Projeto de substituição de peça soldada por fundida aplicado a componente de suspensão de semirreboque - Oliveira, William Wagner Santos de (My University, 2021)
An essential component in the mechanical suspension of road implements is called "rocker arm". Its main function is to absorb the unevenness of the floor and distribute the forces evenly to the axles, providing greater stability for the semi-trailer. In view of the reduction in mass, manufacturing costs and the possibility of using removable scrubs, this work aimed to design a cast rocker arm to enable the replacement of the welded rocker arm manufacturing process. For that, the acting loads no components were taken from free-body diagrams. In an attempt to dynamic loads from the vehicle in motion, multiplier factors were applied to the static loads used in the analyses. Analyzes available by the finite element method were then carried out on the welded component and on the developed versions of the cast component. Comparing the stresses and displacements of the welded component with the versions of the cast component, it was observed that all versions of the cast had satisfactory tensions and displacement. Analyzing the stresses, displacements and mass, it was observed that the fourth version of the cast component presents the best cost-benefit ratio. Comparing the masses of the welded component and the fourth version of the cast, there was an increase of 8.15% for the cast component. However, the estimated cost of the cast component presented a reduction of 34.73%. It was verified that the use of removable scrubs is also possible through screw correction. However, to validate the project, it is proposed to build a physical prototype in order to assess its behavior in the field and thus perform improvements and even mass reduction.[resumo fornecido pelo autor]
Um componente essencial na suspenção mecânica dos implementos rodoviários, é denominado de "balancim". Sua principal função é absorver os desníveis do piso e distribuir os esforços de maneira igualitária aos eixos, proporcionando uma maior estabilidade para o semirreboque. Tendo em vista a redução de massa, custos de fabricação e a possibilidade de empregar esfregas removíveis, este trabalho teve como objetivo projetar um balancim fundido para possibilitar a substituição do processo de fabricação do balancim soldado. Para tanto, os carregamentos atuantes no componente foram obtidos a partir de diagramas de corpo livre. Na tentativa de englobar carregamentos dinâmicos provenientes do veículo em movimento, aplicou-se fatores multiplicadores nas cargas estáticas utilizadas nas análises. Realizou-se então análises estruturais estáticas pelo método de elementos finitos no componente soldado e nas versões desenvolvidas do componente fundido. Comparando-se as tensões e deslocamentos do componente soldado com as versões do componente fundido, observou-se que todas as versões do fundido apresentaram tensões e deslocamento satisfatórios. Analisando-se as tensões, deslocamentos e massa, foi observado que a quarta versão do componente fundido apresenta o melhor custo-benefício. Comparando-se as massas do componente soldado e da quarta versão do fundido, verificou-se um acréscimo de 8,15 % para o componente fundido. No entanto, a estimativa de custo do componente fundido apresentou uma redução de 34,73 %. Foi verificado que o emprego de esfregas removíveis também é possível através da fixação por parafusos. No entanto para validação do projeto, propõe-se a construção de um protótipo físico afim de avaliar o seu comportamento em campo e assim realizar melhorias e até mesmo redução de massa. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia mecânica; Processos de fabricação; Método dos elementos finitos; Fundição