Resumo |
O presente trabalho busca o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoramento de vibrações mecânicas de um veículo off-road tipo baja. A Sociedade de Engenheiros da Mobilidade (SAE) visa estimular os estudantes a projetarem veículos para participarem de competições entre diferentes instituições de ensino. Estes veículos são submetidos a diferentes provas, e durante essas provas, o veículo é submetido à vibrações mecânicas. Para se ter um veículo confortável é necessário que seja transmitido o mínimo de vibrações para o piloto. As estruturas submetidas a vibrações cíclicas tendem a falhar devido à fadiga do material. Além disso, como o piloto faz parte do sistema, quando sujeito a transmissão de vibração, o corpo tende a sofrer desconfortos e perda de eficiência. A medição da vibração é necessária para se ter a informação sobre as vibrações provocadas pela irregularidade da superfície de uma pista, sendo que estas informações são importantes para o projeto de estruturas, suspensão de veículos, dentre outros sistemas. Objetivou-se com esse trabalho desenvolver um sistema de baixo custo para o monitoramento de posição e níveis de vibrações mecânicas de um veículo off-road tipo baja. Inicialmente, foram selecionados acelerômetros MEMS, do tipo ADXL345, e GPS, do tipo PA6H para a aquisição das variáveis de interesse. Em seguida, elaborou-se um programa em linguagem Python juntamente com um computador de placa única Beaglebone Green Wireless.Em seguida foram realizados testes na protoboard e utilizando um vibrador eletromagnético para fazer a calibração do sistema. Para o veículo tipo Baja, foram utilizados os sensores em placas de circuito impresso, de modo que as conexões não se soltassem. Os acelerômetros foram posicionados em em pontos estratégicos no veículo, isto é, em locais onde desejava-se monitorar as vibrações incidentes. Desta forma, os resultados permitiram a obtenção de dados do tipo de latitude e longitude e a altitude através do GPS, fazendo com que o corpo seja localizado no espaço. Ademais, através dos acelerômetros, obteve-se as acelerações nas direções de X, Y e Z. Para cada uma destas direções, foi utilizada a Transformada Rápida de Fourier (FFT) e se observou comportamento no domínio da frequência. Assim, foi possível, posteriormente aos dados serem coletados tanto do GPS quanto dos acelerômetros, um mapeamento das vibrações ao longo do percurso do veículo através de gráficos obtidos pelo programa desenvolvido. Concluiu-se que o sistema de aquisição de dados de baixo custo é eficiente e que será possível obter informações relevantes para a equipe UFVbaja aplicadas a melhoria do projeto mecânico de diferentes sistemas do veículo. |