Σχεδόν έτοιμα τα πεντάλ. Μόνο το πεντάλ του φρένου με έχει καθυστερήσει λιγο γιατί οι τρύπες που πρέπει να γίνουν είναι αρκετά μεγάλες και το δράπανό μου δεν δέχεται τόσο μεγάλο τρυπάνι. Από Τρίτη θα ψάξω για ποτηροτρύπανα στις διαστάσεις που θέλω ώστε να ολοκληρώσω και αυτό το κομμάτι.
Πεντάλ γκαζιού
Ξεκινάμε με το πεντάλ γκαζιού. Το συγκεκριμένο δεν δέχεται μεγάλες δυνάμεις οπότε δεν περιμένουμε να δούμε κάτι ριζοσπαστικό σαν σχέδιο, απλά μια μοκρή μείωση βάρους. Αρχικά σχεδίασα το πεντάλ του Gibbs στο CAD, έκανα την ανάλυση FEA, κράτησα τα στοιχεία και προσώρησα στην βελτίωση του σχεδίου. Μετά από μερικές μετατροπές το βάρος έπεσε από τα 155,93 gr στα 141,36 gr. Μικρή διαφορά βάρους, αλλά άξιζε τον κόπο, τουλάχιστον είναι και οπτικά πολύ καλύτερο!
Για να καταλάβετε την αξία της ανάλυσης σε λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων αρκεί να ρίξετε μια ματιά στις παρακάτω φωτογραφίες. Στο αρχικό σχέδιο, το πεντάλ ζύγιζε 155,93 gr και η μέγιστη τάση που παρουσιάστηκε ήταν 6.766e+004 N/m^2. Στο τελικό σχέδιο (κάτω σειρά) παρόλο που το βάρος μειώθηκε η μέγιστη τάση μειώθηκε επίσης πέφτοντας στο 6,669e+004 N/m^2! Παρόλο που το υλικό είναι λιγότερο, η καλύτερη κατανομή τάσεων στο τελικό σχέδιο έδωσε προιόν υψηλότερης αντοχής! Αυτό σημαίνει ότι με προσεκτικό σχεδιασμό μπορείς να βελτιώσεις πάρα πολύ ένα σχέδιο.
Πεντάλ συμπλέκτη
Στο ίδιο μοτίβο και το πεντάλ του συμπλέκτη το οποίο είναι πολύ παρόμοιο με εκείνο του γκαζιού. Το πεντάλ του σχεδίου του Gibbs ζυγίζει 159 gr, το τελικό σχέδιο σταμάτησε στα 144,79 gr. Η μέγιστη αναπτυσσόμενη τάση αυξήθηκε λίγο από τα 8,315e+004 N/m^2 στα 8,439e+004 N/m^2.
Δηλαδή για μείωση βάρους κατά περίπου 10% είχαμε μια αύξηση της τάσης κατά 1%. Καθόλου άσχημα!
Πεντάλ φρένου
Το πιό ενδιαφέρον κομμάτι της ανάλυσης ήταν το πεντάλ φρένου το οποίο και καταπονείται πολύ περισσότερο από τα άλλα 2 καθώς οι δυνάμεις που ασκούμε σε αυτό είναι πολύ μεγάλες. Ξεκινώντας από το σχεδιασμό του πεντάλ του σχεδίου του Gibbs και προχορώντας στην ανάλυσή του, διαπίστωσα ότι κατά μήκος του πεντάλ υπήρχε ένα απότομο "κόψιμο" πάνω στο οποίο συγκεντρώνονταν οι τάσεις και το οποίο αποτελούσε το αδύνατο σημείο του σχεδίου. Αυτό μπορείτε να το δείτε στη φωτογραφία της ανάλυσης του πεντάλ όπου στο στένεμα παρουσιάζεται το κόκκινο χρώμα. Αυτό σημαίνει ότι στο σημείο εκείνο έχουμε συγκέντρωση υψηλών τάσεων. Η μέγιστη τάση για το πεντάλ ήταν 5,451e+005 N/m^2 και το βάρος του στα 317,73 gr.
Ύστερα από αρκετές παραλλαγές κατέληξα στο "brake pedal 3" το οποίο ζυγίζει 283,9 gr και με με μέγιστη αναπτυσσόμενη τάση 5,048e+005 N/m^2. Το αποτέλεσμα δηλαδή ήταν 10% μείωση βάρους και 7% μείωση της μέγιστης τάσης. Με λίγα λόγια αυτό το πεντάλ έχει μικρότερο βάρος και ταυτόχρονα μεγαλύτερη αντοχή!