KIT PARA TRANFORMAÇÃO DE MOTOCICLETAS EM TRICICLOS by Design Unifoa

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESIGN DE PRODUTO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

KIT PARA TRANFORMAÇÃO DE MOTOCICLETAS EM TRICICLOS

VOLTA REDONDA 2011

FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESIGN DE PRODUTO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

KIT PARA TRANFORMAÇÃO DE MOTOCICLETAS EM TRICICLOS

Monografia

apresentada

Curso

Design Gráfico do UniFOA como requisito à obtenção do título de bacharel em Design.

Aluno: Luan de Souza Moura

Orientador: Prof. Moacyr Ennes Amorim

VOLTA REDONDA 2011 2

FOLHA DE APROVAÇÃO

Aluno: Luan de Souza Moura

Kit Para Transformação de Motocicletas em Triciclos

Orientador: Prof. Moacyr Ennes Amorim

Banca Examinadora:

__________________________________________ Prof.

___________________________________________ Prof.

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, a minha família, aos meus verdadeiros amigos, aos mestres e a todos que de alguma forma contribuíram para este projeto ser finalizado.

RESUMO

O acelerado crescimento dos grandes centros urbanos está causando cada vez mais problemas à mobilidade do ser humano. O trânsito de pessoas e veículos cresce desordenadamente, criando assim grandes dificuldades para população mundial se locomover com rapidez e eficácia. Tornando assim um trajeto curto em uma dificultosa e cansativa tarefa. O presente trabalho visa o desenvolvimento de um kit para transformação de motocicletas com motor de baixa cilindrada em um triciclo totalmente fechado, sendo adaptada uma cabine que isola o meio externo do interno. Esse conceito tem como prioridade unir a comodidade de veículos fechados, como os carros, com a eficácia de veículos leves e de pequeno porte. Duas rodas dianteiras são fixadas na estrutura totalmente original do veículo, no entanto, sem perder a inclinação lateral e movimentos de direção que uma motocicleta necessita para suas manobras. Assim toda a estabilidade e segurança são mantidas ou até melhoradas. O veículo desenvolvido gera o conforto necessário para duas pessoas, usufruindo de um ambiente fechado, que gera proteção das intempéries do meio externo. Os ocupantes seguem exatamente as posições em que ficariam em uma motocicleta original, sem gerar, portanto, inclinações e posições desnecessárias. O que levaria a situações desconfortantes e cansativas. O resultado final do projeto se resume em um triciclo com conforto e comodidade, aliado a redução de consumo de combustível, baixo custo de manutenção e grande facilidade de locomoção em ambientes de fluxo intenso de veículos.

Palavra Chave: motocicleta, triciclo, cabine.

ABSTRACT

The rapid growth of large urban centers is causing increasing problems for the mobility of human beings. The movement of people and vehicles grows wildly, generating great difficulties for the world's population to move quickly and effectively. Thus making a short journey in a difficult and tiring task. The present work aims to develop a conversion kit to convert motorcycles with low cylinder capacity engine on a tricycle completely closed, where a cockpit is adapted to isolate the external environment from conductor. This concept priorise to join the convenience of a closed vehicle, such as cars, with the efficiency of small and light vehicles. Two front wheels are installed in fully original vehicle structure , however, without loosing the tilt and telescoping steering fork movements, that as a motorcycle demands for its maneuverable. So all the stability and security are maintained or even improved. The vehicle developed generates the necessary comfort for two people, enjoying a closed and protected shell that generates protection from the elements of the external environment. The occupants follow exactly the positions that would be unique on a motorcycle, without cause, therefore, unnecessary positions and inclinations. What would lead to discomforting situations and tiresome, after some time on road. The final result of the project can be summarized in a tricycle with comfort and convenience, coupled with low fuel consumption, low maintenance and ease of movement in environments where there are heavy flow of vehicles, and capable to take a long trip without usual tiresom motorbyke trip.

Keyword: motorcycle, tricycle, cabin. 6

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................... 10 1. PROPOSTA ...................................................................................................................................... 11 1.1.Justificativa ................................................................................................................. 11 1.2 Objetivos ..................................................................................................................... 12 1.2.1 Objetivo Geral .................................................................................................... 12 1.2.2 Objetivo Específico ............................................................................................ 12 2. PROBLEMATIZAÇÃO ...................................................................................................................... 14 2.1. Reconhecimento do Problema .................................................................................. 14 3. LEVANTAMENTO E ANÁLISE DE DADOS .................................................................................... 16 3.1. Usuários ..................................................................................................................... 16 3.2. Ambiência .................................................................................................................. 16 3.3. Similares .................................................................................................................... 17 3.3.1 Similar No 1 ....................................................................................................... 17 3.3.2 Similar No 2 ....................................................................................................... 18 3.3.3 Similar No 3 ....................................................................................................... 19 4. TÉCNICOS E TECNOLÓGICOS ...................................................................................................... 20 4.1. Materiais e Processos de Fabricação........................................................................ 21 4.1.1 Policarbonato ..................................................................................................... 21 4.1.2 Acrílico ............................................................................................................... 22 4.1.3 Vidro Laminado .................................................................................................. 23 4.1.4 Ferro .................................................................................................................. 24 4.1.5 Alumínio ............................................................................................................. 25 4.1.6 Titânio ................................................................................................................ 27 4.1.7 Fibra de Carbono ............................................................................................... 28 4.1.8 Fibra de Vidro .................................................................................................... 29 5. ERGONÔMICOS ............................................................................................................................... 31 5.1. Análise de Acesso ao Veículo ................................................................................... 34 5.2. Dimensionamento Estático ........................................................................................ 35 6. SÍNTESE ........................................................................................................................................... 37 7. GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS ..................................................................................................... 38 8. SELEÇÃO DA ALTERNATIVA ........................................................................................................ 40

9. DETALHAMENTO TÉCNICO ........................................................................................................... 41 9.1. Desenhos Técnicos ................................................................................................... 41 9.2. Lista de Itens .............................................................................................................. 44 11.BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 46

ÍNDICE DE FIGURA

FIGURA 1 – SUSPENSÃO DUPLA RECLINÁVEL ............................................................................ 13 FIGURA 2 – PROBLEMA DE VISUALIZAÇÃO NA CHUVA ............................................................... 14 FIGURA 3 - PROBLEMA COM CHUVA NAS CIDADES.................................................................... 15 FIGURA 4 - BRUDELLI LEANSTER .................................................................................................. 17 FIGURA 5 – BOMBARDIER SPYDER ................................................................................................ 18 FIGURA 6 - XARÁ 150CC ................................................................................................................... 19 FIGURA 7 – ANGULAÇÃO DE MOVIMENTO DO CORPO HUMANO .............................................. 31 FIGURA 8 - SIMULAÇÃO DE ENTRADA NA CABINE ....................................................................... 34 FIGURA 9 - ESPAÇO INTERNO PARA OS MEMBROS..................................................................... 35 FIGURA 10 – ESPAÇO INTERNO PARA AS CABEÇAS DOS OCUPANTES ................................. 36 FIGURA 11 – PRIMEIRA ALTERNATIVA .......................................................................................... 38 FIGURA 12 – SEGUNDA ALTERNATIVA ......................................................................................... 38 FIGURA 13 – TERCEIRA ALTERNATIVA .......................................................................................... 39 FIGURA 14 – QUARTA ALTERNATIVA ............................................................................................. 39 FIGURA 15 – ALTERNATIVA SELECIONADA ................................................................................... 40 FIGURA 16 – MEDIDAS BÁSICAS DO TRICICLO ............................................................................. 41 FIGURA 17 – VISTAS BÁSICAS DA CABINE .................................................................................. 42 FIGURA 18 – FIGURA REPRESENTATIVA PARA DEFINIÇÕES DE MATERIAIS ......................... 43 FIGURA 19 – PEÇAS EXPLODIDAS E LISTA DE ITENS .................................................................. 44 FIGURA 20 – FICHA TÉCNICA DE FABRICAÇÃO ............................................................................ 45

INTRODUÇÃO A melhora do trânsito urbano nos dias de hoje é de extrema importância para a qualidade de vida de todas as pessoas. Grandes cidades já não estão suportando o número de veículos se locomovendo durante os horários de picos. Dentro

dos

grandes

centros

urbanos

surgem

problemas

congestionamento intenso, é nesse meio que a motocicleta se destaca pela facilidade de locomoção, mas pouco beneficiada no quesito de comodidade. Os automóveis já possuem um atrativo importante, o conforto e um nível elevado de acessórios voltados ao bem estar do usuário, mesmo estando em horários de pico no centro de uma metrópole. No entanto, infelizmente, esses dois veículos entram num grande conflito de pontos positivos e negativos entre si. A moto, mesmo apresentando grande versatilidade e mobilidade ao usuário não lhe fornece segurança e conforto, onde justamente o carro se sobrepõe com tranquilidade, mas acaba perdendo espaço para a motocicleta em facilidade de uso em locais congestionados. Por outro lado, existe uma grande alternativa que é muito bem vista por qualquer usuário, os triciclos de pequeno porte, com alto nível de luxo e extremo conforto, ocupando espaços menores e consumindo bem menos que os automóveis convencionais. Esses triciclos são os resultados da união entre as resoluções dos crescentes problemas provenientes dos centros urbanos com a busca de diversão diferenciada pelos usuários. Proporcionando assim uma soma significativa de vários pontos positivos que os diferentes veículos convencionais atuais disponíveis no mercado possuem. Mobilidade e economia são itens presentes em diferenciados triciclos criados para o meio urbano intenso. Conforto e segurança com tecnologia de ponta já são os pontos fortes dos triciclos criados para consumidores de alto poder aquisitivo.

1. PROPOSTA A proposta escolhida para a elaboração do projeto é de um kit de adaptação, para a transformação de motocicletas de pequeno porte em triciclos de cabine fechada.

1.1 Justificativa

Hoje passamos por um processo intenso de transformações globais, tanto na natureza como nos novos produtos que temos contato a cada dia. Produtos esses que cada vez mais estão sendo concebidos para somar forças contra a degradação de todo o meio ambiente. O número de meios de transporte no planeta sobe rapidamente em pouco tempo, veículos com motores de queima de combustíveis fósseis ainda são a grande maioria. Tudo indica que esses números não vão sofrer uma redução tão rápida como deveria. Estudos e conceitos de veículos movidos a energia limpa estão acumulando forças e bons resultados para irem contra essa grande onda, mas infelizmente ainda não possuem forças para gerarem um grande resultado. Não estão acessíveis e nem viáveis para a população que forma a grande massa que possui automóveis. Toda a elaboração do projeto foi realizada com a finalidade de gerar resultados rápidos a partir do que é viável economicamente hoje no mercado. A relação de custo e benefício foi primordial para as soluções geradas com o triciclo. Os resultados positivos são ressaltados quando comparados com os veículos atuais existentes. Não é um projeto de última geração com tecnologia de ponta ou com componentes de alta complexidade, mas sim uma solução objetiva e atraente que busca meios mais rápidos, sem deixar de pensar em eficácia, para obter bons resultados ao meio ambiente, aliando os avanços tecnológicos dos automóveis comuns com as ideias e conceitos de veículos de avançado estudo de engenharia e design.

Com o triciclo desenvolvido a intenção são os resultados observados em curto prazo e em grande escala, o que no caso deixou de ser uma questão financeira e passou a ser uma necessidade e conscientização global.

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo Geral O projeto tem como objetivo desenvolver um triciclo proveniente de uma adaptação de uma motocicleta de baixa cilindrada para se transformar em um veículo de pequeno porte, acessível para a grande massa de pessoas de baixo poder aquisitivo que gostariam de usufruir de um conforto próximo aos carros, mas com baixos custos de manutenção e aquisição.

1.2.2. Objetivo Específico

O projeto é proveniente de uma adaptação de uma motocicleta de baixa cilindrada à uma suspensão dianteira dupla e reclinável, de acordo com a figura mostrada posteriormente a esse texto, tornando-a então em um triciclo. Com três pontos de apoio é obtida então a base para todo o conjunto se sustentar verticalmente, e não necessitar mais de qualquer tipo de apoio além das rodas para estacionar. Então é criado um habitáculo totalmente fechado, sendo uma cabine para dois ocupantes. Ficando muito próxima de um automóvel em relação a conforto e comodidade, com para-brisa, porta, janelas laterais e teto. Na parte interna do habitáculo, que influencia diretamente no conforto, aerodinâmica e design do veículo, terá um conjunto de “gaiola”, feita de tubulações soldadas. Proporcionando assim leveza e facilidade de modificação da parte visual do triciclo para o usuário. O restante das adaptações estará por conta de pequenos detalhes como retrovisores, lanternas, setas e farol para o conjunto novo e visual mais agradável. 12

As modificações afetarão poucos itens, já que o restante da mecânica e desenho estão responsáveis pela própria moto que o consumidor escolher para criar seu “mini carro”.

Figura 1 – Suspensão Dupla Reclinável citada anteriormente.

2. PROBLEMATIZAÇÃO

2.1 Reconhecimento do Problema

Figura 2 – Problema de visualização na chuva, fonte: www.osmotoqueiros.com.br

Como visto na figura apresentada há grande dificuldade de visualização durante períodos intensos de chuvas em autoestradas por meio dos motociclistas, aumentando consideravelmente o risco de acidente com o condutor e passageiro da motocicleta.

Figura 3 - Problema com chuva nas cidades, fonte: www.osmotoqueiros.com.br

Novamente como observado na figura anterior o risco de acidente dentro de grandes centros urbanos e o incômodo gerado por intempéries são muito grandes, sempre relacionados com a dificuldade encontrada de circulação sob chuva por parte dos motociclistas. O problema gerado hoje para as pessoas que precisam de um meio particular de locomoção confortável como o carro é o alto preço durante a compra e manutenção dos mesmos. As motos praticamente acabam com esse problema devido a sua ótima relação custo-benefício, mas apresentam os problemas anteriormente apresentados nas fotos, gerando desconforto e também insatisfação durante esses períodos. O automóvel popular de motor a combustão possui geralmente um motor 1.0 (1000 cm³) que gera um baixo consumo, quando comparados com os outros modelos de automóveis. Mas ainda temos uma seleção natural de pessoas que possuem condições financeiras para comprar um automóvel popular brasileiro. Esse problema, o preço, é um dos pontos principais que vão ser abordados nesse projeto, além da praticidade e economia de uma motocicleta. O valor de um automóvel, assim como sua manutenção, é praticamente inacessível a uma pessoa que pretende comprar uma motocicleta com o intuito de economia e mobilidade. 15

Portanto para o carro observamos que o preço é o fator “problema” de acordo com o objetivo a ser alcançado pelo projeto.

3. LEVANTAMENTO E ANÁLISE DE DADOS

3.1. Usuários Para o presente projeto os usuários são os mesmos que procuram as motocicletas, portanto, independentemente de idade, tamanho ou poder aquisitivo, estão incluídos para comprarem o Kit de adaptação, desde que estejam devidamente habilitados. Mas esses usuários que abrangem um grande número de pessoas não são os mesmos do meu público alvo, já que a ideia está sendo concebida voltada para pessoas de baixo poder aquisitivo que não conseguem ter um automóvel como transporte particular, mas que querem a mesma comodidade.

3.2. Ambiência O ambiente de uso do triciclo é exatamente o mesmo dos automóveis e motocicletas que existem hoje, expostos a intempéries, necessitando então dos mesmos acabamentos automotivos para suas partes mecânicas, tanto funcionais como estéticas.

3.3. Similares 3.3.1 Similar No 1 Brudeli Leanster 654L

Figura 4 – Brudeli Leanster

Na Europa está o futuro do entretenimento em três rodas: Brudeli Leanster 654L, um triciclo com motor da KTM, de duas rodas dianteiras e sistema de suspensão inclinável. O câmbio é de seis marchas e as rodas são de 17 polegadas. O peso (seco) do triciclo é de 238 Kg. Preço Sugerido/Médio: R$ 60.000

3.3.2 Similar No 2 Can-Am Spyder Roadster – Bombardier

Figura 5 – Bombardier Spyder

O triciclo Spyder da Bombardier possui motor de 1000 cilindradas com 106 cavalos de potência máxima, 5 marchas mais a ré, sistema eletrônico de estabilidade da roda traseira e de frenagem. Toda a carenagem feita com materiais leves, como alumínio e plástico. Preço Sugerido/Médio: R$ 75.000

3.3.3 Similar No 3 Triciclo Xará

Figura 6 – Xará 150cc

Esse triciclo completamente nacional possui motor de 150cc (cilindradas), sem marchas, seguindo o padrão das motocicletas scooters. Todo sistema mecânico é proveniente de scooters de 150cc, desde motor, direção e freios. Preço Sugerido/Médio: R$ 16,000.

4. TÉCNICOS E TECNOLÓGICOS

De acordo com o objetivo do trabalho, como forma de redução de custos, chegando ao mínimo possível de gastos sem perder qualidade, é fato que os materiais mais simples terão mais chance de comporem o produto final. Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção. As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo). É interessante constatar que as ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais, como diminuição ou aumento do ponto de derretimento, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica. Para fins de pesquisa e comparações foram definidos três tipos de metais. De acordo com o que temos no mercado disponível hoje em dia e com o uso frequente pra meios parecidos, restou os principais metais e posteriormente, uma sequência de ligas metálicas provenientes dos mesmos. Portanto o Ferro, Alumínio e Titânio são os metais, dentre vários outros, mais utilizados no meio automotivo, sendo também bem distintos entre si, conseguindo assim abranger diferenças, positivas ou não, que nos oferece uma ampla ideia de aplicação e comparação entre eles. Tornando assim o projeto rico em estudo no quesito de materiais. De acordo com LIMA, Marco Antônio Magalhães (2006), num projeto de produto típico, a escolha definitiva de um ou mais materiais é formalmente estabelecida na etapa de detalhamento (também considerada como especificação 20

do produto) sendo, em geral, reflexo de uma sequência de levantamentos, estudos e avaliações que vêm ocorrendo desde o início da atividade projetual. Portanto os materiais definitivos serão apresentados somente durante o processo de detalhamento técnico, baseado em estudos tridimensionais, assim reduzindo as chances de escolhas erradas de materiais para finalidades específicas. Como será observado no Título de Detalhamento Técnico, ASHBY,Michael apresenta por meio de uma figura ilustrativa um método de planejamento que apoia esse processo de trabalho, em que primeiro são mostrados os materiais disponíveis, já filtrados e pré-selecionados de acordo com o conhecimento básico de opções de materiais, e que somente são definidos no processo de detalhamento técnico.

4.1 Materiais e Processos de Fabricação 4.1.1.Policarbonato O policarbonato é um tipo de polímero termoplástico de cadeia longa de baixa cristalinidade, suas características se assemelham as do vidro, porém, com adição de outros componentes se tornou muito mais resistente ao impacto. Dentro das características do policarbonato estão à resistência ao impacto sendo 250 vezes mais resistente que o vidro e 30 vezes mais que o acrílico; resistente a variações de temperatura entre -15°C a 120°C contínuos; cerca de 50% mais leve que o vidro; não propaga chamas sendo auto - extinguível; tem proteção contra raio UV. Devido a esta ultima característica é muito usado na indústria de óculos de sol, o policarbonato está inserido no dia-a-dia sendo utilizado em todas as áreas da indústria.

4.1.2. Acrílico Acrílico ou polimetil-metacrilato (PMMA) é um material termoplástico rígido, transparente e incolor; também pode ser considerado um dospolímeros (plásticos) mais modernos e com maior qualidade do mercado, por sua facilidade de adquirir formas, por sua leveza e alta resistência. É também chamado vidro acrílico ou simplesmente acrílico. Um dos fatos que contribuiu para a popularização do acrílico é ser um polímero do tipo termoplástico, com reciclagem viável em termos econômicos. Isso porque os termofixos, diferente dos termoplásticos, só têm reciclagem possível por meios químicos a um custo altíssimo, ou seja, não é economicamente viável. Portanto, ninguém recicla os termofixos. Suas propriedades são descritas na literatura quase sempre em comparação ao vidro, e possui as seguintes diferenças: 

PMMA é menos denso; sua densidade varia entre 1150 e 1190 kg/m³. Isso é

menos que metade da densidade do vidro, que varia entre 2400 e 2800 kg/m³. 

PMMA tem uma maior resistência ao impacto que o vidro e não se estilhaça,

mas pode quebrar em grandes pedaços. 

PMMA é mais macio e tem menor proteção ao risco que o vidro. Isso pode ser

contornado por filmes anti-risco. 

PMMA é produzido e processado a temperaturas mais baixas que o vidro:

somente 240-250 °C sob pressão atmosférica. 

Ao contrario do vidro, o PMMA não filtra a luz ultravioleta. PMMA transmite luz

UV abaixo dos 300 nm. As moléculas do PMMA têm uma grande estabilidade comparado, por exemplo, com o policarbonato. 

PMMA transmite luz na frequência do infravermelho acima dos 2800 nm. Luz

infravermelha de grande comprimento de onda, acima dos 25 000 nm, é bloqueada. Fórmulas especiais de acrílicos coloridos existem para permitir a transmissão de 22

comprimentos de onda específicos no espectro do infravermelho, enquanto bloqueia luz visível (380 a 750 nm) para serem utilizadas por exemplo em controles remotos.

4.1.3. Vidro Laminado Vidro laminado é um tipo de vidro de segurança que mantém em conjunto os estilhaços quando quebrado. É composto por duas ou mais placas de vidro, que são unidas por uma ou mais camadas intermediárias de polivinil butiral (PVB) ou resina. Quando quebrado, os estilhaços ficam presos nesta camada intermediária. Esta característica produz efeito de uma "teia de aranha" quando o impacto não é totalmente suficiente para furar o vidro. O

vidro

laminado foi inventado

em 1903 pelo químico francês Edouard

Benedictus, inspirado por um acidente em seu laboratório. Um frasco de vidro com um revestimento plástico caiu e quebrou mas seus estilhaços se mativeram unidos. É normalmente utilizado quando existe uma possibilidade de impacto humano, como em pára-brisas de automóveis; onde se deseja ter maior segurança, como em janelas e vitrinas;

onde

não

pode

cair

vidro

quebrado,

como

em clarabóias e corrimãos. Polivinil butiral é uma película plástica e elástica aplicada entre as chapas de vidro. Estão disponíveis no mercado películas transparentes, coloridas e impressas. É nessa película que os fragmentos de vidro ficam presos em caso de quebra. Graças a esta camada, o vidro laminado tem um melhor isolamento acústico, devido ao efeito amortecimento entre as placas de vidro, e também bloqueia 99% dos raios UV transmitidos.

4.1.4. Ferro O ferro é um elemento químico, que à temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Adicionando-se carbono dá-se origem a várias formas de aço. É justamente o aço, de diferentes propriedades que irá ser usado no veículo, tanto na parte de desenvolvimento da direção e suspensão, que constitui um conjunto só, como na parte da “gaiola” de proteção do passageiro. Essa liga é facilmente adquirida em processos industriais, por isso se torna muito barata para a comercialização, e é uma das ligas mais fáceis de serem manipuladas, sendo a principal usada no meio automotivo em larga escala e em diversos componentes. É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em ferro fundido é muito frágil. O aço é atualmente a mais importante liga metálica, sendo empregue de forma intensiva em numerosas aplicações tais como máquinas, ferramentas, em construção, etc. Entretanto, a sua utilização está condicionada a determinadas aplicações devido a vantagens técnicas que oferecem outros materiais como o alumínio no transporte por sua maior leveza e na construção por sua maior resistência a corrosão, o cimento (mesmo combinado com o aço) pela sua maior resistência ao fogo e a cerâmica em aplicações que necessitem de elevadas

temperaturas. Ainda assim, atualmente emprega-se o aço devido a sua nítida superioridade frente às demais ligas considerando-se o seu preço. Já que: - Existem numerosas jazidas de minerais de ferro suficientemente ricas, puras e fáceis de explorar, além da possibilidade de reciclar a sucata. - Os procedimentos de fabricação são relativamente simples e económicos, e são chamados de aciaria. Os aços podem ser fabricados por processo de aciaria eléctrica, onde se utiliza eléctrodos e processo de aciaria LD, onde se utiliza sopro de oxigénio no metal líquido por meio de uma lança. - Apresentam uma interessante combinação de propriedades mecânicas que podem ser modificados dentro de uma ampla faixa variando-se os componentes da liga e as suas quantidades, mediante a aplicação de tratamentos. - A sua plasticidade permite obter peças de formas geométricas complexas com relativa facilidade. - A experiência acumulada na sua utilização permite realizar previsões de seu comportamento, reduzindo custos de projetos e prazos de colocação no mercado.

4.1.5. Alumínio O alumínio na temperatura ambiente é sólido, sendo o elemento metálico mais abundante da crosta terrestre. Sua leveza, condutividade elétrica, resistência à corrosão e baixo ponto de fusão lhe conferem uma multiplicidade de aplicações, especialmente nas soluções de engenharia aeronáutica. Entretanto, mesmo com o baixo custo para a sua reciclagem, o que aumenta sua vida útil e a estabilidade do seu valor, a elevada quantidade de energia necessária para a sua obtenção reduzem o seu campo de aplicação, além das implicações ecológicas negativas no rejeito dos subprodutos do processo de reciclagem, ou mesmo de produção do alumínio primário. 25

Por conta disso o custo do alumínio é elevado, tendo então um campo muito específico onde pode ser usado. O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico como metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto à atrito. Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre. É muito maleável, muito dúctil, apto para a mecanização e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro o ouro, e o sexto mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinha. Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas. O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço, porém suas ligas com pequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes. Quando se evapora o alumínio no vácuo, forma-se um revestimento que reflete tanto a luz visível como a infravermelha, sendo o processo mais utilizado para a fabricação de refletores automotivos, por exemplo. Como a capa de óxido que se forma impede a deterioração do revestimento, utiliza-se o alumínio para a fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata. É uma liga metálica amplamente usada em automóveis que precisam de alto desempenho ou luxo. Sendo encontradas em grande quantidade em peças de carros, motos ou veículos preparados para competições.

4.1.6. Titânio O Titânio é um metal de transição leve, forte, cor branca metálica, lustroso e resistente à corrosão, sólido na temperatura ambiente. Muito utilizado em ligas leves e em pigmentos brancos. É um elemento que ocorre em vários minerais, sendo as principais fontes o rutilo e a Ilmenita. Apresenta inúmeras aplicações como metal de ligas leves na indústria aeronáutica, aeroespacial, automotivas entre outras. O Titânio é um elemento metálico muito conhecido por sua excelente resistência à corrosão (quase tão resistente quanto a platina) e por sua grande resistência mecânica. Possui baixa condutividade térmica e elétrica. É um metal leve, forte e de fácil fabricação com baixa densidade (40% da densidade do aço). Quando puro é bem dúctil e fácil de trabalhar. O ponto de fusão relativamente alto faz com que seja útil como um metal refratário. Ele é tão forte quanto o aço, mas 45% mais leve. É 60% mais pesado que o alumínio, porém duas vezes mais forte. Tais características fazem com que o titânio seja muito resistente contra os tipos usuais de fadiga. É resistente à dissolução nos ácidos sulfúrico e clorídrico, assim como à maioria dos ácidos orgânicos. Quanto à fabricação do titânio metálico, existem atualmente seis tipos de processos disponíveis: "Kroll", "Hunter", redução eletrolítica, redução gasosa, redução com plasma e redução metalotérmica. Dentre estes, destaca-se o processo Kroll, que é o responsável, até hoje, pela maioria do titânio metálico produzido no mundo ocidental. Na forma de metal e suas ligas, cerca de 60% do titânio são utilizados nas indústrias aeronáuticas e aeroespaciais, sendo aplicados na fabricação de peças para motores e turbinas, fuselagem de aviões e foguetes, devido sua alta resistência mecânica e térmica. Com os estudos apresentados o nível de informação de materiais para o projeto fica completo, sem haver necessidade de ser explicado outros tipos de materiais. Justamente pelos outros metais existentes não serem aplicados em grande escala, ou pelo menos, significantemente nos meios que o projeto é focado, 27

e também por existirem as ligas metálicas provenientes dos três metais mencionados que usam vários outros tipos de metais em sua composição.

4.1.7. Fibra de carbono As fibras carbônicas ou fibras de carbono são matérias-primas que provém da pirólise de materiais carbonáceos que produzem filamentos de alta resistência mecânica usados para os mais diversos fins, entre estes motores de foguetões (naves espaciais).Durante o século XX foram desenvolvidos diversos materias fibrosos de carbono e grafita. Estes têm desempenhado um papel importante no crescimento do desenvolvimento tecnológico humano. O carbono possui propriedades refratárias excepcionais, sua temperatura de vaporização chega aos 3.700 °C, e sua resistência às modificações químicas e físicas é bastante grande mesmo em altas temperaturas. As fibras carbônicas sozinhas não são apropriadas para uso, porém, ao serem combinadas com materiais matrizes, estas resultam num material com propriedades mecânicas excelentes. Estes materiais compósitos, também designados por Materiais plásticos reforçados por fibra de carbono (“CFRP - Carbon Fiber Reinforced Plastic”) estão neste momento a assistir a uma demanda e um desenvolvimento extremamente elevados por parte da indústria aeronáutica, na fabricação de peças das asas, na indústria das bicicletas na construção de todo o tipo de peças desde quadros, guiadores, selins, rodas e até mesmo travões de disco em fibra de carbono e transmissões; na Fórmula 1 e nas superbikes a estrutura principal das máquinas é de fibra de carbono; e basicamente em todos os esportes de competição que a fibra de carbono tem dado resposta à necessidade e procura constante de materiais cada vez mais leves e mais resistentes. Normalmente para se produzir componentes à base de fibras de carbono são utilizados processos de modelagem ou moldagem. As peças que utilizam estes componentes têm servido em equipamentos de diversas tecnologias, desde a 28

produção aeroespacial até a fabricação de calçados. A resistência das fibras de carbono à presença ou contato direto com produtos químicos corrosivos e suas estruturas moleculares têm permitido seu uso em peças móveis para a indústria automotiva. Dependendo de sua composição, os componentes podem ser utilizados em condições adversas de temperatura e pressão. Exemplos do uso de fibras de carbono, são sua utilização concomitante na composição de ligas metálicas, peças cerâmicas, tecidos, materiais, blindagens resistentes à temperaturas, entre outros.

4.1.8. Fibra de vidro A expressão fibra de vidro pode tanto referir-se à própria fibra como ao material compósito polímero reforçado com fibra de vidro (PRFV), que é popularmente conhecido pelo mesmo nome. É um material composto da aglomeração de finíssimos filamentos de vidro, que não são rígidos, altamente flexíveis. Quando adicionado à resina poliéster (ou outro tipo de resina), transforma-se em um composto popularmente conhecido como fibra de vidro, mas na verdade o nome correto é PRFV, ou seja, "Polímero Reforçado com Fibra de Vidro". O PRFV tem alta resistência à tração, flexão e impacto, sendo muito empregados em aplicações estruturais. É leve e não conduz corrente elétrica, sendo utilizado também como isolante estrutural. Permite ampla flexibilidade de projeto, possibilitando a moldagem de peças complexas, grandes ou pequenas, sem emendas e com grande valor funcional e estético. Não enferruja e tem excepcional resistência a ambientes altamente agressivos aos materiais convencionais. A resistência química do Fiberglass é determinada pela resina e construção do laminado. Pode ser produzido em moldes simples e baratos, viabilizando a comercialização de peças grandes e complexas, 29

com baixos volumes de produção. Mudanças de projeto são facilmente realizadas nos moldes de produção, dispensando a construção de moldes novos. Os custos de manutenção são baixos devido à alta inércia química e resistência às intempéries, inerente ao material.

5. ERGONÔMICOS Todo o estudo de ergonomia apresentado foi formulado no programa CATIA V5, onde existe uma área só para estudos ergonômicos e de movimentação dos membros humanos, obtendo assim qualquer postura possível do ser humano sem causar grandes impactos ou incômodos, como pode ser observado no exemplo da figura seguinte.

Figura 7 – Angulação de movimento do corpo humano.

Para o desenvolvimento do kit de adaptação foi necessário o levantamento das medidas das motocicletas de baixa cilindrada existentes no mercado. Essas informações serviram de base para o estabelecimento das medidas do kit, obtendo assim uma média das pequenas variações existentes entre elas. Os dados levantados nesta fase aparecem descritos a seguir.

HONDA CG 125/150 Comprimento total: 1.978 mm Largura total: 731 mm Altura total: 1.053 mm Altura do assento: 780 mm Distância entre eixos: 1.307 mm Altura mínima do solo: 170 mm SUZUKI Yes 125ED Comprimento total: 1.954 mm Largura total: 735 mm Altura total: 1.070 mm Altura do assento: 735 mm Distância entre eixos: 1.265 mm Altura mínima do solo: 160 mm YAMAHA YBR 125K Comprimento total: 1.980 mm Largura total: 760 mm Altura total: 1.080 mm Altura do assento: 780 mm Distância entre eixos: 1.290 mm Altura mínima do solo: 175 mm

No caso estudado foram realizadas medidas de espaços livres entre os usuários e o produto e uma simulação de entrada no veículo com a porta aberta em 45 graus, o que foi definido como abertura máxima da mesma, ocupando assim 60 cm a mais lateralmente, totalizando 1270mm. Espaço esse suficiente para estacionamento e acesso ao interior do veículo. Segue na página seguinte o resultado em imagens dos estudos ergonômicos realizados com “modelos” de 1,90m.

5.1. Análise de Acesso ao Veículo

Figura 8 – Simulação de entrada na cabine.

5.2. Dimensionamento Estático

Figura 9 – Espaço interno para os membros.

Figura 10 – Espaço interno para as cabeças dos ocupantes.

6. SÍNTESE O trabalho apresentado é referente à criação de um kit de transformação para motocicletas de baixa cilindrada. O projeto é focado na resolução do problema que os usuários de veículos motorizados encontram no trânsito da maioria das cidades. Com o crescimento desenfreado do meio urbano há também, na mesma proporção, o elevado número de veículos automotores, com isso a redução significante do espaço livre para esses veículos transitarem. Com base nesse problema foi gerada uma solução objetiva e extremamente prática e funcional. Criar um meio de transporte que una exatamente o melhor de cada automóvel. Analisando a motocicleta temos grande vantagem com o preço de compra, manutenção e alto rendimento com o uso do combustível, além de ser econômica em vários sentidos, têm a praticidade elevada para a condução do meio urbano, o que facilita e muito a vida de qualquer pessoa que queira enfrentar um trânsito pesado e caótico como é o das grandes cidades. Quando é feita a análise dos carros, é fato que o seu ponto de destaque é o conforto e comodidade proporcionada ao motorista. A partir de vários quesitos, positivos e negativos, desses dois tipos típicos de veículos foram organizadas as questões mais importantes a serem estudadas e colocadas em prática para o projeto do novo veículo em desenvolvimento.

7. GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS

Figura 11 – Primeira alternativa.

Figura 12 – Segunda alternativa.

Figura 13 â&#x20AC;&#x201C; Terceira alternativa.

Figura 14 â&#x20AC;&#x201C; Quarta alternativa.

8. SELEÇÃO DA ALTERNATIVA

Figura 15 – Alternativa selecionada.

9. DETALHAMENTO TÉCNICO

9.1. Desenhos Ténicos Para a formulação das vistas de desenhos técnico referentes ao projeto foi usado o Software CATIA V5. Toda a estrutura tubular da cabine será conformada por tubos de 25mm de diâmetro, unidos por soldagem. As peças periféricas serão unidas por colagem e fixação mecânica, sendo então parafusos com tamanhos e quantidades distintas de acordo com cada aplicação e necessidade.

Figura 16 – Medidas básicas do triciclo.

Figura 17 – Vistas básicas da cabine.

Como descrito anteriormente, de acordo com a figura seguinte mostrada por ASHBY,Michael; JOHNSON, Kara, podemos observar que a definição dos materiais é possível graças ao processo final de detalhamento técnico, como foi realizado nesse projeto.

Figura 18 – Figura representativa para definições de materiais.

9.2. Lista de Itens Por meio de análise das qualidades dos materiais apresentados no título „Materiais Pesquisados‟, de acordo com os objetivos do projeto e detalhamento técnico resultante, foram fornecidos os materiais e itens seguintes para o produto.

Figura 19 – Peças explodidas e lista de itens.

Figura 20 – Ficha técnica de fabricação.

11 – BIBLIOGRAFIA  LIMA, Marco Antonio Magalhães. Introdução aos Materiais e Processos para Designers. Editora Ciência Moderna, 2006.  ASHBY, Michael. Materiais e Design, Arte e Ciência da Seleção de Materiais no Design de Produto. Editora Elsevier, 2011.  TILLEY, Alvin R. As medidas do Homem e da Mulher, Fatores Humanos Em Design. Editora Bookman, 2002.  JR, WILLIAM D. CALLISTER. Ciência e Engenharia de Materiais, Uma Introdução, Quinta Edição, Editora LTC, 2002.  http://brudelitech.com/  http://www.clubehonda.com.br/testvb/showthread.php?t=43  http://www.suzukimotos.com.br/ficha_yescargo.aspx  http://www.rotah.com.br/PagShowroom/motos/CG125FAN.html  http://sobremotos.solupress.com/sobremotos/news/article.asp?articl eid=1732  http://www.jacaremoto.com.br/  www.abal.com.br  http://www.vick.com.br/vick/produtos/policarbonato.html