Tõnu Tamm VÕISTLUSSÕIDUKILE KONKURENTSIVÕIMELISE DRIFTI SUUNITLUSEGA ESISILLA VEDRUSTUSLAHENDUSE PROJEKTEERIMINE 1982-1992 AASTA CHEVROLET CAMARO PÕHJAL Lõputöö Tehnikainstituut Õpperühm: KAE 2021 Juhendaja: Janek Luppin Tallinn 2025 2 AUTORI DEKLARATSIOON JA LIHTLITSENTS Mina Tõnu Tamm, tõendan, et lõputöö on minu kirjutatud. Töö koostamisel kasutatud teiste autorite, sh juhendaja teostele on viidatud õiguspäraselt. Kõik isiklikud ja varalised autoriõigused käesoleva lõputöö osas kuuluvad autori/te/le ainuisikuliselt ning need on kaitstud autoriõiguse seadusega. Juhendaja Janek Luppin /allkirjastatud digitaalselt/ Lihtlitsents lõputöö reprodutseerimiseks ja lõputöö üldsusele kättesaadavaks tegemiseks Mina, Tõnu Tamm, sünnikuupäev: 28.10.1998, annan Tallinna Tehnikakõrgkoolile (edaspidi kõrgkool) tasuta loa (lihtlitsentsi) enda loodud teose: VÕISTLUSSÕIDUKILE KONKURENTSIVÕIMELISE DRIFTI SUUNITLUSEGA ESISILLA VEDRUSTUSLAHENDUSE PROJEKTEERIMINE 1982-1992 AASTA CHEVROLET CAMARO PÕHJAL 1. reprodutseerimiseks paberkandjal kõrgkooli raamatukogus avaldamise ja säilitamise eesmärgil; 2. elektroonseks avaldamiseks kõrgkooli repositooriumi kaudu; 3. kui lõputöö avaldamisele on instituudi direktori korraldusega kehtestatud tähtajaline piirang, lõputöö avaldada pärast piirangu lõppemist. Olen teadlik, et nimetatud õigused jäävad alles ka autorile ja kinnitan, et: 1. lihtlitsentsi andmisega ei rikuta teiste isikute intellektuaalomandi ega isikuandmete kaitse seadusest tulenevaid ega muid õigusi; 2. PDF-failina esitatud töö vastab täielikult kirjalikult esitatud tööle. Tallinnas /kuupäev digiallkirjas/ /allkirjastatud digitaalselt/ 3 SISUKORD SISSEJUHATUS .................................................................................................................................. 4 1. BAASSÕIDUKI KIRJELDUS .................................................................................................... 5 1.1 Sõiduki vedrustuse tüüp......................................................................................................... 5 2. VEDRUSTUSE KINEMAATILINE ANALÜÜS ....................................................................... 7 2.1 Driftiauto vedrustuse erinevus tavasõiduki vedrustusest....................................................... 7 2.2 Sõiduki vedrustuse 3D skaneerimine .................................................................................... 8 2.3 Sobilik vedrustuse kinemaatiline lahendus.......................................................................... 12 3. UUTE VEDRUSTUSKOMPONENTIDE PROJEKTEERIMINE ............................................ 15 3.1 Vedrustuskomponentide tugevusanalüüsid ......................................................................... 20 3.2 Õõtshoova tugevusanalüüs .................................................................................................. 20 3.3 Käänmiku adapteri tugevusanalüüs ..................................................................................... 25 4. PROTOTÜÜBI VALMISTAMINE ........................................................................................... 27 4.1 Vedrustuse testimine............................................................................................................ 28 KOKKUVÕTE ................................................................................................................................... 29 SUMMARY ....................................................................................................................................... 30 VIIDATUD ALLIKAD ...................................................................................................................... 31 LISADE LOETELU ........................................................................................................................... 33 LISA 1. KUULLIIGENDI PESA ................................................................................................... 34 LISA 2. ÕÕTSHOOVA PÕHI ........................................................................................................... 35 LISA 3. ÕÕTSHOOVA TAGUMINE KINNITUSE PESA .............................................................. 36 LISA 4. PAREM KÄÄNMIKU ADAPTER...................................................................................... 37 LISA 5. VASAK KÄÄNMIKU ADAPTER...................................................................................... 38 LISA 6. KOMPLEKTEERITUD ÕÕTSHOOB ................................................................................ 39 LISA 7. AMORDI ÜLEMINE KINNITUS ....................................................................................... 40 LISA 8. AMORDI ÜLEMISE KINNITUSE ALUMINE OSA ......................................................... 41 4 SISSEJUHATUS Maailmas on aina kasvav huvi motospordi valdkonna vastu, milleks on drift. Driftimine on autospordiala, mis korraldatakse võistlusradadel või ajutiselt selleks valmistatud radadel ning sisaldab endas tagaveolise auto tahtlikult ülejuhitavaks viimist nii, et sõiduk hakkab libisema külg ees. Sõiduki juht peab säilitama samas sõiduki üle täieliku kontrolli ning liikuma võistlusrajal võimalikult suure libisemisnurgaga. Eesmärk on liikuda stardist finišisse ilma kordagi libisemist katkestamata, kas siis sõiduki sirgenemise tõttu või sõiduki pirueti tegemise tõttu. Driftimiseks loetakse, kui sõiduki tagumise telje pöörderaadius on suurem, kui esimesel teljel ning sõiduki esirattad on suunatud pöördele vastu.[1] Antud lõputöö eesmärgiks on projekteerida ning ka toota 1982–1992 aasta Chevrolet Camarole konkurentsivõimeline drifti suunitlusega esisilla vedrustuslahendus. Esisilla vedrustuslahenduse loomisel tuleb peamiselt muuta rataste pöördenurga suurust ning jälgida, et ei tekiks sõidukil parasiitroolimist. Töö on jagunenud neljaks suuremaks osaks. Töö esimeses osas antakse ülevaade baassõidukist. Töö teises osas antakse ülevaade originaal vedrustuse analüüsist ning selle muutmisest. Töö kolmandas osas antakse ülevaade uute vedrustuskomponentide loomisest ning neljandas osas kirjeldatakse prototüübi valmistamisest ning selle testimisest. Töö on suuresti koostatud autori ning projektiga seotud õppejõu kogemuste põhjal ning osa infot on hangitud ka veebist. 5 1. BAASSÕIDUKI KIRJELDUS Esisilla vedrustuslahenduse loomise baassõidukiks on valitud 1982 – 1992 aasta Chevrolet Camaro. (vt. Sele 1.1). Antud sõidukeid on toodetud umbkaudselt 1.5 miljonit [2]. Sõidukeid Eestis Transpordiameti statistika järgi on 69, millest registreeritud on 40 ning registrikanne on peatatud 29-l sõidukil [3]. Potentsiaalne turg vedrustuslahendusele Eestis oleks limiteeritud, kuid ülejäänud maailmas leidub palju huvilisi, kes sooviksid tegeleda antud suunitlusega alaga, kuid selleks mõeldud vedrustuslahendusi ei ole turul. 1.1 Sõiduki vedrustuse tüüp Sõiduk kasutab esisillas MacPherson tüüpi vedrustust. MacPherson tüüpi vedrustus on sõltumatu vedrustus, mis kasutab peamiselt ainult ühte õõtshooba, mis on kinnitatud kere külge kahest kohast ning kinnitub käänmiku külge ühe kuulliigendiga ning teine vedrustuse tugipunkt on amordipüstak (vt. Sele 1.2). Sõiduki baasnäitajatena on peamiselt kasutatud originaal Camaro andmeid, sest autori võistlussõiduk ei ole veel valmis ning projekteeritud vedrustuslahendus võiks toimida suurema osa sõidukitega, ka võimaliku hilisema järelturu jaoks. Andmed millest tuleb lähtuda on väljatoodud allolevas tabelis (Tabel 1). Tabel 1. Sõiduki peamised andmed [4] [5] Tühimass 1480 kg Täismass 1860 kg Esitelje lubatud suurim koormus 1116 kg Tagatelje lubatud suurim koormus 744 kg Esiratta rehvimõõt ja läbimõõt 245/40 R18 (653 mm) Tagaratta rehvimõõt ja läbimõõt 275/35 R18 (650 mm) Teljevahe 2565 mm Rööbe ees 1540 mm Rööbe taga 1540 mm Esivedrustuse survepoole käik 60 mm Esivedrustuse tõmbepoole käik 60 mm Esimeste vedrude jäikus 78.45 N/mm Tagumiste vedrude jäikus 39.23 N/mm Esirataste pöördenurk välja 31° 6 Esirataste pöördenurk sisse 32.1° Käändtelje külgkalle 0° Käändtelje pikikalle 6° Sele 1.1 Chevrolet Camaro 1982 – 1992 [6] Sele 1.2 MacPherson tüüpi vedrustus: 1 - õõtshoob, 2 - käänmik, 3 – vedru, 4 – amordipüstak, 5 – roolivarras, 6 - roolilatt [7] 7 2. VEDRUSTUSE KINEMAATILINE ANALÜÜS Järgnevalt on vaja teostada sõiduki algsele vedrustusele kinemaatiline analüüs, mis koosneb sõiduki vedrustuse komponentide punktide mõõdistamisest ning nende määramisest Susprog3D programmis ning siis nende punktide muutmisest soovitud vedrustuse kinemaatiliste parameetrite saavutamiseks. 2.1 Driftiauto vedrustuse erinevus tavasõiduki vedrustusest Driftiauto vedrustus erineb tavasõiduki vedrustusest kõige rohkem esirataste pöördenurga osas. Kui tavasõidukil jääb esirataste pöördenurk umbkaudselt 30° juurde, siis driftiauto esirataste pöördenurk algab alates 50° ning võib ulatuda kuni 70°-ni. Antud rataste pöördenurk ei ole sobilik tänaval sõitmiseks, kuna esirataste kontaktpind teega ei ole alati piisav ning võib osutuda juhile ohtlikuks ning lisaks esineb liigne esirehvide kulumine, kuna liigse pöördenurgaga keeramisel tekib esiratastel libisemine, millest ka juhitavus on tugevalt häiritud. Eelnevale lisaks kasutatakse driftiautodel ka agressiivsemat sildade geomeetriat, millest tulenevalt on tihti esirattad negatiivse külgkalde all, et rajal külg ees sõites oleks kurvi välimisel rattal võimalikult suur kontaktpind teega. Sellest tulenevalt sirgelt sõites ei ole sõiduki esiratastel võimalikult head kontaktpinda teega ning võib muutuda ohtlikuks tavaliikluses, sest sõiduk võib kergemini kaotada juhitavust. Lahendus, mida driftiauto juures tihti muudetakse on rooliajami geomeetria, mis erineb tavapärasest nn Ackermanni rooligeomeetriast, mille korral väliskurvi poolne ratas pööratakse kurvis liikumisel väiksema pöördenurga alla kui sisekurvi poolne ratas, tänu millele sõiduk keerab kurvis paremini, sest rattad läbivad endale sobivat kurvi raadiust. Driftis on tihti kasutusel paralleelne roolimine (nii kurvi sisemine, kui ka kurvi välimine ratas keeravad sama palju ning tänu millele on rataste pöördenurk suurem, kui teiste Ackermann roolimiste puhul), kuid selline roolimise viis tavasõidus põhjustab kurvis rehvide libisemist, sest üks ratas on sunnitud teise rattaga sama palju keerama, kuigi ideaalselt kurvi läbimiseks oleks vaja erinevat rataste pöördenurka. Suure pöördenurgaga võib esineda olukordi ka, kus rattad lõpuni välja keerates võivad rattad jääda lukku piirasendisse ning, et rattad tagasi tsentraalsesse asendisse saada, tuleb kasutada jõudu, erinevalt tavasõidukist, kus üldjuhul rool vabastades hakkab juhtimine ise tagasi tsentraalsesse asendisse liikuma. Üks kuulsamatest driftiauto vedrustuslahenduste loojatest on ettevõte Wisefab OÜ, mis asub Eestis. Samalaadse Macpherson tüüpi vedrustuse jaoks on neil loodud driftimise jaoks vedrustuse lahendus sõidukile BWM E46 (vt. Sele 2.1). Antud sõidukil on originaalis rataste pöördenurk 38° ning uue vedrustuse lahendusega on saavutatud rataste pöördenurk üle 60°. Lisaks on etteantud selle 8 vedrustusega ka rataste kokku- ja lahkujooksu suurus, milleks on 0 mm, rataste külgkalle, milleks on -4° ning ka käändtelje pikikalle, milleks on 5°.[8] Sele 2.1 Wisefab-i loodud vedrustuse lahendus BMW E46: 1 – õõtshoob, 2 – käänmiku ning õõtshoova vaheline adapter, 3 – õõtshoova kinnituspuks kerele, 4 – roolivarras[8] 2.2 Sõiduki vedrustuse 3D skaneerimine Esimeseks etapiks sõiduki vedrustuse kinemaatiliste punktide määramiseks oli sõiduki esisilla parempoolsete käänmiku, õõtshoova ning rattakoopa 3D skaneerimine (vt. Sele 2.1)(vt sele 2.2). Järgnevaks tegevuseks oli sõiduki vedrustuse punktide määramine ja punktide fikseerimine ning 9 ülekandmine SusProg3D programmi, et teostada vedrustuse kinemaatiline analüüs ning teostada vajaminevad muudatused, et saavutada soovitud geomeetria ning ratta pöördenurk. Määratud vedrustuse punktidest koostati tabel, kus kere suhtes punktid on võetud maapinna suhtes (karteri põhjast 150mm alla poole) ning käänmiku suhtes punktid võetud ratta kinnituse tasapinna keskelt (vt. Tabel 2) ning koostatud Susprog3D programmis mudel (vt. Sele 2.3). Lisaks on koostatud tabel, kuhu on märgitud rataste seadenurgad, kui rattad on välja keeratud (vt. Tabel 3). Sele 2.1 Sõiduki detailide 3D skaneerimine Sele 2.2 Sõiduki parempoolse rattakoopa 3D skaneering 10 Tabel 2. Vedrustuse originaalse lahenduse parempoolsete tunnuspunktide koordinaadid Punkti nimetus X - telg Y-telg Z - Telg Õõtshoova esimene kinnitus (kere suhtes) -38,00 mm 263,00 mm 255,00 mm Õõtshoova tagumine kinnitus (kere suhtes) 256,00 mm 336,00 mm 255,00 mm Õõtshoova kinnitus käänmikule (käänmiku suhtes) -5,07 mm 119,73 mm -87,00 mm Rooliotsa kinnitus käänmikule (käänmiku suhtes) -171,92 mm 147,00 mm -82,00 mm Rooliotsa kerepoolne kinnitus (kere suhtes) -121,34 mm 204,00 mm 258,46 mm Amordipüstaku ülemine telg (käänmiku suhtes) 38,00 mm 196,69 mm 424,00 mm Amordipüstaku alumine telg (käänmiku suhtes) -61,31 mm 117,81 mm -26,48 mm Amordipüstaku asukoht (kere) (kere suhtes) 0,00 mm 531,59 mm 970,55 mm 11 Sele 2.3 Vedrustuse originaallahenduse Susprog3D kinemaatiline mudel rataste pöörde piirasendis Tabel 3. Rataste seadenurgad Vasak pool Parem pool Välja keeratud rataste külgkalle -1.14° 3.50° Välja keeratud rataste käändtelje pikikalle -0.73° 8.70° Välja keeratud rataste kokku- /lahkujooks 243 mm -233 mm 60 mm bump lahkujooks -6.05 mm -6.05 mm 40 mm bump lahkujooks -2.02 mm -2.02 mm 20 mm bump lahkujooks -0.75 mm -0.75 mm Staatiline kokku-/lahkujooks 0 mm 0 mm 20 mm droop kokkujooks 0.26 mm 0.26 mm 40 mm droop kokkujooks 2.43 mm 2.43 mm 12 60 mm droop kokkujooks 3.82 mm 3.82 mm 2.3 Sobilik vedrustuse kinemaatiline lahendus Uue projekteeritava vedrustuse nõuded oleksid esimeste rataste pöördenurga suurendamine välja keerates 31° pealt vähemalt 50°-ini, esirataste pööramine muuta anti-Ackermann roolimisest (kurvi sisemine ratas keerab vähem, kui kurvi välimine ratas) positiivseks Ackermann roolimiseks (kurvi sisemine ratas keerab rohkem, kui kurvi välimine ratas). Esirataste külgkalle ning käändtelje pikikalle on eraldi sõidukil võimalik kergesti reguleerida hilisemalt vastavalt soovile, kuid käändtelje külgkalle statsionaarses asendis võiks jääda esialgselt -4° ning pikikalle 6°. Susprog3D programmis sai loodud sobiv kinemaatiline lahendus (vt. Sele 2.4). Antud kinemaatiline lahendus luuakse uute pikemate õõtshoobade projekteerimisega, mis tagab ratta pööramisel mahtumise rattakoopasse ning õõtshoova ja käänmiku vahele adapteri loomisega, mis võimaldab muuta rooliotsa kinnituspunkti. Allolevas tabelis on muudetud vedrustuse punktide koordinaadid (vt. Tabel 4). Lisaks on koostatud tabel, kuhu on märgitud rataste seadenurgad, kui rattad on välja keeratud (vt. Tabel 5). Tabel 4. Muudetud vedrustuse punktid (võrreldes originaaliga) Punkti nimetus X - telg Y-telg Z - Telg Õõtshoova esimene kinnitus (kere suhtes) -38,00 mm 263,00 mm 255,00 mm Õõtshoova tagumine kinnitus (kere suhtes) 256,00 mm 336,00 mm 255,00 mm Õõtshoova kinnitus käänmikule (käänmiku suhtes) -5,07 mm 161,74 mm (originaal: 119,73 mm) -108,00 mm (originaal: -87,00 mm) Rooliotsa kinnitus käänmikule (käänmiku suhtes) -105,00 mm (originaal: -171,92 mm) 150,00 mm (originaal: 147,00 mm) -98,00 mm (originaal: -82,00 mm) 13 Rooliotsa kerepoolne kinnitus (kere suhtes) -121,34 mm 204,00 mm 258,46 mm Amordipüstaku ülemine telg (käänmiku suhtes) 38,00 mm 273,88 mm (originaal: 196,69 mm) 424,00 mm Amordipüstaku alumine telg (käänmiku suhtes) -61,00 mm (originaal: -61,31 mm) 118,00 mm (originaal: 117,81 mm) -26,00 mm (originaal: -26,48 mm) Amordipüstaku asukoht (kere) (kere suhtes) 15,42 mm (originaal: 0,00 mm) 531,59 mm 970,55 mm Sele 2.4 Muudetud vedrustuse Susprog3D mudel rattad välja keeratud Tabel 5. Rataste seadenurgad (võrreldes originaaliga) Vasak pool Parem pool Välja keeratud rataste külgkalle -3.83° (originaal: -1.14°) 6.93° (originaal: 3.50°) 14 Välja keeratud rataste käändtelje pikikalle -7.54° (originaal: -0.73°) 16.04° (originaal: 8.70°) Välja keeratud ratta kokku- /lahkujooks 372 mm (originaal: 243 mm) -373 mm (originaal: -233 mm) 60 mm bump kokkujooks 0.78 mm (originaal: -6.05 mm) 0.78 mm (originaal: -6.05 mm) 40 mm bump kokkujooks 0.19 mm (originaal: -2.02 mm) 0.19 mm (originaal: -2.02 mm) 20 mm bump lahkujooks -0.44 mm (originaal: -0.75 mm) -0.44 mm (originaal: -0.75 mm) Staatiline kokku- /lahkujooks 0 mm 0 mm 20 mm droop kokkujooks 0.35 mm (originaal: 0.26 mm) 0.35 mm (originaal: 0.26 mm) 40 mm droop kokkujooks 0.58 mm (originaal: 2.43 mm) 0.58 mm (originaal: 2.43 mm) 60 mm droop lahkujooks -3.27 mm (originaal: 3.82 mm) -3.27 mm (originaal: 3.82 mm) 15 3. UUTE VEDRUSTUSKOMPONENTIDE PROJEKTEERIMINE Esimesteks uuteks vedrustusekomponentideks, mis tulid projekteerida, olid esimeste amortide ülemised kinnitused. Camaro originaal vedrustus on reguleeritav amordi ülemistest kinnitustest ning võimalik on reguleerida rataste külgkallet, kui ka käändtelje pikikallet (vt. Sele 3.1). Originaalis on sõidukil esisillal amort ning vedru eraldi, kuid uue esisilla lahenduse loomisel on soovitud saada amort ning vedru kokku (coilover), kasutades 2005 - 2014 aasta Ford Mustangi coilover vedrustust. Mustangi vedrustuse sobitamiseks tuli luua uued amortide ülemised kinnitused. Selleks said algselt sisse joonestatud originaal amortide ülemised kinnitused, mis koosnesid kahest osast ning modifitseeritud vastavalt, et oleks võimalik kinnitada Mustangi amort nende külge, jättes alles ka amordi enda algsed ratta külgkalde reguleerimise võimalused. (vt. Sele 3.2, Sele 3.3). Sele 3.1 Originaal esiamordi ülemised kinnitused 16 Sele 3.2 Esiamordi ülemine kinnitus Sele 3.3 Esiamordi ülemise kinnituse alumine osa 17 Soovitud vedrustuse kinemaatiliste omaduste saavutamiseks tuli projekteerida uued õõtshoovad. Kuna originaal õõtshoobadega (vt. Sele 3.4) ei mahuks ratas rattakoopas piisavalt keerama, siis uus õõtshoob sai projekteeritud 78 mm pikem võrreldes originaal õõtshoovaga, mida on väiksemal määral võimalik muuta uniball liigendite kinnitustest ning ratta pööramise jaoks on tehtud õõtshoovale süvendid (vt. Sele 3.5, Sele 3.6, Sele 3.7). Käänmiku külge kinnitub originaal kuulliigendiga ning kere külge kinnitub uniball liigenditega. Õõtshoova projekteerimisel loodi algselt neli erinevat mudelit ning valituks osutus viimane õõtshoova mudel. Sele 3.4 Originaal õõtshoob[9] 18 Sele 3.5 Uus õõtshoob 19 Sele 3.6 Uue õõtshoova võrdlus vanaga ülevalt vaade Sele 3.7 Uue õõtshoova võrdlus vana õõtshoovaga kõrvalt vaade Soovitud rataste pöördenurga saavutamiseks tuli projekteerida käänmiku ning õõtshoova vahele adapter, millega on võimalik tuua rooliotsa kinnituspunkti käänmiku tsentrile lähemale 57 mm ning muuta ka kinnituspunkti positsiooni roolimise muutmiseks anti-Ackermann roolimisest positiivseks Ackermann roolimiseks (vt. Sele 3.8). Adapteri loomisel loodi algselt kaks erinevat versiooni ning valituks osutus viimane. 20 Sele 3.8 Käänmiku ning õõtshoova vaheline adapter 3.1 Vedrustuskomponentide tugevusanalüüsid Sõiduki esisilla õõtshoovale mõjuvad peamiselt jõud ainult tasapinnalistel suundadel nagu pidurdamine, kurvi läbimine ning ratta fikseerimine rattakoopas. Lisa jõud õõtshoovale tuleb stabilisaatorvardast, kuid kuna ei ole testitud antud detaili väändejäikust, siis puudub info jõu suurusest, mis mõjub õõtshoovale. Sõiduki raskusjõud ning teel olevate mõjutuste jõud liigub keresse läbi käänmiku ning amordipüstaku. 3.2 Õõtshoova tugevusanalüüs Õõtshoova tugevusanalüüsiks sai algselt arvutatud välja rattale mõjuv jõud pidurdamisel. Raskuskeskme kõrguseks on eeldatud 500 mm, kuna varasemalt täpselt mõõdetud ei ole. Õõtshoova kerepoolsed kinnitused on fikseeritud kasutades pin piirangut ning kuulliigendi avale on rakendatud jõud pidurduse suunas ning külgmine jõud on rakendatud ratta suunas kui ka kere suunas. Soovitud on jätta minimaalselt 5 kordne varutegur. Rattale mõjuv jõud pidurdamisel (Fa) ning külgsuunaline jõud valiti samas suuruses ja arvutati valemiga 1. Tulemuste põhjal võib öelda, et detail peab 21 jõududele vastu ning omab piisavalt suurt varutegurit (vt. Sele 3.9, Sele 3.10, Sele 3.11, Sele 3.12, Sele 3.13, Sele 3.14). (1) kus  Fa - auto esiteljele langev koormus, N  Fc - sõidukile mõjuv raskusjõud, N  b - raskuskeskme kaugus tagateljest, m  Fi - inertsjõud, N  hcog - sõiduki raskuskeskme kõrgus maast, m  L - sõiduki teljevahe, m F 2 565 Esiteljele mõjuv jõud ratta kohta: 22 Sele 3.9 Õõtshoova tugevusanalüüs, kui külgjõud on kere suunas Sele 3.10 Õõtshoova nihe, kui külgjõud on kere suunas 23 Sele 3.11 Õõtshoova varutegur, kui külgjõud on kere suunas Sele 3.12 Õõtshoova tugevusanalüüs, kui külgjõud on ratta suunas 24 Sele 3.13 Õõtshoova nihe, kui külgjõud on ratta suunas Sele 3.14 Õõtshoova varutegur, kui külgjõud on ratta suunas 25 3.3 Käänmiku adapteri tugevusanalüüs Käänmiku tugevusanalüüsiks sai valitud samad jõu suurused, mis olid kasutuses õõtshoova tugevusanalüüsidel, et simuleerida äärmuslikku olukorda. Detail sai uutest õõtshoova ning rooliotsa kinnituspunktidest fikseeritud frictionless piiranguga ning käänmiku külge kinnituvatesse avadesse sai lisatud pidurdamise ning külgsuunalised jõud. Soovitud on jätta vähemalt 5 kordne varutegur. Tulemuste põhjal võib öelda, et detail peab jõududele vastu ning omab piisavalt suurt varutegurit (vt. Sele 3.15, Sele 3.16, Sele 3.17). Sele 3.15 Käänmiku adapteri tugevusanalüüs 26 Sele 3.16 Käänmiku adapteri nihe Sele 3.17 Käänmiku adapteri varutegur 27 4. PROTOTÜÜBI VALMISTAMINE Vedrustuse komponentide valmistamine on detailidel erinev. Amordikinnituste valmistamine toimub laserlõikuse näol materjalist S355 ning alumisele amordikinnitusele keevitatakse hilisemalt poldid külge, millega toimub kere külge kinnitamine. Õõtshoova põhja valmistamine toimub laserlõikuse näol 20 mm paksusest S355 materjalist ning õõtshoova kuulliigendi pesa valmistamine toimub samast materjalist freesimise näol, sest kuulliigend paigaldatakse pingistuga ning liigendi pesa mõõt on kuulliigendi tootja poolt ette antud. Kerepoolsed kinnituste otsad valmistatakse treipingis ning keermestatakse. Kuulliigendi pesa keevitatakse õõtshoova põhja külge 13° nurga all ning kerepoolsed kinnituste detailid keevitatakseõõtshoova põhja külge ning kere külge kinnitub õõtshoob uniball liigenditega. Õõtshoova ning käänmiku vaheline adapter valmistatakse S355 materjalist täielikult freespingis ning adapteri kuulliigendi otste pesad freesitakse detaili. Hilisem detailide katmine peale esimest testimist toimub pulbervärvimise näol. Prototüübi valmistamise osas on koostatud tabel, kus on kajastatud detailide valmistamise hinnad ning liigendite soetamise hinnad (vt. Tabel 6). Tabel 6. Detailide valmistamise ning liigendite hinnad Detaili nimetus Hind Kogus Esiamordi ülemine kinnitus 14 03 € 2 Esiamordi ülemise kinnituse alumine osa 5 74 € 2 Õõtshoova põhi 39,48 € 2 Õõtshoova kuulliigendi pesa 10 € 2 Õõtshoova kerepoolse kinnituse pesa 5 € 4 Käänmiku adapter parem 300 € 1 Käänmiku adapter vasak 300 € 1 Kuulliigend 6 17 € 2 28 Uniball M16 x 1.5 19 € 4 WF Puks ID 12 OD 16 h 27 9 € 4 WF Puks ID 12 OD 16 h 20.75 9 € 4 WF Õhuke mutter M16 x 1.5 3 06 € 4 Koostamine 30 €/h 0.5 h Kokku 946,08 € 4.1 Vedrustuse testimine Vedrustuse füüsilise testimiseni kahjuks antud töö tegemise ajal ei jõua, kuid testimise eesmärk oleks täpselt kontrollida ning analüüsida, kas antud vedrustuslahendus on toimiv või ei. Testimiseks on plaan läbida ettevalmistatud rajal umbkaudselt 10 km, et vedrustus saaks läbida paarsada tsüklit piirkoormusi ning jälgida toimimist, lubamatu deformeerumise, purunemiste, pragunemiste puudumist. Järgnevalt on plaan demonteerida vedrustuse koost ning kontrollida individuaalseid komponente, kas leidub poltide kinnituskohtades muljumisi detailidel ning kas detailidel esineb pragunemisi. Lisaks teostada õõtshoovale ning adapterile kontroll, et kõverdumisi ei oleks, seoses järskude pidamiste üleminekutega. Kinnituste kontroll, et ei oleks lahtikeerdumisi poltliidetel ning kas poltidel leidub defekte või ei. Antud tegevus oleks ka esialgselt peale igat võistlust. Kui kahe võistluse järel ei ole suuri probleeme esinenud, siis saab võistlusjärgselt kontrolli teostada juba ainult visuaalselt ning poltide pingsuse kontrolliga, ilma vedrustuse täieliku demonteerimiseta. Kuna tegemist on esimese prototüübiga, siis esimese vedrustuse testimise jooksul saab reguleerida käändtelje piki-, kui ka külgkallet vastavalt vajadusele ning testimise tulemusele vastavalt saab vedrustuslahendust ümber teha. Testimise jooksul tuleb ka jälgida seda, kuidas roolimine toimib ja kas rooli raskus on sobiv ning, et rattad tulevad ilusti tsentrisse tagasi ega jää piirasenditesse kinni. Lisaks tuleb jälgida, et ei teki probleemi, kus rattad hakkavad rattakoopasse või vastu esimest poritiiba käima. 29 KOKKUVÕTE Lõputöö eesmärk oli projekteerida drifti suunitlusega esisilla vedrustuslahendus. Püstitatud eesmärgid leidsid töö käigus lahenduse ning rataste pöördenurka sai suurendatud isegi rohkem, kui esialgu soovitud oli ning samas sai vähendatud rataste parasiitroolimist. Töös anti ülevaade vedrustuspunktide mõõdistamisele ning määramisele 3D skaneerimisega ning vedrustusest kinemaatilise mudeli loomisega Susprog3D programmis. Lisaks kirjeldati uute vedrustuskomponentide loomist ning tugevusanalüüside sooritamist. Viimases osas kirjeldati prototüübi valmistamist ning lisati ka tabel vedrustuslahenduse loomise maksumusest. Vedrustuse testimiseni töö käigus kahjuks ei jõutud, kuid töös on kirjeldatud, kuidas vedrustuse testimine välja näeb. 30 SUMMARY The aim of the thesis was to design a suspension kit solution for the front axle with drift orientation for the 1982-1992 Chevrolet Camaro. The set goals were solved during the work, and the turning angle of the wheels was increased even more than initially desired, and at the same time, the parasitic steering of the wheels was reduced. An overview was given in the work of the measurement and determination of suspension points by 3D scanning and the creation of a kinematic model of the suspension in the Susprog3D program. In addition, the creation of new suspension components and the conduct of strength analyzes were described. The last part described the production of the prototype and also added a table of the cost of creating a suspension solution. Unfortunately, suspension testing was not carried out during the project, but the work describes how suspension testing is conducted. 31 VIIDATUD ALLIKAD [1] „Terminid – EDL“ V d tud: 5. jaanuar 2025. [Online]. Available at: https://www.driftime.ee/terminid/ [2] „Chevrolet (USA) C m ro 3gen production numbers d t “ V d tud: 18 detsember 2024 [Online]. Available at: https://www.automobile- catalog.com/production/chevrolet_usa/camaro_3gen.html#gsc.tab=0 [3] „Mntst t“ V d tud: 18 detsember 2024 [Online] Av il ble t: https://www.mntstat.ee/search.php?make%5B%5D=CHEVROLET&model%5B%5D=CAMARO& model%5B%5D=CAMARO+CONVERTIBLE&model%5B%5D=CAMARO+COUPE&model%5 B%5D=CAMARO+RS+SPORT+COUPE&model%5B%5D=CAMARO+RS%2FSS+Z10&model %5B%5D=CAMARO+SPORT&model%5B%5D=CAMARO+SPORT+CONVERTIBLE&model %5B%5D=CAMARO+Z28&from=1982&to=1992&kw_min=&kw_max=&engine_size_min=&en gine_size_max= [4] „Tr nspordi meti e-teenindus“ V d tud: 22 oktoober 2024 [Online] Available at: https://eteenindus.mnt.ee/public/soidukDetailvaadeAvalik.jsf?lang=et [5] „Chevrolet C m ro 3rd-Gen Z28 5 7 V8 Specs, Perform nce, Comp risons“ V d tud: 22 oktoober 2024. [Online]. Available at: https://www.ultimatespecs.com/car- specs/Chevrolet/22231/Chevrolet-Camaro-3rd-Gen-Z28-57-V8.html [6] „876dfd2801175edf5 de29ce8 39794b jpeg (600×338)“ V d tud: 22 oktoober 2024 [Online]. Available at: https://images.classic.com/vehicles/876dfd2801175edf5ade29ce8a39794b.jpeg?ar=16%3A9&fit=cr op&w=600 [7] „im ges (261×193)“ V d tud: 21 oktoober 2024 [Online] Av il ble t: https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQiyjuB7_9RbCkwtxVekmsgr0FrOUxaI04gKg&s [8] „BMW E46 M3 Front Drift Angle Lock Kit“ V d tud: 18 detsember 2024 [Online] Available at: https://www.wisefab.com/bmw-e46-m3-front-drift-angle-lock-kit [9] „82-92 IROC-Z/WS6/TRANS AM FRONT LOWER CONTROL ARM 15", OEM USED“, Hawks Third Generation. Vaadatud: 18. detsember 2024. [Online]. Available at: 32 https://www.hawksmotorsports.com/82-92-iroc-z-ws6-trans-am-front-lower-control-arm-15-oem- used/ 33 LISADE LOETELU LISA 1. KUULLIIGENDI PESA LISA 2. ÕÕTSHOOVA PÕHI LISA 3. ÕÕTSHOOVA TAGUMINE KINNITUSE PESA LISA 4. PAREM KÄÄNMIKU ADAPTER LISA 5. VASAK KÄÄNMIKU ADAPTER LISA 6. KOMPLEKTEERITUD ÕÕTSHOOB LISA 7. AMORDI ÜLEMINE KINNITUS LISA 8. AMORDI ÜLEMISE KINNITUSE ALUMINE OSA 34 LISA 1. KUULLIIGENDI PESA 35 LISA 2. ÕÕTSHOOVA PÕHI 36 LISA 3. ÕÕTSHOOVA TAGUMINE KINNITUS 37 LISA 4. PAREM KÄÄNMIKU ADAPTER 38 LISA 5. VASAK KÄÄNMIKU ADAPTER 39 LISA 6. KOMPLEKTEERITUD ÕÕTSHOOB 40 LISA 7. AMORDI ÜLEMINE KINNITUS 41 LISA 8. AMORDI ÜLEMISE KINNITUSE ALUMINE OSA