular e escolha certa de materiais para obter melhor desempenho aerodinâmico, boa estética, proteção ao piloto e subsistemas, baixo peso, fácil confecção.Necessidade de máquinas de precisão e túnel de vento para facilitar a confecção da carenagem. A carenagem construída atendeu os principais requisitos de solicitações, proteção e acabamento.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Após a confecção do molde da carenagem frontal, Fig. 2a), observa-se qie as laterais não fazem parte do modelo da carenagem, mas são apenas sustentação da superfície geradora da carenagem. Esta superfície foi limpa, recebeu uma camada de massa plástica, lixamento e uma camada de cera de carnaúba, desmoldante. Assim, foram obtidas superfícies mais homogênea que gera uma superfície mais lisas na fibra de vidro sendo desnecessário o lixamento, na fase de acabamento.
5. AGRADECIMENTOS
Os Autores agradecem a FEC Fundação Euclides da Cunha e a FAPERJ pelo suporte financeiro essencial a elaboração deste projeto.
6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS
Assis et al, 2012, “Equipe VR Baja Carro #50”, Relatório Técnico, 18ª competição Baja SAE Brasil - Petrobras, Piracicaba - SP, SAE Brasil, São Paulo – SP. DS Solidworks, 2007, “User Guide Reference”, Dassault Systèmes Solidworks Corp, Vélizy, France.Fox, R.W., McDonald, A.T. and Pritchard, P. J., 1934, “Introdução a mecânica dos fluidos”, Vol. 6, Rio de Janeiro, Brasil, pp. 31- 34.Streeter, V. L., 1982, “Mecânica dos Fluidos”, Vol. 3, São Paulo, Brasil.).
Universidade Federal Fluminense
Após o planejamento na etapa de projeto, confeccionou-se os moldes em paralelo com os modelos de carenagem. A confecção artesanal dos moldes é resultado da criatividade indivídual e da escolha do material e meio de confecção. Nos moldes das peças foram utilizados compensado.
A confecção da fibra de vidro foi feita com massa composta de resina poliéster, 2% de catalisador na mistura e a manta (ou tecido) de vidro que induzem as propriedades finais do material e seguiu as etapas: Aplicação de uma de camada de resina; Intervalo de 10 minutos, Aplicação de uma canada de Fibra, Aplicação de uma de camada de resina, Intervalo de 10 minutos. Repetiu-se as três últimas etapas, até atingir-se a quantidade de camadas de fibra desejadas. O tempo de cura foi de 24 horas
A figura 2 mostra em a) o molde da carenagem dianteira; em b) as carenagens traseiras desmoldadas sem acabamento e em c) a carena-gem dianteira alocada no chassi
A limpeza do molde é essencial para o melhor acabamento das peças .
Figura 2. a) Molde da carenagem frontal; b) Carenagens traseira sem acabamento; c) carenagem diateira alocada
No acabamento das peças de carenagem aparou-se as bordas; lixou-se e poliu-se as superfícies; fizeram-se as furações necessá-rias para alocação no chassi do veículo com auxílio de abraçadei-ra de nylon. Os tubos que poderi-am ter contato com piloto recober-to com isotubo e napa. Em fim a carenagem alocada é mostrada na Fig. 3. Assis et al 2012
A concepção do Projeto foi para confecção artesanal das peças. O programa de CAD/CAE utilizado é de fácil manipulação.Não foi utilizado usado o túnel de vento.Os materiais foram selecionados pelo tripé: custo, facilidade de acesso
na região de Volta Redonda e propriedades mecânicas.Em novos projetos com análise de aerodinâmica veicular via
similaridade em túnel de vento será possível carenagens mais complexas e precisas que permitam maiores conclusões sobre suas efetividades.
Figura 3. Carenagens alocadas
(b)
(1) (2)
(3)
(4)
.
(a) (c)
(b)
