PROJETO DINAMICA VEICULAR

Descrição do veículo

Trata-se de uma mini carregadeira com uma caçamba frontal movida a controle remoto, para serviços leves de movimentação de material. O veículo deve ser apto a trabalhar em terrenos com desníveis frontais e laterais de até 30º sem tombar e levantar uma carga mínima de 10N. Sua utilização se dá em locais de difícil acesso, onde fica inviável aos equipamentos de porte maior, assim como, em terrenos que apresentem risco ao operador. Seu pequeno tamanho e grande capacidade de manobra permite que o mesmo opere em espaços apertados. A movimentação do veículo é dada através de rodas e pneus tendo sua tração feita pelo eixo traseiro.

Tabela com especificação do veículo

Calculo do centro de gravidade

	Descarregado	Carregado
Massa	29 Kg[pic 1]	30 Kg[pic 2]
Peso	284,49 N[pic 3]	294,30 N[pic 4]
Distância entre eixos	L = 520 mm
Distância entre eixo dianteiro e o CG	310 mm[pic 5]	303 mm[pic 6]
Distância entre eixo traseiro e o CG	210 mm[pic 7]	217 mm[pic 8]
Altura do CG	110 mm[pic 9]	[pic 10]
Coeficiente de atrito	μ = 0,6

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Rampa Máxima longitudinal

        Considerando que o veículo precisa necessariamente subir uma rampa com 30º de inclinação, a rampa máxima necessariamente está definida. Desse modo o ângulo º.[pic 16]

        Considerações:

• Ângulo deve ser maior ou igual a 30º

        Nos cálculos a seguir serão determinadas as rampas máximas que a minicarregadeira é capaz de subir.

Descarregada

        Tração Dianteira

                                        (4.1)[pic 17][pic 18][pic 19]

             Tração Traseira

                                        (4.2)[pic 20][pic 21][pic 22]

Portanto, a tração que será adotada é a traseira, pois se observa pela fórmula (4.2) que o denominador sempre será menor na fórmula da tração traseira, devido o sinal ser negativo aumentando o valor do ângulo.

        Portanto, o veículo descarregado consegue subir uma rampa de máximo 23,47° de inclinação, por isso deve ser redimensionado. No próximo item serão feitos os mesmos cálculos para a minicarregadeira carregada.

Carregada

           Tração Dianteira

                                   (4.3)[pic 23][pic 24][pic 25]

        Tração Traseira

                                   (4.4)[pic 26][pic 27][pic 28]

Capotamento Longitudinal

Considerações:

• Ângulo máximo maior que 30 º
• Aceleração da gravidade: 9,81 [pic 29]

Descarregado

Para [pic 30]

                 (4.5)[pic 31]

        O veículo capotará longitudinalmente quando perder contato com chão, ou seja, , substituindo  na fórmula (4.5) acima e isolando a aceleração , para a minicarregadeira na rampa e descarregada, tem-se que:[pic 32][pic 33][pic 34]

 

   [pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]

        No plano e descarregado:

[pic 39]

Com o veículo descarregado a máxima aceleração permitida para não capotar subindo uma rampa de 30 ° será de  e no plano será de , acima desses valores o veículo capota longitudinalmente.[pic 40][pic 41]

        É possível calcular também o ângulo máximo acima do qual o veículo capota. Esse ângulo varia em função altura do CG, da distância entre eixo traseiro, da posição do CG e em função da aceleração atuante no veículo, quanto a essa aceleração ela deverá ser menor do que aceleração máxima permitida para não capotar rampa, que é igual a . Pode-se afirmar que o ângulo será maior do que 30 º tendo em vista que a aceleração será menor do que a máxima permitida. [pic 42]

        Quanto maior a aceleração menor será o ângulo para início de capotamento, ou seja, capotará com ângulo de inclinação cada vez menor.

Carregado

        Usando o mesmo raciocínio acima e apenas trocando os parâmetros para situação em que o veículo está carregado serão calculadas as duas acelerações para não capotar longitudinalmente.

        Na rampa e carregado:

[pic 43]

        No plano e carregado:

[pic 44]

        Com o veículo carregado a máxima aceleração permitida para não capotar na rampa será de  e no plano de , acima desses valores o veículo capota longitudinalmente.[pic 45][pic 46]