Black Pearl GTI

[TudorM]

E facuta in Autodesk Inventor. El stie sa faca si Stress Analysis, dar eu inca nu am facut asa ceva.

 

Am pus si un arc la nimereala, ca nu stiu ce caracteristici are. Dar oricum piesa a durat 1 minut s-o fac, avand in vedere ca ai pus toate dimensiunile necesare. Daca vrei pot sa te mai ajut si cu alte piese. Se poate ajunge si la assemblies foarte complexe. Teoretic in Inventor se poate proiecta orice, de la un surub la o fabrica ce produce suruburi. :)

 

[fuscobal]

F misto, o sa incerc da fac si eu rost de el :) ptr stress analysis trebuie stiute fortele care actioneaza si asta e cam greu. Practic nu cred ca e doar masa masinii pe roata in cauza (se mai transmite sigur si prin punte > brat > fuzeta ceva ). De dragul exercitiului totusi, am putea lua in calcul pe fata 0.6*(1450kg/2)= 435kg. Arcul are 180mm lungime, 11.5mm diametru spira, 65mm diametrul interior, 88mm exterior si 70N/mm spring rate !

[TudorM]

:offtopic: Eu iti recomand Inventor-ul, e un program excelent de inginerie (rivalizeaza cu CATIA si alte nume mari). E cam greu de lucrat cu el initial, mai ales pentru mine care am venit de pe software 3D generalist (3DS Max, Maya etc). Dar dupa ce prinzi stilul de lucru, devine excelent. E greu de gasit totusi, e maricel in dimensiuni si cam tricky de instalat.

 

Pot sa fac diseara o analiza de stres pe piesa asta si vedem ce iese... Si bagam si arcul cu specificatiile corecte. Daca vrei putem sa incercam sa facem tot ansamblul de piese (cu amortizor, suruburi si ce mai avem).

 

PS: Nu ma pricep eu la arcuri, dar asa mare e spring rate-ul? :)

[Bebeee]

Fusco, de fiecare data cand iti citesc topicul ma simt ca pe Wikipedia :D

[fuscobal]

Spring rate e maricel, nu foarte mare. Cele race au 100-200N/mm. Bilstein B16 are 39N/mm pe fata ! Eu zic sa nu faci inca analiza de stres pana nu am piesa finala ... Si asa trebuie sa te cinstesc pentru ajutor si nu vreau sa abuzez :)

Bebe, wiki e bun. Asa cum invat de la altii, dau si mai departe ca poate foloseste cuiva vreodata !

[TudorM]

N-ai ce sa cinstesti, a fost o treaba de cateva minute. In plus, noi cei care stam pe margine si citim, mai invatam si noi una alta. Cum zicea Bebeee, ca pe wiki. :)

 

Eu zic ca merita sa incercam analiza de stres, sa vedem exact ce ziceai tu daca trebuie ingrosati peretii laterali. Mai salvezi o bucata de aluminiu, care banuiesc ca nu-i ieftina. Plus munca la strung.

 

PS: Ca ziceai tu ca ai fost surprins de cat de confortabila e suspensia pe acel Swift. Cam cum o compari cu cea stock de pe GTI?

[fuscobal]

Pai stai sa refac piesa ca va fi mai inalta si e posibil sa rezulte si mai grosi peretii laterali din cauza asta. Aluminiul a ajuns, merg mai incolo sa masor din nou cu mecanicul si refac desenul ! Ohlins e la fel de comfortabila ca oem la drum plat si denivelat larg iar la gropi inghite mai bine ca oem !!

Modificat 18 Martie, 2015 de fuscobal

[TudorM]

Odata ce e facuta piesa, doar modific masuratorile din schita, iar piesa se ajusteaza automat. Deci dureaza 2 secunde. :)

 

Am facut analiza de stres, dar sa stii ca nu cred ca e suficienta o forta de ~430kg (~ 4.3kN). Asta e forta care apasa pe piesa atunci cand masina este stationara. Noi ar trebui sa folosim maximul de forte ce pot apasa pe amortizor si prin urmare si pe piesa. Ma gandesc ca in viraje tu treci lejer de 1 g, iar la o masa a masinii de ~1400 kg inseamna aceeasi forta de apasare pe cele doua amortizoare din directia opusa virajului. Deci fiecare piesa de pe aceeasi parte va primi cam ~700 kg forta de apasare. Eu am exagerat un pic si am facut analiza de stres si cu 4.3 kN (stationar) si 10 kN (viraj cu g-lateral echivalent cu 1.45 g la o masa de 1400 kg). Asta daca nu am ratat eu ceva pe undeva...

 

 

PS: Nici nu vreau sa ma gandesc cat costa un bloc de aluminiu de dimensiunilea alea!

PPS: Eu am in librarie aluminiu 6061, deci nu e acelasi aliaj. Trebuie sa caut caracteristicile mecanice pt 7075, sa fac un material custom.

[fuscobal]

Desigur ca cele 430kg sunt in regim static. Cele 3 situatii de baza pe care le vad eu in cazul stresului maxim pe piesa sunt Viraj, franare si soc puternic dat de o groapa sa zicem (road bump). Din pacate este putin cam greu sa le calculam pe astea fara sa stim pozitia verticala a centrului de greutate si a centrului de rotatie al masinii. De asemenea, o parte din forta este preluata din compresia arcului ceea ce nu e aceeasi situatie cu piesa montata pe o bara rigida (in loc de amortizor + arc). Minimalist gandind, pe viraj centrul de greutate se muta catre exteriorul virajului, astfel incat apasarea statica devine mai mare (nu stim cu cat si e imposibil de calculat fara sa ai toate datele). La asta se adauga si acceleratia din momentul virarii, dupa care, atunci cand virajul e constant, acceleratia suplimentara dispare. Practic, in regim static avem F = m*a iar a = 1g. Atunci cand incepe virarea, la acest 1g se adauga o acceleratie suplimentara ce comprima mai departe arcul fata de pozitia statica pana la un punct in care virarea devine constanta si aceasta accelerare dispare, ramanad iar acel 1g. Acceleratia suplimentara depinde desigur de masa masinii, forta de frecare laterala si distanta dintre centrul de rotatie si centrul de greutate. In cazul unei gropi in schimb vom avea masa statica a masinii inmultita cu o acceleratie mult mai mare de 1g. In concluzie, pe viraj avem masa mare (masa statica + aport de la roata descarcata de pe interiorul virajului) si acceleratie suplimentara fata de 1g mica iar la groapa avem pe dos, adica doar masa statica dar acceleratie puternica data de compresia brusca a rotii ! La o groapa este iarasi ditamai teoria pentru ca dupa compresia rotii, presupunand ca am putea calcula forta ce actioneaza, ea nu este absorbita toata de piesa noastra ci mare parte se duce in compresie arc + amortizor si in plus sasiul masinii se ridica si el cu totul la scurt timp dupa compresie !

 

Uite aici comparativ 6061 vs 7075 > http://www.makeitfrom.com/compare/6061-T6-Aluminum/7075-T6-Aluminum/

Modificat 18 Martie, 2015 de fuscobal

[TudorM]

Mda, avand in vedere ca nu avem toate datele astea, am aproximat si eu grosier. Singura metoda prin care sa scoatem un rezultat mai realist e sa proiectam tot subansamblul suspensiei in CAD si facute simulari. Dar nu cred ca e necesar, putem folosi diverse valori pe care le consideram maximale si facem analiza cu ele. :)

 

O sa refac simularea diseara si cu 7075, din site-ul ala (f misto) se vede ca are proprietati mecanice semnificativ mai bune decat 6061. Deci ar trebui sa iasa si mai bine.

 

PS: Eu am obtinut niste rapoarte destul de detaliate in urma simularii, unde poti vedea toate tipurile de stresuri/deformari, pe toate axele. Pot sa ti le trimit daca vrei, dupa ce le refac cu 7075.

[fuscobal]

Da, 7075 e comparabil cu otelul ca si proprietati mecanice si are doar 2.8g/cmc fata de 7.2g/cmc ! Chiar sunt curios cat vor cantari piesele la final. Fata de desen cred ca se vor lungi cu vreo 2cm si sa vad daca mai trebuie sa ingros si umarul pe care calca sus piesa pentru a ajunge la cota aia totala de 497mm (de la partea de jos a amortizorului pana la partea de sus a flansei stoc de cauciuc)

Modificat 19 Martie, 2015 de fuscobal

[TudorM]

Da, proprietatile mecanice sunt impresionante. Pe alocuri chiar duble fata de 6061. O sa ma uit diseara sa vad ce estimeaza softul la greutate, sa vedem daca bate cu realitatea. :)

 

Cat a cantarit toata bara aia de aluminiu?

[fuscobal]

N-am cantarit dar daca are 2.8g/cmc , raza de 10cm si 25cm lungime, avem 1963.5cmc volum si 5497g !

[fuscobal]

Am refacut piesa. Sunt cateva probleme. Am coborat flansele conform recomandarii Ohlins de reglaj standard la 7mm de inceputul filetului de jos. Inaltimea totala a amortizorului cu o flansa stock este 497mm ca si in poza lor doar ca flansa nu se aseaza pe arc asa cum apare la ei in poza ci mai trebuie comprimat amortizorul pentru ca flansa sa se lipeasca de arc, ceea ce inseamna ca nu mai avem 497mm !?! Eu am masurat piesa cu camberplate-ul dus maxim in jos, fix cat sa ramana umarul de 6mm al piesei. Chiar si asa am 515mm, adica cu 18mm mai mult decat cu flansa stock. In situatia asta garda la sol pe fata este posibil sa fie prea sus (comparabil cu suspensia stock a GTI-ului) avand in vedere ca Ohlins este si asa conservator cu reglajul pe inaltime !

[saibot]

N-am cantarit dar daca are 2.8g/cmc , raza de 10cm si 25cm lungime, avem 1963.5cmc volum si 5497g !

Raza are 10 sau diametrul? Ca ies alte valori din datele tale. Nu imi dau seama din poze cat de mare e piesa dar nu cred ca are 21.9 kg si 20cm diametru, atat ar iesi cu raza de 10 :)

Sper sa ajungi la un moment dat sa inlocuiesti/depasesti orele de calcule, desene si fabricare de piese cu ore de condus.

Spor la treaba!

Modificat 20 Martie, 2015 de saibot

[TudorM]

Pai da, calculasem si eu, e diametrul de 10 si raza de 5. Greseala de scriere. :)

 

@fusco, vrei sa mai refac piesa/analiza de stres? In caz ca-ti trebuie la ceva... Oricum 18mm diferenta e cam mult, sigur e totul montat bine?

[fuscobal]

Eh, mai greseste omu. Normal ca diametrul e 10cm ca doar piesa are 8.8...n-avea rost sa iau piesa de 20cm diam ptr atata lucru, si asa arunc o gramada. Dap, poti face simukarea ca asa ramane piesa. 18mm aia sunt orice as face din pacate. Camber plate-ul nu e facut ptr suspensia asta ci pentru ale lor de la AST. Daca ridic piulitele cu arcul mai sus si fac precompresia asa, pot face o piesa de inaltime mai mica si garda coboara. Problema e ca dupa ce asez masina pe ea, daca vreau sa cobor garda din piulite am unde numai ca la o decompresie, cand amortizorul secextinde maxim, arcul se va decomprima si va ramane in aer !!

[fuscobal]

Am facut un mic desen cu ansamblul intreg !

[fuscobal]

Ieri am facut piesele fara cotele exterioare finale, doar cat sa vedem cum se potrivesc si e ok. Acum mai trebuie subtiate pe exterior la cotele finale si anodizate. Tudor, recent am luat un macbook pro mult mai performant decat batranul meu desktop asa ca as vrea sa instalez pe el un 3D cat mai user firendly si specializat mai mult pe latura de constructii-arhitectura decat modelling general (animatii, auto...). Daca poate sa si importe din autocad e nemaipomenit. 3Ds max vad ca e doar ptr windows, maya e si pentru mac osx si se gaseste pe ici pe colo ptr download. Alte propuneri ?

[TudorM]

Hai ca am revenit si eu la PC, dupa un weekend turbulent...

 

Am refacut piesa dupa noua schita si am ajuns la urmatorul rezultat, cu aluminiu 7075 (densitate 2.81 g/cm3 in libraria Autodesk):

 

 

Am o nelamurire totusi, nu prea se vede bine in ultima schema, cea cu amortizorul cu totul. Dar acolo pare ca scrie ca peretele are 9 mm grosime, dar mie nu-mi prea iese asa. Ca am 12 mm + 3 mm cotele inferioare din care scad 9 mm cota superioara (la suportul de arc), de unde ies 6 mm. Am ratat ceva?

 

Ideea e ca odata ce cresti forta peste 10 kN si te duci spre 20 kN (1-2 tf) deja intri in zona portocalie pentru Safety Factor si cred ca e problematica rezistenta deja. E drept ca sa ajungi sa ai 2 tone forta pe un singur amortizor, cred ca e deja mai mult decat extrem. Chiar si la denivelari/gropi. :)

 

:offtopic: Legat de software, depinde foarte mult de ce vrei sa faci. Softurile de genul 3DS Max/Maya/Blender sunt concentrate pe modelare/animare generala. Poti face orice, de la grafica pentru jocuri, la filme pentru cinema, simulari de sisteme etc. Toate sunt capabile sa incarce formate CAD (gen dwg, dxf, stl). 3DS Max include chiar si niste module pentru arhitectura: pereti, scari, usi/geamuri, copaci etc. Preferatul meu personal e Max-ul pentru ca nu prea m-am impacat cu UI-ul Maya, dar sunt f multi care lucreaza in Maya, inclusiv case foarte mari de efecte speciale. Blender-ul e gratis si are o comunitate f mare in spate.

 

Daca in schimb vrei sa lucrezi cat mai precis, cu cote si tot ce trebuie, nimic nu bate CAD-ul profesionist (ca e de la Autodesk sau de la concurenta). Vezi ca si aici sunt tot felul de CAD, de la cel general, la unele precum Inventor sau chiar si pentru electronica.

 

In concluzie si ca exemplu, poti modela un autoturism si in softul generalist, cat si in CAD. In primul o faci repede si fluid, dar imprecis. In CAD e invers. :)

 

PS: Daca nu ai experienta cu lucrul cu asa ceva, asteapta-te la o curba de invatare destul de dificila...

[fuscobal]

Salve si multam pentru ajutor. Peretii au 6mm pe desen dar posibil sa-i faca chiar mai grosi de atat. Testul de mai sus e facut cu 6 sau 9mm ?

Am luat Maya ptr mac ca asta am gasit dar greu intr-adevar sa intelegi ceva cand o iei de la 0. Mai repede fac 3D in autocad care nu e specializat pe asa ceva decat aici. Sper sa am timp sa-l invat cat de cat si pe asta !

[TudorM]

Peretii sunt de 6 mm in ultima simulare. Ce e important din simulare e ca iti arata care-i zona sensibila si unde te poti astepta sa cedeze, daca se ajunge pana acolo.

 

Legat de Maya, pana la urma ce vrei sa faci, ce am facut eu? Pai atunci Maya nu e deloc indicat. Vei putea modela si anima sa arate ca in realitate, dar nu poti sa faci nicio simulare dpdv fizic (forte, stres, deformari etc). Daca asta vrei sa faci, atunci Autodesk Inventor, unde lucrezi exact cu schite cum ai facut tu. Piesa de mai sus o poti face in mai putin de 30 de secunde si simularea la fel. Ca sa-l rulezi pe Mac iti trebuie o partitie de Windows, vezi aici ce si cum.

[fuscobal]

Stiu dar nu ma complic, si asa se gasesc greu softuri 3D pentru mac. Am luat Maya si am facut cateva chestii primitive dar e destul de neintuitiv si nici timp mult n-am de stat pe el. Piesa este la anodizat si va fi gata pe luni probabil !

[fuscobal]

Gata si cu montajul. Pana la urma nu a fost asa de grava chjestia cu garda. Cu piulitele in pozitia cea mai joasa, am doar 8mm peste cat aveam la B16 cu piulitele cam la jumatatea filetului. Sa zicem ca ma pot impaca cu asta insa camberplateurile fac un zgomot ingrozitor care, culmea, nu se datoreaza pieselor facute de mine. Dupa cum se vede in poze, pe piesa mea, la partea superioara, am replicat un guler pe care-l aveau ei prevazut pentru o garnitura de cauciuc. Problema cu acel guler e ca pe el ramane tot contactul intre camber plate si piesa, motiv pentru care acolo apare un joc de vreo 2mm care se si simte in volan ! Mai mult ca sigur voi renunta la camberplate si revin la flansele oem. Am instalat si bieletele VWR iar pe una din parti a trebuit sa tai vreo 5mm din flansa amortizorului Ohlins pentru ca cele 2 se loveau intre ele la viraj maxim !

 

Ohlins R&T_54 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_56 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_58 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_60 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_61 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_62 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_63 by fuscobal, on Flickr

 

Ohlins R&T_64 by fuscobal, on Flickr

[GtSport]

Super job Fusco, arata profi! Astept primele impresii, mai ales de pe drumurile noastre.