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 Dicas para fabricar uma off road

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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Dicas para fabricar uma off road   Sex Nov 12, 2010 8:26 am

Pessoal estou projetando uma bike reclinada off road aro 26 de aço com liga de cromo molibidênio, pretendo finalizar o projeto esse ano e iniciar a fabricação em fevereiro de 2011.
Mas nunca andei em uma reclinada até hoje, então as dúvidas são várias, gostaria de aprender com vocês que já andam e conhecem mais a respeito.

Gostaria de anexar uma imagem com os primeiros rabiscos da bike mas o meu servidor aqui onde trabalho bloqueia essa opção então vou postar outro dia em casa.

A bike que eu vou fazer é uma "under seat steering" acredito que esse modelo me agrada mais, pensei em usar uma barra com "uniball" nas pontas ligando o guidão com a suspensão dianteira, tenho um pouco de receio como posicionar o ponto da direção, pode ficar difícil de controlar e isso pode ser perigoso. Se alguém tem alguma dica para me dar em relação a direções desse tipo que deram certo, fico grato.

Além disso vou usar o assento próximo de 35° em relação ao solo será que é um angulo muito forçado para uma off road?
Quando passam por buracos ou irregularidades, como a bike se comporta?? é facil perder o controle?
E o impacto é muito forte no corpo ou é bem absorvido pelo banco e possíveis suspensões?

Penso que é muito importante o uso de full suspension para garantir que o pneu vai estar sempre no chão independente de um terreno irregular garantindo que a bike mantenha a trajetória desejada. Não acho que vai aumentar muito o conforto mas pelo que estudei até agora a suspensão da uma segurança extra em terrenos ruins...

Tenho quase certeza de que terei problemas para definir a relação correta, gostaria de uma bike que tivesse uma relação boa pra subir mas que possa atingir no mínimo uns 40 ou 50 Km/h numa descidinha. Pretendo usar um pedivela reduzido de tamanho talvez 150 ou 130, tenho 1,8 metros de altura e uns 90 cm de perna mais ou menos. Pretendo partir de um grupo alivio da shimano para fazer a montagem. mas acho que o segredo está no K7 certo?? espero que alguem possa de ajudar com isso pois tenho bastante dúvida...Li alguns tópicos e vi que tem como fazer um pedivela protótipo com regulagem e acho que vou tentar algo assim até achar o tamanho correto.

E preciso bolar um esticador de correia que fique bom, alguém tem dicas para me dar, isso é uma incógnita pra mim preciso pensar bastante pra ter certeza que não vai ficar escapando correia, cheguei a pensar em colocar 2 correias com 2 engrenagens para ficar melhor mas mesmo assim estou em dúvida.

Quanto ao banco pensei em fazer artezanal de fibra de vidro reforçada com tecido, e montar um suporte metalico para prender na bike com possibilidade de regulagem de inclinação e posição. Vou cuidar com o peso para ficar um banco leve dentro do possível.

E quanto ao peso? Quanto pesa o quadro das bikes que vocês tem? acho que só o quadro da minha vai pesar no mínimo uns 2 Kg será que é muito
depois tem todas as peças móveis pra montar ainda, não sei quanto pesa tudo junto mas não deve ser pouco penso que só em suspensão vai ter uns 3 ou talvez 4 kg depois tem guidão rodas pedivelas.... ou então alguém sabe quanto pesam os componentes das bikes para somar ao peso do quadro??

Enfim tenho bastante dúvida mas acho que vocês conseguem me ajudar...

Agradeço desde já

abraço
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Mordaz

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sex Nov 12, 2010 12:51 pm

Antes de você bater o martelo por uma SWB USS, eu sugiro dar uma olhada na reclinada off-road do Richard Ehrlich:



Há alguns tópicos no Bentrider Online e vídeos no Youtube sobre essa reclinada e o Richard. Ele compete com essa bike, e até ganhou algumas dessas competições.

Se mesmo assim preferir uma SWB USS, acho que a Azub é uma boa referência.
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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sex Nov 12, 2010 1:23 pm

Nossa me surpreendi com os lugares onde esse cara passa!!!
muita lama numa foto!!! Impressionante mesmo!!
Gostei da idéia vou refletir nela...

A minha primeira impressão desse guidão alto e longo, é de ser um pouco desconfortavel fazer curvas tendo que esticar bastante o braço em alguns casos, não sei porque me passa uma impressão de um leve desconforto nas curvas em baixa velocidade...

Quem tem bike nesse estilo se pudar dar uma opinião pra mim???
Diz aí como é fazer curvas tem que tirar as costas do assento? tem que esticar muito o braço?

Ou da pra encontrar um meio termo onde é confortavel e bom de curva?

Valeuuuu
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Mordaz

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sab Nov 13, 2010 12:49 am

Imagino que essa reclinada do Ehrlich tenha uma dirigibilidade parecida com a da minha EXD com Shockster e rodas 26". Ambas tem essa característica de ser necessário esticar os braços para fazer as curvas ("tiller" grande, como em geral são as LWB). Ambas têm a frente leve, o que até facilita transpor obstáculos, de certa forma. Acho que deve ser fácil contrapor a força dos impactos, transmitida pela roda dianteira, e manter o controle da direção.

Quanto a desencostar do banco, acho que faz parte de pilotar uma reclinada off-road, pelos menos sendo uma LWB. Acho também que essa geometria exige um banco com encosto bem vertical, permitindo um certo jogo de corpo que uma posição muito deitada não permite. Outra vantagem da LWB é o banco mais baixo, que permite colocar o pé no chão em caso de necessidade. Também acho que a direção por cima deve facilitar bastante o equilíbrio, mas não tenho muita experiência com USS.

As SWB, como as Azub, devem balançar mais para frente e para trás, conforme as irregularidades do terreno. Nesse caso, a suspensão dianteira deve ser até mais importante que a traseira. Uma vantagem da direção por baixo (USS) é que, se você não for usar pedais de encaixe (clipless), fica fácil desvencilhar-se da bike em caso de queda, pois não há um guidão na sua frente.

Mas tudo isso é "achômetro", com base em relatos que leio nos fóruns de reclinada. Já coloquei minha EXD 26x26 c/Shockster em estrada de terra com bastante pedra, mas a distribuição de peso dela é muito anômala e não dá para subir nada muito íngreme, pois ela empina fácil.

Seguem fotos de uma rara experiência minha em estrada de terra. Para ficar mais otimizado, eu teria de trocar os pneus slicks por cravudos, usar o banco original da EXD (mais vertical) e o canote de guidão original (o meu foi curvado para trás para usar o banco mais deitado).





Essa EXD amarela é do meu irmão, que já praticou bastante off-road reclinado:

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Mordaz

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sab Nov 13, 2010 1:07 am

Vídeo do Ehrlich em sua LWB:


Vídeo promocional da Azub:
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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sex Nov 19, 2010 1:48 pm

Mordaz, pensei a respeito e ainda estou pendendo um pouco para um modelo semelhante ao que comentei no início, só que vou permitir mais regulagem no banco do que no início estava prevendo deixando a possibilidade de um banco bem reto e um mais deitado...

Além disso estou considerando comprar um par de rodas extras para dar minhas voltinhas no asfalto, possivelmente essas rodas terão um k7 com uma relação diferente...

mas agora estou com uma dúvida e tanto. A espessura do tubo que vou usar, era inicialmente de 0,95 mas fiz alguns calculos e descobri que esse tubo é um pouco demasiado para os esforços que serão submetidos.
mas ao mesmo tempo tenho receio de diminuir muito a espessura e compromenter muito a resistência.

o que me ocorreu é a seguinte idéia usar um tubo de aproximadamente 0,6 e reforçar ele internamente com mais 0,6 nas regiões de solda dando um total de 1,2 nos pontos críticos.

alguém pode dar uns pitacos nisso, se tiver alguns engenheiros de plantão posso passar os calculos com as forças de entrada e as resultantes que encontrei... quem sabe consigo ganhar uns kilos nessa história...
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Arthur HP3

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Sex Nov 19, 2010 7:17 pm

Tiago_Lahm escreveu:
alguém pode dar uns pitacos nisso

Tiago,

Alguns pitacos:

São muitos, e alguns conflitantes entre si, os objetivos que se busca no dimensionamento de um quadro, exemplo: resistência mecânica aos esforços, rigidez (transversal e longitudinal), leveza, resistência à fadiga, resistência à corrosão. Dependendo da aplicação e de algumas outras circunstâncias, alguns ganham mais importância do que outros.
Acho que, no teu projeto, a aplicação offroad leva a uma atenção especial com dois aspectos que serão chave para a durabilidade e segurança da bike:
- Primeiro a resistência mecânica às tensões instantâneas a que o quadro vai estar submetido. É preciso levar em conta que estas serão significativamente ampliadas por fatores de aceleração e de choque decorrentes dos buracos, e dos saltos e "aterrisagens" que o uso preponderante offroad imporá à bike.
- Segundo a resistência à fadiga, aí se considerando a presença e a variação em grandeza de esforços cíclicos atuando sobre o quadro, em função do terreno.
Nunca é demais lembrar que a espessura do tubo é apenas uma das variáveis em que se pode mexer. Há outras dimensões, há as características mecânicas na escolha do material.
O momento de inércia da seção do tubo é que vai ser uma importante variável crítica a considerar.
Para essa aplicação, a rigidez em relação ao eixo transversal do quadro é especialmente desejável e, neste caso, um perfil que proporcione isso, como o da bike do Richard Ehrlich que aparece na foto enviada pelo Mordaz, é uma boa solução em lugar do tubo circular
É bem lembrado por você esse cuidado com as soldas, não só com dimensões nas junções, mas com a qualidade da solda.

Arthur HP3
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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Seg Nov 22, 2010 6:18 am

Olá Arthur!

Sim tu tens razão, boas dicas.
No ultimo post eu disse que iria postar alguns calculos, acho isso importante pra entender mais a fundo os detalhes.
Quanto ao tubo estou comprando um perfil oblongo de 70x30 ou 70x40x0.95, vou usar esse tubo de forma que a medida de 70 (altura do tubo) fique no sentido das forças que estarão sendo aplicadas com maior frequencia e intensidade. O material do tubo será aço com liga de cromo e molibidênio. farei um banho de proteção no quadro e pintarei com tinta pó

Estou considerando nos calculos o seguinte, peso menos de 70Kg portanto aplico uma força distribuida de menos de 700Newtons
A suspensão traseira também começa a deformar com 700N mas pretendo fazer com que essa força se aplique de forma a comprimir o tubo no sentido longitudinal portanto um esforço mais tranquilo, então não estou considerando nos calculos, mas sei que ela fará uma torção no quadro, e irei reforçar nessa região.

considero o ponto de engaste no garfo dianteiro, mesmo sabendo que com uma suspensão esse ponto não é totalmente engastado.
e ficou assim:

............................................................400N......400N
ponto engastado.______________________|_______|________________Ponto livre para giro devido a suspensão traseira
Distancia dos pontos onde aplica força: ....298mm..496mm....................557mm

fiz o calculo para cisalhamento próximo ao ponto de engaste e encontrei um esforço de 16 MPa considero que esse esforço será multiplicado por até 6x portanto 96Mpa. Sendo que normalmento o coeficiente para fadiga é de 3x. e o material do tubo deve resistir no mínimo uns 250 Mpa nas regiões não afetadas pela solda.

Bom, dessa história toda que surgiu a idéia de aliviar um pouco a espessura...mas sabe que pensando bem não sei se é uma boa, estou fazendo a modelagem das peças em 3D e os tubos representam uma porção muito pequena do peso da bike, tem outras peças que pesam muito mais, acho que vou trabalhar nelas mais e me preocupar menos com o tubo. Percebi isso no ultimo fim de semana trabalhando um pouco no projeto.

Ainda assim se alguém puder dar idéias nesse sentido seria interessante...acho importante várias opiniões, dentro do possível, que venham a contribuir com o projeto.
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Arthur HP3

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Seg Nov 22, 2010 8:23 pm

Tiago_Lahm escreveu:

fiz o calculo para cisalhamento próximo ao ponto de engaste e encontrei um esforço de 16 MPa considero que esse esforço será multiplicado por até 6x portanto 96Mpa. Sendo que normalmento o coeficiente para fadiga é de 3x. e o material do tubo deve resistir no mínimo uns 250 Mpa nas regiões não afetadas pela solda.

Tiago,

Se não for segredo, onde você consegue esses tubos oblongos de CrMo? Eles são mesmo bem interessantes para algumas geometrias de reclinadas. Você tem as informações de características físicas dele: limites de tensão para escoamento e rutura? Digo isso, também, porque são esperados valores de tensão de escoamento para o CrMo, mesmo sem beneficiamento, bem acima dos 250 MPa que você citou.

Ainda no campo dos "pitacos", apenas sugiro que você verifique também os níveis de tensão à flexão do quadro, porque deverá encontrar valores maiores do que os de cisalhamento. Neste caso, seria conveniente simular com carga concentrada na região do banco, porque isso não é muito diferente do que vai ocorrer na prática, principalmente nas condições dinâmicas.

sds
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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Ter Nov 23, 2010 6:07 am

Arthur, boa dica estava pensando nesse calculo também, é importante mesmo, vou calcular próximo ao banco sim!!

Não é segredo nenhum, eu moro em Caxias do Sul e estou procurando ainda em várias empresas, por enquanto encontrei com uma colega minha de faculdade o aço Cr/Mo em blocos não tubo(ela trabalha em uma empresa que vende, não sei qual mas pergunto), lá custa 5,50 ao kg, pedi para ela se ela saberia onde eu consigo encontrar tubos ela sugeriu a Gerdau, mas ainda não liguei para lá...vou procurar nas empresas que conheço e se eu encontrar posto aqui uma mensagem pra te avisar.

Valeuu
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Arthur HP3

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Ter Nov 23, 2010 6:36 am

Tiago_Lahm escreveu:
Não é segredo nenhum, eu moro em Caxias do Sul e estou procurando ainda em várias empresas, por enquanto encontrei com uma colega minha de faculdade o aço Cr/Mo em blocos não tubo(ela trabalha em uma empresa que vende, não sei qual mas pergunto), lá custa 5,50 ao kg, pedi para ela se ela saberia onde eu consigo encontrar tubos ela sugeriu a Gerdau, mas ainda não liguei para lá...vou procurar nas empresas que conheço e se eu encontrar posto aqui uma mensagem pra te avisar.

Tiago,

O aço 4130 como matéria prima para construção de peças por usinagem é tranquilo de achar, mas em tubos, aqui no Brasil, é difícil. A curiosidade é porque fabrico as trikes também em CrMo e penei um bocado para achar onde comprar os tubos, por aqui. Até hoje só conheço a Intell, eles são fornecedores de peças e partes para aviões de pequeno porte e dentre essas partes estão os tubso, que também eles costumam vender muito para o pessoal de stock car, para construção das "gaiolas" e "Sto. Antonios" dos carros.
Não deve te atender, neste projeto, porque eles só têm tubo redondo, mas aí vai: http://intellps.tripod.com/produtos.html . Agora eles estão em Botucatú, SP, o telefone no site ainda é o de BH, mas se você tiver interesse, pode se comunicar primeiro por e-mail. O contato lá é o Roberto.

sds
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Tiago_Lahm

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Ter Nov 23, 2010 6:45 am

Bah valeu os contatos, estive procurando desde o ultimo post e encontrei esses caras aqui http://www.imefer.com.br/?pg=tubo_estrutural
Eles tem alguns tubos melhores que os comuns...por enquanto aqui é isso se eu encontrar outro te aviso...
Valeuuu
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MensagemAssunto: Bem Servido   Ter Nov 23, 2010 7:47 am

Thiago, em Caxias do sul está muito bem servido em prestadores de serviço no setor metal-mecânico. Para usinar, soldar, dobrar, pintar, comprar materias, tem de tudo por aí. Esta parte não deverá ter problemas.

Arthur, tens já experiência nestas construções, então aproveito para consultar. A solda de tubos com liga de cromo e alto teor de carbono, normalmente exige bastante cuidado para evitar tensões estruturais. Qual técnica tens usado para soldar e destemperar estas uniões?
Quando construí a minha, optei por "metalon", que imagino ser 1020 com costura, justamente para evitar estas complicações, com o sacrifício da sofisticação. No fim não me arrempedi, afinal o peso do quadro em si é normalmente pequeno. A bike fica pesada quando é montada, pois banco, pedaivela, correntes, rodas e pneus, etc... , no meu ver são os itens que realmente pesam no conjuto final.
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Arthur HP3

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MensagemAssunto: Re: Dicas para fabricar uma off road   Ter Nov 23, 2010 2:23 pm

ag_favaro escreveu:
A solda de tubos com liga de cromo e alto teor de carbono, normalmente exige bastante cuidado para evitar tensões estruturais. Qual técnica tens usado para soldar e destemperar estas uniões?

Ag_favaro

Você está certo, pode-se avaliar a soldabilidade do aço ao carbono pela porcentagem de carbono na sua composição química: quanto maior a percentagem de carbono, menor a sua soldabilidade e, assim, maiores os problemas que se pode ter na solda, ou, principalmente, na região termicamente afetada pela solda.
No caso dos aços-liga em geral, inclusive o CrMo, a soldabilidade pode ser avaliada pelo chamado “carbono equivalente”, que é calculado por meio de uma fórmula que leva em conta os elementos que entram na composição da liga.
O aço CrMo 4130 tem um carbono equivalente pouco maior do que 0,30 %, o que o coloca numa condição de boa soldabilidade, vale dizer, sem necessidade de preaquecimento (há quem recomende preaquecer da ordem de 40° a 50° centígrados, mas eu não o faço), tampouco de tratamento térmico posterior à soldagem, para alívio de tensões.
Mas para que essa teoria funcione na prática, considerando que estamos falando de tubos de muito pequena espessura de parede, é necessário observar alguns cuidados:
- O processo de soldagem deve ser TIG
- Usar o consumível adequado
- Evitar a geração de muito calor na região da solda, significa dizer: cordões finos e baixa amperagem
- Limpar e desengordurar a região a ser soldada com acetona
- A junção entre as partes a serem soldadas deve ser bem precisa.

sds
Arthur HP3
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