Um sistema para medição da movimentação da junta telescópica da coluna de direção veicular em teste de impacto frontal

Abstract

Existe atualmente na indústria automotiva a necessidade de realizar a medição da movimentação da junta telescópica da coluna de direção em testes de impacto frontal veicular no que se refere ao atendimento às normas de segurança. Trata-se de uma medição problemática em função das características do teste, que envolve elevadas desacelerações, magnitude mensurada que se altera muito rápida e drasticamente, tempo de aquisição dos dados muito pequeno e necessidade de amostragens elevadas para que a medição seja confiável. Os sistemas de medição em uso têm se mostrado deficientes em vários aspectos, inclusive no que concerne à robustez necessária, ou são muito caros. O presente trabalho visa ao desenvolvimento de um sistema de medição para realizar esta tarefa e que supere as restrições dos sistemas atuais, inclusive no quesito custo. Para tal, foi realizada ampla pesquisa conceitual sobre princípios de funcionamento de sensores lineares, culminando na seleção do método de se utilizar os sinais de aceleração integrados no tempo. Erros relacionados a este método de medição também foram analisados e levados em consideração na definição do sistema de medição. A fim de se poder avaliar o método de medição proposto em condições mais próximas possíveis do teste veicular, uma bancada foi projetada e construída para validação. A bancada precisou representar condições que permitam avaliar o sistema de medição para as condições às quais este seria submetido em um teste veicular. Aplicativos computacionais auxiliaram no dimensionamento da bancada e seus componentes, sendo também reportadas nesse trabalho as etapas mais importantes do projeto. Uma vez construída uma bancada pendular, utilizou-se de equipamentos já disponíveis no mercado para a montagem do sistema de medição a ser analisado. Foram utilizados acelerômetros, equipamento de aquisição de dados e câmeras digitais de alta velocidade na aquisição de dados da bancada. As características de resposta do sistema de medição foram avaliadas em função de diversos parâmetros inerentes ao processo de aquisição dos dados, qualidade do sistema de medição e variáveis do processo de integração da aceleração no domínio do tempo. Analisando os resultados obtidos dos ensaios, foi possível concluir que o método de integrar sinais de aceleração no tempo apresenta boas perspectivas de poder ser utilizado em testes de impacto veicular frontal. É esperado, com este trabalho, gerar o incentivo a novas pesquisas referentes ao método de medição de deslocamento por meio da integração de sinais obtidos de acelerômetros.