Requisitos de Estruturas

Requisitos Funcionais (RF)

Os requisitos funcionais da área de estruturas abrangem os aspectos físicos e mecânicos do projeto. Entre eles, tem-se aspectos relacionados à carga do objeto que será escaneado, à movimentação de partes móveis e exigências relacionadas à mobilidade e às propriedades mecânicas do sistema.

Deslocamento ("Andar")

O carrinho deve permitir deslocamento manual, garantindo que seja facilmente empurrado pelo operador. Ele deve ser projetado para transportar as baterias do veículo elétrico com segurança e praticidade em diferentes tipos de terreno, incluindo superfícies irregulares, típicas do ambiente da competição SAE.

Manobrabilidade

O carrinho precisa ter boa capacidade de manobra, permitindo ajustes rápidos de direção para facilitar o transporte das baterias em áreas de acesso restrito ou sobre terrenos irregulares durante a competição.

Frenagem

O carrinho deve ter um sistema de freio automático acionado por manetes. O freio deve ser liberado enquanto o condutor pressiona as manetes e travar automaticamente ao soltá-las. Esse mecanismo é crucial para garantir a segurança, especialmente em terrenos inclinados ou durante paradas emergenciais

Requisitos Não Funcionais (RNF)

Os requisitos não funcionais abrangem aspectos relacionados a características do projeto quanto a sua estrutura e segurança, essenciais para o projeto, visando a integridade dos componentes, proteção do usuário e eficiência. Considerando os aspectos de segurança, eficiência, organização e capacidade.

Suportar a Carga dos Equipamentos

A estrutura do carrinho deve ser robusta o suficiente para suportar o peso total dos equipamentos transportados, incluindo baterias, carregador, ferramentas e demais itens.

Contenção no Envelope

O carrinho deve acomodar de forma organizada e segura todos os itens necessários para a competição, como baterias, carregador, ferramentas, extintor, EPI e tela de proteção.

Redundância do Sistema de Freios

O projeto deve contar com um sistema de frenagem redundante, incluindo freios independentes para cada roda traseira. Essa configuração garante maior controle do carrinho, aumentando a segurança em situações críticas, como falhas em um dos freios ou terrenos inclinados.

Isolamento Elétrico entre Carregador e o Chassi

O carrinho deve incorporar isolamento elétrico eficaz entre o carregador e o chassi metálico. Isso é essencial para proteger os operadores contra descargas elétricas acidentais e garantir a segurança durante o uso em ambientes com sistemas elétricos de alta potência.

Uso do Carrinho de Transporte de Baterias na Competição Fórmula SAE

A justificativa da fabricação e uso do carrinho se deve à algumas exigências da competição Fórmula SAE para transporte de equipamentos e baterias.

A competição Fórmula SAE é um ambiente de alta exigência técnica, onde equipes projetam e constroem protótipos de veículos de alto desempenho. Nesse contexto, a logística e o manejo seguro de equipamentos são fundamentais para garantir o desempenho competitivo e a integridade dos componentes. O carrinho de transporte de baterias se torna uma ferramenta indispensável para atender às demandas específicas da competição, justificando sua implementação pelos seguintes aspectos:

1. Segurança no Transporte As baterias de veículos elétricos utilizados na Fórmula SAE são componentes críticos, armazenando grande quantidade de energia elétrica e apresentando riscos associados, como curtos-circuitos, sobrecargas e aquecimento excessivo. O carrinho foi projetado com mecanismos de proteção mecânica e elétrica, como compartimentos isolados e revestidos, além de um extintor integrado para controle de emergências. Esses recursos minimizam os riscos de acidentes durante o transporte das baterias dentro do ambiente da competição.
2. Facilidade de Manuseio e Organização O transporte de baterias e equipamentos associados, como carregadores e cabos, pode ser desafiador devido ao peso e à fragilidade desses itens. O carrinho permite uma organização eficiente, com compartimentos específicos para cada componente, facilitando o acesso rápido e reduzindo o tempo necessário para operações como carregamento, substituição e manutenção das baterias. Essa agilidade é crucial em um ambiente competitivo, onde a gestão do tempo pode impactar diretamente o desempenho da equipe.
3. Mobilidade em Terrenos Irregulares As competições Fórmula SAE frequentemente ocorrem em áreas com terrenos diversos, que podem incluir pisos irregulares ou com obstáculos. O carrinho foi equipado com rodas off-road e um sistema de locomoção robusto, garantindo sua capacidade de deslocamento seguro e eficiente em qualquer tipo de terreno, mesmo em condições adversas.
4. Suporte Mecânico e Estrutural As baterias utilizadas na competição podem apresentar variações de peso e dimensões. O carrinho foi projetado para oferecer suporte mecânico robusto e adaptabilidade, acomodando diferentes configurações de acumuladores sem comprometer a segurança ou a estabilidade durante o transporte.
5. Conformidade com Requisitos da Competição A Fórmula SAE exige rigor na segurança e no manuseio de componentes elétricos, impondo normas relacionadas ao transporte, armazenamento e carregamento de baterias. O carrinho atende a esses requisitos ao incorporar materiais isolantes, barreiras de proteção, organização de cabos e conectores, e medidas adicionais, como o extintor de incêndio. Esse alinhamento com as normas reforça a segurança e evita penalidades para a equipe.
6. Otimização da Logística Operacional Durante a competição, equipes precisam realizar diversas atividades simultâneas, como testes de veículos, carregamento de baterias e manutenção de sistemas. O carrinho contribui para a eficiência dessas operações, centralizando os recursos em uma estrutura móvel e funcional, que pode ser rapidamente reposicionada conforme as necessidades da equipe.

Referências

Formula SAE Rules 2025 . 2024.https://drive.google.com/file/d/1Ue4Xo5-QVRFC5aQSfD1r7jLinFuTNR-N/view?usp=drive_link . Acesso em 13/01/25.

Adendo de Regulamento FSAEB 2024. 2024. https://drive.google.com/file/d/1Ubm5H24p99X_PAiHcqxfhWPvPop9x8Pl/view?usp=drive_link. Acesso em 10/01/25.

Carrinho de mão acumulador FSAE . 2021. -https://portfolium.com/entry/accumulator-handcart-design . Acesso em 10/01/25.

2020 CAD Project Accumulator Cart for Student Formula. YouTube,23 de junho de 2020. Disponível em: https://youtu.be/Gf_AllBoVX8?si=RwaOhB6w-ad9q5lR. Acesso em: 10 de janeiro de 2025.

Versionamento

Versão	Data	Modificação	Autor
0.1	20/11/2024	Criação do documento	Carlos Eduardo, Gabriellen Ferreira , Ismael Andrade e Kleyson Silva
0.2	12/01/2025	Criação do documento	Carlos Eduardo, Gabriellen Ferreira , Ismael Andrade e Kleyson Silva