Projeto Baja - Freio

8/12/2019 Projeto Baja - Freio

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ANHANGUERA EDUCACIONAL

FACULDADE ANHANGUERA DE JOINVILLE

JOS DIOGO QUIRINO PASCOSKI

BAJA

APRESENTAO DO PROJETO DO MDULO DE FREIOPARA VECULOS OFF ROAD

JOINVILLE2014


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JOS DIOGO QUIRINO PASCOSKI

BAJA

APRESENTAO DO PROJETO DO MDULO DE FREIOPARA VECULOS OFF ROAD

O presente projeto apresentado, requisitado paraprojetar e dimensionar um veculo off Road, com oobjetivo da construo do mesmo, com mbito deconhecimento extra curricular do curso de

bacharelado em Enenharia !ecnica"

JOINVILLE2014


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Resumo:

O sistema de frenagem deve ser capaz de parar um veculo na menor distncia possvel em caso de

necessidade, sem que haja prejuzo segurana e estabilidade, se solicitado em qualquer tipo de

terreno. Na definio do sistema foram feitos estudos buscando a facilidade de montagem e troca

r!pida, menor peso e melhor desempenho deste sistema. Observando tamb"m as regras das

competi#es, que diz$ se uma das mangueiras de freio se romper, pelo menos duas das rodas doveculo devem ainda travar. %ontar&se&! um conjunto de freio em cada roda dianteira e um 'nico

na traseira acoplado ao sistema de transmisso preso ao ei(o que liga o trem de engrenagem aos

ei(os cardan. O sistema de integrao do cilindro mestre com a pina traseira ser! efetuada

usando tubos de cobre, considerando seu melhor desempenho. )! para as pinas dianteiras podem

ser usados mangotes fle(veis revestidos com ao. Os c!lculos para o dimensionamento do sistema

sero realizados partindo de considera#es relativas como a distncia percorrida durante a

frenagem at" a parada total do veculo, a partir de uma desacelerao linear *tima de +g e da

posio do entro de -ravidade do veculo. alcular&se&! o deslocamento de carga dinmico

sobre cada ei(o do prot*tipo e ser! efetuado a plotagem do deslocamento de carga pela

desacelerao nos ei(os dianteiros e traseiro respectivamente para analisar o comportamento do

prot*tipo durante a frenagem. Os c!lculos podero ser validados atrav"s de modelos multicorposdos freios dianteiros e traseiros do prot*tipo construdos no softare %/ 010%/. 0ssim, o

sistema de freios projetado, montado no prot*tipo e testado ser! de grande efici2ncia.

Palavras-chave /istema de 3renagem, 4roduo veicular, 5aja

I!"o#u$%o:

#esde os prim$rdios, a humanidade busca conhecer e identificar mtodos, tcnicas e

filosofias que facilitem a vida do ser humano e revolucionem seus processos produtivos" %

descoberta que teve maior impacto na humanidade foi a roda"

%travs dela o homem aprendeu a desenvolver e facilitar seus processos, diminuindo o tempo

percorrido em certas distncias, aumentando o transporte de um peso maior que o seu" !as atravs

de aluns recursos, surem tambm novos problemas, empecilhos que no tem como ser evitado em

aluns casos" &a utili'ao da roda, o empecilho que causou mais impacto foi que( enquanto um

objeto arrastado parava quase que imediatamente ap$s a fora de arraste ter cessado, isso no

acontecia com uma roda" )omo, ento, par*+la

Os freios suriram a partir da necessidade de parar alo que se deslocava ou impedir que

alo se deslocasse" Os primeiros freios eram do tipo cunha e serviam apenas para impedir que um

movimento se iniciasse" Os freios com alavanca vieram como uma evoluo surpreendente, pois

permitiam ao condutor reali'ar um esforo de frenaem rande quando comparado com a pequena

fora que empreava para acionar os freios" !as, este tipo de freio s$ se tornou importante a partir

do momento que o homem construiu veculos com trao alternativa puxada por outros animais"

&ovos projetos de aprimoramento foram surindo com o decorrer das dcadas e solu-es

pr*ticas suriram para um menor esforo do condutor ou um melhor controle do processo deacoplamento" &ovos tipos de acoplamentos suriram( manticos, eletromanticos, por corrente


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parasita, hidr*ulicos e outros" Entretanto, o principal tipo de acionamento de frenaem empreado

ainda o por atrito"

P"o&'em(s:

)omo desenvolver um m$dulo de frenaem eficiente e barato

Objetivos:

#esenvolver um sistema de frenaem para veculos, que seja eficiente e com menor custo possvel"

O./E012O3 E34E)561)O3(

a7 4esquisar os sistemas de frenaem veiculares existentes8

b7 Ordenar os sistemas por efici9ncia e por custo8c7 4lanejar um sistema que possa atender as necessidades do veculo8

)e!o#o'o*+( ,("( -u!u"o #ese.o'.+me!o:

)o#e'os #e F"e+os:

F"e+os / (m&o" om S(,(!(s E!e"(s :

: utili'ado em m*quinas de elevao, tais como pontes rolantes, elevadores, etc" : composto

de duas sapatas simetricamente dispostas em torno de um tambor, que liado a cara a ser freada"

&o sistema mostrado, o acionamento eletromantico, mas tambm pode ser pneum*tico,

hidr*ulico ou manual" ;uando o freio acionado, o conjunto de alavancas atua no sentido de aplicar

presso entre as sapatas, que contm o material de atrito substituvel, e o tambor" O tambor de freio

mostrado serve tambm para dissipar o calor erado na interface com as sapatas"


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F"e+os / (m&o" om S(,(!(s I!e"(s

O freio de tambor de sapatas internas utili'ado normalmente como freio traseiro de

veculos de passeio ou como freio de caminh-es e Bnibus" )onsiste tambm de duas ou mais sapatas

que so aplicadas contra um tambor de freios, mas na face interna deste" O tambor cilndrico pode

ser considerado como um anel ou um cilindro va'ado e as sapatas podem ser colocadas no interiorsobre a superfcie interna, causando o efeito de frenaem"


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Os discos so refrierados a ar por conveco e devido ao rande torque a ser transmitido,

at duas ou tr9s ve'es maior do que o do motor, os discos necessitam de rande *rea de

resfriamento" 4or isso, apenas parte de sua superfcie utili'ada como superfcie de atrito a cada

instante" %s pastilhas de freio, que fa'em a funo da placa de presso ocupam uma pequena

parcela da *rea total do disco" 4ara facilitar a reposio, o material de atrito fica nas pastilhas e nonos discos met*licos =ferro fundido, ao, alumnio, etc"7" Os discos podem ser s$lidos, para menores

pot9ncias de frenaem, ou ventilados" Esses Cltimos podem ser ventilados por aletas internas ou por

furos na superfcie de atrito" Os furos tambm t9m a funo de retirar o material desastado da

reio de contato entre a pastilha e o disco" % 6iura =D7 mostra um sistema com disco s$lido e a

6i" =7 mostra um sistema com um disco ventilado" &o sistema da 6i" =D7, o freio tem dois

cilindros de acionamento de cada lado, para uma melhor distribuio de presso sobre a pastilha" &a

6iura =7 mostradas a entrada de $leo pressuri'ado que alimenta o cilindro da pina e a sada do$leo para retirada de bolhas de ar, sob a mesma desinao de Fentrada de $leoG" /unior =>?@>7"

6iura D + 6reios A #isco 3$lido

6iura + 6reios A #isco 2entilado

Entrada de leo


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Com,oe!es #o F"e+o

Os componentes do sistema de freios so( )ilindro+mestre onde fica o fludo de freio, que

recebe a fora do pedal e a transmite ao cilindro auxiliar =de roda78 3ervofreio( mecanismo usado

para redu'ir a fora que o piloto precisa aplicar sobre o pedal de freio8 )ilindro auxiliar =de roda7(

encarreado de receber a presso do $leo do cilindro+mestre e das tubula-es para acionar assapatas8 3apata e tambor de freio"

6reio de estacionamento( conjunto mecnico usado para imobili'ar o veculo ou como freio

de emer9ncia" 6luido de 6reio uma soluo de *lcoois, aditivos oleosos de oriem veetal,

antiespumantes, anticonelantes, antivolati'antes e anticorrosivos usada para transmitir presso" %s

tubula-es do sistema de freio possuem conex-es em suas extremidades para serem liadas aos

elementos do sistema de freio e podem ser met*licas ou polimricas" /unior =>?@>7"

Fu+o(me!o

O cilindro+mestre uma bomba hidr*ulica capa' de enviar o fludo hidr*ulico, sob presso, atravs

de tubula-es ridas e flexveis, at os cilindros auxiliares" 6iura H"

6iura H" Esquema de funcionamento do sistema de freios"

Os cilindros auxiliares multiplicam a fora aplicada no cilindro+mestre devido a relao na

qual a *rea do 9mbolo do cilindro de roda maior que a *rea do 9mbolo do cilindro+mestre, e

tambm devido ao princpio de 4ascal que ree os sistema hidrost*tico, transmisso de presso num

volume fechado de fludo, e transferem a fora para sapatas de freio que encostam na superfcie de

frenaem e eram calor por atrito entre as superfcies da sapatas e a do disco ou tambor

ocasionando uma reduo da eneria cintica do veculo e como consequ9ncia a reduo da

velocidade ou a parada total do veculo"


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S+s!em( A3S

0rata+se de um moderno sistema de freios que controla as rodas dos veculos para arantir

uma frenaem sem o bloqueio das rodas e mantendo sua ader9ncia ao solo" )ontrola

eletronicamente a velocidade da roda a partir de impulsos recebidos de um sensor colocado junto a

uma roda dentada solid*ria a roda do veculo" 6iura I"

6iura I" 3istema de freio %.3

%s informa-es sobre o movimento das rodas so transmitidas A unidade eletrBnica8

ultrapassados os valores de escorreamento desej*veis, acionada uma v*lvula mantica que

redu', limita ou aumenta a presso no cilindro de freio" #essa forma, mantm+se a ader9ncia da

roda ao piso e permite+se uma frenaem seura a todas as rodas e, consequentemente, ao veculo"

No.(s eo'o*+(s: A3S OFF5ROAD6

O freio %.3 atuais tem duas op-es( FonG e Foff+roadG, na opo normal, o veculo para

sem arrastar as rodas" %cionado o m$dulo Foff+roadG, a reao um pouco diferente" % velocidade

diminui r*pido, com estabilidade, sendo que, quando esto a >? JmKh ou @? JmKh, as rodas travam

abruptamente" &uma estrada de terra conveniente arrastar material do solo no trecho final da

frenaem para ajudar na parada" )oisa que no vale no asfalto seco ou molhado";uando o boto Loff+roadL acionado, os equipamentos se adaptam ao percurso na terra"


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S+s!em( #e F"e+os (,'+(#os em )++53(7(6

&este projeto ser* desenvolvido um veculo de pequeno porte monoposto, movido com

motor de @? M4 de pot9ncia, para trafear em vias acidentadas, off&road, e transportar uma pessoa

de estatura m*xima @,N?m de altura e @@D,J de massa, de forma seura e confort*vel visando a

participao nas competi-es .aja 3%E .rasil etapas reional e nacional" 3o tambm metas doprojeto( alto desempenho, resist9ncia, durabilidade e baixo custo" 4ara isso, esto sendo efetuadas

pesquisas em literaturas especiali'adas e avalia-es de projetos anteriores" O projeto poder* ser

divido em, pelo menos, oito etapas( projeto conceitual , planejamento, pesquisas, modelaens,

simulao, fabricao, montaem, testes e ajustes"

O sistema de freios dever* ser capa' de frear o veculo at travar as quatro rodas na menor

distncia possvel em caso de necessidade, sem que haja preju'o A seurana e A estabilidade, se

solicitado em qualquer tipo de terreno"&a definio do sistema sero efetuados estudos buscando a facilidade de montaem, menor

peso e melhor desempenho do sistema" %ssim, para se atender esses requisitos, poder* ser usado o

sistema de freio hidr*ulico a disco"

1nicialmente, o reulamento da competio di' que se uma das manueiras de freio se romper, pelo

menos duas das rodas do veculo devem ainda travar"

Os c*lculos para o dimensionamento do sistema sero reali'ados partindo de considera-es

relativas como a distncia percorrida durante a frenaem at a parada total do veculo, a partir de

uma desacelerao linear $tima de @ =N,PmKsQ7, seundo impert =@NNN7, e a posio do )S do

veiculo" %travs disso, ser* possvel calcular o deslocamento de cara dinmico sobre cada eixo do

prot$tipo e plotar o deslocamento de cara pela desacelerao"


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Referencial Terico:

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.rasil, )aptulo V, 3%E .rasil, 3o 4aulo W34"

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