PROIECTAREA ECRANULUI DE BORD AL UNUI TRACTOR FARA SOFER [303148]

Universitatea Politehnica Timișoara

Facultatea de Mecanică

Departamentul de Inginerie Mecanică

Continental Corporation

LUCRARE DE LICENȚĂ

PROIECTAREA ECRANULUI DE BORD AL UNUI “TRACTOR FARA SOFER”

Conducător științific: Student: [anonimizat]. Hluscu Mihai Cociorvan Onisim

Proiectarea ecranului de bord al unui “tractor fara sofer”

REZUMATUL PROIECTULUI DE DIPLOMĂ

Lucrarea de diplomă “Proiectarea ecranului de bord al unui tractor fara sofer” prezintă pașii care trebuie urmati atunci când se dorește proiectarea unui instrument de bord începând cu primele etape. In continuare voi prezenta descrierea succintă a fiecărui capitol.

Capitolul 1. [anonimizat] a [anonimizat].

Capitolul 2. [anonimizat].

Capitolul 3. [anonimizat], [anonimizat].

Capitolul 4. [anonimizat] a putea fi utlizat pe mai departe.

Capitolul 5. [anonimizat] 8 domuri de surub și l-am supus unui test pentru a [anonimizat].

CUPRINS

INTRODUCERE…………………………………………………………………….5

1. SPECIFICAȚII TEHNICE………………………………………………………..6

2. DESCRIEREA PRODUSULUI…………………………………………………..8

2.1 Sticla..…………………………………………………………………….11

2.2 Suport pentru sticla………………………………………………………..12

2.3 Ecran……………….…………………………………………………………14

2.4 Rama de otel……..…………………………………………………………15

2.5 Folia Diffuser……..………………………………………………………..16

2.6 Folia BEF…………………………………………………………………….16

2.7 Folia DBEF……………………………………………………………………17

2.8 Conducatorul de lumina..…………………………………………………18

2.9 Suportul modulului de iluminare……………………………………………19

2.10 Rama de aluminiu……………………………………………………….20

2.11 Placa de ciurcuit (PCB)………………………………………………….20

2.12 Capac protector………………………………………………………….21

2.13 Capac conectori………………………………………………………….24

3. PROCESUL DE ASAMBLARE…………………………………………………25

3.1 Pachetul 1 ………………………………………………….……………..25

3.2 Pachetul 2 – modulul de iluminare………………………………………………28

3.3 Pachetul 3…………..………………………………………………………31

3.4 Asamblarea finala…………………………………………………………33

4. TESTAREA PRODUSULUI……………………………………………………..37

5.1. Testul în cădere…………………………………………………………..37

5.2 Testul de schimbare a temperaturii……………………………………….37

5.2.1 Schimbarea temperaturii………………………………………………..37

5.2.2 Temperatura ridicată……………………….……………………………37

5.3 Test de vibrație……………………………….……………………………38

5.4 Test de umiditate……………………………….…………………………39

5.5 Test cu agent chimic………………………………………………………………………..39

5.6 Testul de acustică…………………………………………………………………………….41

5. ANALIZA STARII DE TENSIUNE SI DEFORMATIE DIN CAPACUL PROTECTOR ………………………………………………………………………42

6.1 Modelul geometric………………………………………………………..55

6.2 Discretizarea………………………………………………………………..56

6.3 Condiții la limită………………………………………………………….56

6.4 Starea de tensiune și deformație…………………………………………..57

7. CONCLUZII……………………………………………………………………………59

8. BIBLIOGRAFIE…………………………………………………………………..61

INTRODUCERE

În cadrul proiectului de licență, am ales să dezvolt un subiect care se orientează pe proiectarea unui ecran de bord, începând de la primii pași. Am ales această temă deoarece am avut oportunitatea de a o dezvolta în cadrul companiei Continental Automotive și totodată, o temă care mi-a solicitat cunoștințele acumulate pe parcursul anilor de licență.

În cadrul licenței, voi prezenta componentele care alcătuiesc instrumentul de bord, modul de asamblare, în urma căruia rezultă întreg ansamblul, conceptual la care m-am gândit cu privire la montarea produsului în bordul tractorului.

În continuare sunt prezentate câteva informații despre ecranul de bord.

Ecranul de bord este un element care aparține masiniilor cat si tractoarelor de ultima generatie ghidate prin gps cu ajutorul mai multor senzori, fiind situat în dreapta volanului, fiind înclinat astfel încât să ofere vizibilitate maximă șoferului. Scopul pe care acest instrument îl îndeplinește este de a afișa traseul pe care tractorul il are de parcurs pe camp, timpul de lucru, ajuta soferul de a seta coordonatele gps.

Un tractor fără șofer este o formă de tehnologie autonomă . Ca și alte vehicule terestre fără pilot , acestea sunt programate să-și respecte poziția independent, să decidă viteza și să evite obstacole precum oameni, animale sau obiecte din domeniu, în timp ce își îndeplinesc sarcinile. Diferitele tractoare fără șofer sunt împărțite în tehnologie complet autonomă și autonomie supravegheată. Ideea tractorului fără șofer apare încă din 1940, dar a devenit realitate în ultimii ani. Tractoarele folosesc GPS și alte tehnologii fără fir pentru agricultura fără a avea nevoie de un șofer. Acestea funcționează pur și simplu cu ajutorul unui supraveghetor care monitorizează progresul la ecranul de bord sau la o stație de comandă. Producătorii de vârf sunt John Deere , Autonomous Tractor Corporation, Fendt și Case IH.

I. SPECIFICAȚII TEHNICE

Specificațiile tehnice reprezintă cerințele impuse de către client cu privire la produsul ce urmează a fi proiectat. Cerințele legate de proiectarea unui ecran de bord sunt prezentate mai jos:

Dimensiune instrument de bord: maxim 380 x 220 x 160 mm – minim 310 x 150 x 115 mm;

Dimensiune ecran: diagonal 12.3”

Greutatea ansamblului: maxim 3 kg;

Instrumentul de bord va fi montat în locul special proiectat, fiind fixat cu ajutorul a 8 șuruburi;

Dupa finalizarea ansamblului și instalarea acestuia în bordul mașinii, este interzis ca suruburile și conectorii să fie vizibili pentru șofer sau pasageri;

Produsul trebuie să reziste fără a se deforma permanent următoarelor forțe uniforme distribuite: direcția X, F ≥ 50 N; direcția Y, F ≥ 50 N; direcția Z, F ≥ 50 N;

Ansamblul trebuie să reziste la temperaturi cuprinse între – 40 șC și + 95 șC;

Conectarea instrumentului de bord cu mașina este realizată prin doi conectori, unul pentru alimentarea cu energie electrică, iar celălalt pentru schimbul de informații;

Conductorul de lumină va fi construit dintr-un material care trebuie să fie opac și de culoare alb;

Componentele produsului trebuie astfel concepute încât să nu existe confuzii la asamblarea lor (geometrie similară);

Domurile suruburiilor la asamblarea finala in tractor sa reziste la 100N pe toate cele 3 directii(X, Y, Z).

Pentru realizarea unui produs, clientul iși prezintă atât specificațiile care trebuie respecatate, cât și forma pe care o dorește pentru produs, sub aspectul unor suprafețe. În mod normal, aceste suprafețe sunt cele vizibile de către șofer, cu rol estetic și nu prezintă alte detalii legate despre produs, detalii cum ar fi fixarea componentelor, elemente de centrare, decupări, etc. Forma pe care o va avea produsul în final, trebuie să respecte cu exactitate aceste suprafețe oferite de către client. În momentul în care sunt întâmpinate probleme și acest lucru nu este posibil, proiectantul poate să aducă modificări doar dacă îi sunt acceptate de către client, iar aceste modificări trebuie să fie minime.

Pentru proiectarea acestui ansamblu in functie de materialul piesei si grosimea ei au fost folosite urmatoarele reguli de proiectare.

Pentru proiectarea fiecarei piese sa tinut cont de tabelul de tolerante in functie de material pentru calculul unui lant de tolerante cat mai mic.

II. DESCRIEREA PRODUSULUI

Pachetul 1

Pachetul 2 – Modulul de iluminare al ecranului

Pachetul 3

2.1. Sticla (,,Cover Glass”)

2.1.1 Rolul funțional al sticlei

Rolul principal al sticlei în ansamblul unui instrument de bord este acela de a proteja ecranul de eventualele lovituri provocate de utilizator, diverse obiecte lichide sau solide, praf, etc. În tot acest timp trebuie să confere o vizibilitate clară asupra informațiilor autoturismului afișate pe ecranul de bord.

Sticla trebuie să fie translucentă, să reziste la impact și contactul cu soluții chimice. Aceasta poate să aibe o formă curbată sau plată.

2.1.2 Selecția materialului

Materialul care se folosește la fabricarea sticlei in acest caz este Soda-lime-silica glass: silica + sodium oxide (Na2O) + lime (CaO) + magnesia (MgO) + alumina (Al2O3). Se utilizează pentru ferestre, pentru unele becuri cu incandescență la temperatură joasă și pentru tacamuri. Este o sticlă de soda-lime care este o ușoară variație a sticlei plate, care utilizează mai mult aluminiu și calciu și mai puțin sodiu și magneziu, care sunt mai solubile în apă. Acest lucru face mai puțin susceptibil la eroziunea apei.

2.1.3 Specificatii ale sticlei

Grosimea sticlei va fi de 2 mm cu tesitura de 1,5 mm x 45 deg. pe margine. Partea din fata a sticlei trebuie sa fie antireflecta si usor de curatat. Partea din spate va avea o zona printata astfel incat doar aria activa a ecranului va fi vizibila.

2.2. Suportul pentru sticla (,,Front Mask”)

2.2.1 Funcțiile

Suportul pentru sticla prezintă următoarele funcții:

– suport si fixare a sticlei

– contine canalul pentru lipiciul dintre sticla si suport

– prezintă domuri pentru insurubarea capacului din spate

Forma și design-ul este ales în urma unui studiu realizat în colaborare cu clientul, care va decide dacă acceptă varianta respectivă sau va dorii să facă modificări în continuare.

2.2.2 Selecția materialului

În mod obișnuit, la construirea acestor suporturi, se folosesc 2 materiale diferite. Aceste materiale sunt ABS (stiren acrilonitril butadiena) sau Polipropilena. Materialul se alege în funcție de cerințele clientului. Din punct de vedere al costului, Polipropilena este materialul cel mai folosit, dar prezintă unele limitări care le regăsim în cazul materialului ABS.

În cazul de față, s-a folosit ca material ABS-ul deoarece acest suport are si rol estetic.

2.2.4 Grosimea peretelui

În mod normal, pentru aceste suporturi obținute prin injecție, grosimea minimă a peretelui trebuie să fie 1.5 mm. Excepție fac riburile și caracteristicile de stabilizare. Pe de altă parte, grosimea maximă admisă este de 4 mm.

O regulă în proiectare a unei piese este aceea de a menține grosimea pereților constanța pe toată suprafața piesei. Acest lucru duce la o injectare a materialului mult mai uniformă și o completare a matriței pe toată suprafața acesteia, astfel reducând tensiunile interioare care pot să apară. În cazul în care este nevoie de grosimi diferite ale pereților din motive de proiectare, se recurge la o trecere graduală.

În cazul în care, se proiectează un perete cu o grosime sub 1.5 mm, vor apărea următoarele probleme la injectarea în matriță: consum de material suplimentar, o durată mai mare de umplere a matriței, rezultând tensiuni interioare, scurgeri de material.

2.2.5 Puncte de injectie

Punctele de injecție reprezintă locul prin care se injectează materialul în matriță. Aceste puncte se află pe suprafața interioară, în lateral. Am optat pentru 2 puncte de injecție pentru eficientiza curgerea materialului în cavitatea matriței.

Punctele de injectare a materialului

2.3. Ecran (,,Display”)

Ecranul este o componentă care nu se proiectează, ci se cumpară de la o firmă adiacentă.

Ecranul folosit de mine este unul produs de firma LG, specificațiile fiind următoarele:

– tipul ecranului : TFT

– rata de contrast este de 800:1

-funcționarea optimă se încadrează între -40 …. +100 °C
– tehnologia folosită este RGB 888 ( ecran color)

– diagonal ecranului este de 12.3”

– rezoluția ecranului este de 1920×720 pixeli

– greutatea este de 180 g

– sursa de lumină este data de modulul de iluminare.

2.4. Rama de otel

Aceasta rama are grosimea peretiilor de 0.3 mm este fabricate din otel inoxidabil prin ambutisare si are rolul ca impreuna cu rama de aluminu sa tina impachetat pachetul de iluminare al ecranului. Este prevazuta cu clipsuri pe marigine. Deasupra ei se va monta o banda din cauciuc de grosime 1.32 mm prevazuta cu lipici pentru a prinde ecranul de modulul de iluminare.

2.5. Folia Diffuser

Aceasta foli sunt concepute pentru a distribui lumina in mod uniform. Folia va reduce spoturile fierbinti cauzate in mod obisnuit de LED-uri.

2.6. Folia BEF

Folia BEF folosește refracția și reflexia pentru a mări eficiența luminii de fundal. BEF refractă lumina înăuntru conul de vizionare spre vizualizator. Lumina din afara acestui unghi este reflectata înapoi și reciclata până când iese la unghiul corect. Modelul prismatic aleatoriu pe BEF minimizează de asemenea cuplarea la adiacente.

2.7. Folia DBEF

Folia DBEF gestioneaza iesirea de polarizare a luminii din ecranele cu cristale lichide. DBEF recicleaza lumina care ar fi absorbita in mod normal de polarizatorul din spate. Aceasta mareste suma de lumina disponibila pentru vizualizarea ecranului.

2.8. Conductorul de lumina

Acest conducator de lumina are rolul de a conduce lumina de la LED-uri pe toata suprafata necesara de iluminare al ecranului.

2.7.1 Alegerea materialului

Acrilicul (PMMA) este materialul standard, datorită eficienței mai mari. Policarbonatul are caracteristici de temperatură mai ridicata, dar are o pierdere mai mare de lumină pentru cuplarea în material, datorită unui indice de refracție mai mare. De asemenea, PC-ul are o rată de absorbție mai mare comparativ cu PMMA. Simularea termică poate fi necesară atunci când se utilizează surse de lumină puternică de căldură, iar selecția materialului trebuie făcută în consecință.

2.7.2 Grosimea

Grosimea conducatorului de luminca va fi de 3 mm dar va fi descrescator, astfel ca intr-o sectiune pe vertical va avea o forma de trapez.

2.9. Suportul

Acest suport are rolul de a sustine si fixa cele 4 componente care au rolul de a ilumina ecranul: conducatorul de lumina si cele 3 folii: DBEF, BEF, Diffuser.

Suportul se realizeaza prin injectie iar aterialul ales din care se fabrica este PC ZD 15, cu grosimea peretiilor de 1.2 mm.

2.10. Rama de aluminiu

Aceasta rama are rolul de a prinde impreuna cu rama de otel toate componentele ce intra in alcatuirea modulului de iluminare, ea prezinta clipsuri pentru a se clipsa de rama de otel iar pe partea inferioara se afla 5 domuri de surub pentru a se prinde placa de baza de modulul de iluminare. Rama se realizeaza prin ambutisare iar montarea domuriilor se face prin presare.

2.11. Placa de circuit (PCB)

2.11.1 Rolul PCB-ului

PCB-ul are un rol important deoarece acesta este suportul pentru tot circuitul electric al instrumentului de bord și tuturor componentelor electronice ( LED-uri, conectori ).

2.11.2 Selecția materialului

Materialul folosit în construcția acestui PCB este FR4 (Flame Retardant 4), un material din fibra de sticlă.

2.11.3 Grosimea peretelui

În general grosimea unui PCB este de 1.6 mm, dar nu reprezintă un standard, deoarece grosimea unui PCB depinde de mai mulți factori mecanici și tehnologici.

2.12. Capac protector (,,Back Cover”)

2.12.1 Rol funcțional

Capacul protector sau ,,Back cover-ul”(termen folosit în mod uzual) este o componentă importantă în ansamblul deoarece protejează întreg ansamblul, acesta aflându-se în spate, neavând suprafețe vizibile pentru șofer sau pasageri.

Nu este o componentă ce interesează din punct de vedere estetic, deci nu se va pune accentual pe finisarea suprafețelor, făcând parte din Clasa C ( suprafețe nevizibile ).

2.12.2 Selecția materialului

Pentru aceasta piesa sa ales ca material Magnesium Alloy AZ91 cu proprietati termice foarte bune. Cateva caracteristici pentru proiectarea acestei piese:

– grosimea peretiilor de 1.5 mm

-raze de cel putin 1.5 mm

-unghiul pentru inclinarea peretiilor cel putin 1.5

-toleranta generala de 0.1

Procesul de obținere al acestei piese este prin injectarea materialului într-o matriță. Materialul folosit este un material cu o rezistență la șocuri și vibrații foarte buna, și tot odată un material ce poate fi vopsit, un mare avantaj atunci când ai nevoie pentru suprafețele din clasa A.

2.12.3 Caracteristicile capacului protector

Capacul prezintă următoarele elemente funcționale :

clipsu-uri sau găuri pentru șuruburi

locașuri special decupate pentru conectorii aflați pe PCB

locaș pentru PCB, conductor de lumină și etichete

decupaj pentru radiatorul PCB-ului

va avea contact direct cu procesorul PCB-ului avand rolul de a prelua caldura

va contine un canal in care se va afla un cauciuc care va avea contact cu modulul de iluminare astfel incat ansamblu sa fie rigid la vibratii

2.12.4 Grosimea peretelui

Recomandarea tehnică în cazul unui capac protector este de a avea o grosime a pereților cuprinsă între 1 și 2 mm, depinzând de modul în care a fost gandită proiectarea piesei. Această grosime trebuie să fie constantă pe toate suprafața componentei pentru a nu întâmpina probleme la injectarea materialului în matriță.

În cazul meu, am folosit o grosime de 1.5 mm.

Grosimea peretelui

2.12.5 Punctele de injecție

Amplasarea punctelor de injecție în partea exterioară a piesei în mod simetric este strategică ajutând la distribuirea uniformă a materialului în momentul injectării în matriță.

Punctele de injecție

2.12.6 Unghi de înclinație al peretelui

După injectarea materialului în matriță, este necesar ca peretele piesei să prezinte o înclinație minim necesară de 1.5 grade pentru a putea fi scoasă piesa fără a deteriora suprafața pereților. Pentru a verifica acest lucru se face un test de înclinație în cadrul programului de proiectare, iar dacă piesa are înclinația suficientă, culoarea piesei va fi verde, respective albastru. Dacă apar suprafețe colorate în roșu, este posibil ca înclinația peretelui să nu existe sau să fie prea mic unghiul de înclinație.

2.12. Capac conectori

Acest capac este realizat prin ambutisare din otel. Piesa contine clipsuri care se clipseaza prin torsiune.

III. PROCESUL DE ASAMBLARE

În acest capitol voi prezenta pașii de asamblare a tuturor componentelor, în urma cărora rezultă produsul finit, ecranul de bord.

3.1. Pachetul 1

Pachetul 1 contine sticla, folia de bonduire, ecranul, lipiciul si suportul sticlei. In prima faza are loc bonduirea foliei pe partea inferioara cea printata a sticlei urmand laminarea ecranului.

In aceasta etapa voi arata si rolul foliei de bonduire si intreg procesul de bonduire. Datorita razelor de lumina, daca intre ecran si sticla exista un spatiu liber se reflecta lumina scazand calitatea imaginii, luminozitatea si claritatea optica. Cu aceasta folie monatata intre sticla si display se elimina toate dezavantajele create de spatial gol si ofera o imagine mai clara.

In urma acestui process de bonduire urmeaza turnarea lipiciului in spatiul special proiectat in suportul pentru sticla, iar subansamblul displayului se pune peste suportul sticlei.

Rezultatul final al pachetului 1:

3.2. Pachetul 2 – modulul de iluminare al ecranului

Acest pachet are rolul de a ilumina ecranul (display-ul), el contine cele 3 folii (Diffuser, DBEF, BEF), conducatorul de lumina, suportul conducatorului de lumina si cele 2 rame care impacheteaza (tip “sandwici”) toate componentele enumerate mai sus.

Conducatorul de lumina se pozitioneaza pe suport, cu ajutorul a 6 bucati din cauciuc care se fixeaza pe marginea suportului intre conducatorul de lumina si suport, peste conducatorul de lumina urmeaza dispunerea celor 3 folii in urmatoarea ordine: Diffuser->BEF->DBEF. In urma acestui process urmeaza pozitionarea suportului in rama de aluminiu peste care se monteaza rama de otel, cele doua rame se prind cu ajutorul unor clipsuri.

Ordinea pasiilor pentru montare

Zona de clipsare intre rama de aluminiu si rama de otel

Sectiune in modulul de iluminare

Rezultatul final al modulului de iluminare

3.3. Pachetul 3

Acest pachet se asambleaza in urmatoarele etape:

– cauciucul se monteaza prin presare in canalul special proiectat (1)

– se lipeste banda cu LED-uri cu ajutorul dublului adeziv de capacul proiector pe peretele special proiectat pentru acesta (2).

se fixeaza capacul protector orizontal si pozitionarea placii de baza peste acest capac, centrarea placii de baza se face prin domuriile capacului protector

Centrarea placii de baza cu capacul protector

3.4. Asamblarea finala

Asamblarea finala presupune montarea celor 3 pachete, astfel ca se incepe cu pachetul 3 si modulul de iluminare. Pachetul 3 ramane in pozitia orizontal peste asezanduse modulul de iluminare centrat in gauriile din placa de baza.

Centrarea modulului de iluminare cu pachetul 3

In urma acestui proces urmeaza insurubarea modulului de iluminare cu pachetul 3 prin 5 suruburi.

Dupa aceasta etapa urmeaza centrarea si insurubarea pachetului 1 de restul ansamblului.

Urmeaza conectarea folilor de circuit flexibile al ecranului si benzii cu led-uri pentru iluminarea modulului, si montarea capacului pentru conectori.

Asamblarea capacului pentru conectori cu capacul protector prin clipsuri torsionate

Produsul final

V. TESTAREA PRODUSULUI

După finalizarea tuturor proceselor de asamblare, instrumentul de bord este supus mai multor teste.

5.1.Testul în cădere

Se alege un produs aleatoriu de către un angajat din linia de producție care, de la o distanță de aproximativ 1 m, dă drumul produsului în cădere liberă. Dacă produsul este vizibil deteriorat după cădere, se va înlocui cu un altul. Dacă nu este deteriorat vizibil, se va instala în mașină și va funcționa în mod corect.

Parametrii testului:

– înălțimea căderii: 1 ± 0.05m

– suprafața de impact: beton

– temperatura: temperatura camerei

– direcția aruncării: este necesară ca produsul să cadă vertical în două direcții diferite.

– nu se monitorizează în timpul încercării.

Procedura de dinaintea testării: înainte de a începe testul în cadere, produsul trebuie să treacă de testul funcțional și să nu prezinte nici un defect mecanic în cadrul inspecției vizuale.

Procedura de după test: în urma testului în cădere, se cere ca partea mecanicaă cât și cea electrică să funcționeze în totalitate.

5.2. Testul de schimbare a temperaturii

Acest test se desfășoară în mai multe etape și anume: schimbarea temperaturii, temperatura ridicată, schimbarea rapidă a temperaturii.

5.2.1 Schimbarea temperaturii

Acest test constă în faptul că instrumentul de bord este supus unor variații de temperatură în timp ce acesta este în funcțiune. În acest timp, se dorește ca atunci când temperatura se schimbă radical, să nu apară probleme în sistemul electric al produsului.

Parametrii testului:

– temperatura joasă: -40 °C

– temperatura ridicată: +85 °C

– numărul de cicluri: 65 de cicluri

– monitorizare în timpul testului: da

Test inițial de evaluare: înainte de începerea testului, produsul trebuie să treacă de testul de funcționalitate și să nu prezinte deteriorări mecanice la inspecția vizuală.

5.2.2 Temperatura ridicată

Acest test constă în expunerea produsului la o temperatură ridicată în timpul funcționării sale.

Problemele care pot să apară sunt cele electrice cauzate de temperatura ridicată, dezintegrare a componentelor din cauza căldurii.

Parametrii testului:

– temperatura inaltă: +85 °C

– timp de expunere: 1000 h

– monitorizare în timpul testului: Da

5.3. Test de vibrație

În acest test, produsul este supus unor vibrații, iar acesta trebuie să reziste astfel încât să nu se rupă sau să apară alte erori de natură electrică. În viața reală, vibrațiile sunt provocate de către drumurile cu gropi, pavate, etc. Eroarea principală care poate să apară în acest caz este ruperea produsului în anumite puncte din cauza oboselii.

Parametrii testului:

– durata testării: 8 h pe fiecare axă

– monitorizare în timpul testării: da

Evaluarea inițială: înainte de începerea testului, produsul trebuie să fie în perfectă stare din punct de vedere funcțional și optic.

5.4. Test de umiditate

Acest test simulează comportamentul produsului sub o umiditate ridicată. Principalele erori care apar sunt cele pe partea electronică, cauzate de umiditate ( ex: scurgeri de curent ).

Paramtrii testului:

– temperatura ridicată: +85 °C

– umiditatea în cameră: 85 %

– durata testului: 1000 h

– se monitorizează pe durata testării

Evaluarea inițială: înainte de începerea testului, produsul trebuie să fie în perfectă stare din punct de vedere funcțional și optic.

5.5. Test cu agent chimic

Parametrii testului:

– temperatura Tmax: +85 °C

– nu se monitorizează pe durata testării.

Evaluarea la finalul testului: produsul trece testul dacă toate componentele electrice și mecanice sunt în parametrii din punct de vedere al toleranței și dacă nu apar anomalii sau deteriorări la inspecția vizuală. Inspecția vizuală se face comparând produsul cu unul nou.

Metoda A (se folosește o haină din bumbac)

– se umezește bucata din bumbac (30 x 30 cm) cu 50 ml de agent chimic.

– se umezește complet produsul cu ajutorul bucății din bumbac.

– se îndepărtează excesul de agent chimic prin scurgere.

– se depozitează produsul la temperatura camerei.

Metoda B (se folosește pentru umezire o pensulă)

– se introduce pensula în agentul chimic.

– se pensulează produsul complet.

– se introduce pensula în agentul chimic pentru fiecare suprafață în parte.

– se îndepărtează excesul de agent chimic prin scurgere.

– se depozitează produsul la temperatura camerei.

Metoda C (pulverizare)

– se pulverizează produsul cu agent chimic pe toată suprafața sa.

– se îndepărtează excesul de agent chimic prin scurgere.

– se depozitează produsul la temperatura camerei.

Metoda D (imersiune)

– se scufundă produsul complet în agentul chimic.

– se indepartează excesul de agent chimic prin scurgere.

– se depozitează produsul la temperatura camerei.

5.6. Testul de acustică

În acest test, produsul nu trebuie să scârțâie sau să producă alte sunete în timpul funcționării sau manipulării de către operator. Zgomotul maxim acceptat este de 30 dB.

VI. ANALIZA STARII DE TENSIUNE SI DEFORMATIE DIN CAPACUL PROTECTOR

6.1 Modelul geometric

Pentru a fi sigur de faptul că, clips-ul nu se va rupe atunci când se va face clipsarea între masca și capacul protector, am decis să fac un test prin care am supus clips-ul unei deplasări în exteriorul capacului de protecție (sensul săgeții colorate în galben, Fig. 6.1).

Figura 6.1 Direcția de deplasare a clipsului

6.2 Discretizarea

În cazul discretizării capacului protector, am insistat mai mult în zona de interes cu o discretizare mai fină deoarece acolo mă aștept ca să apară tensiunile mari, maxime. Zona de interese se poate vedea în figura următoare (Fig. 6.2).

Figura 6.2 Zona cu discretizare mai fină

6.3 Condiții la limită

Suprafața mov din figura de mai jos, notată și cu litera A, este considerată ca fiind fixă (incastrată). Punctele C și B din aceeasi figura reprezintă condiția de deplasare impusă clipsurilor conform sageții galbene.

6.4 Starea de tensiune și deformație

După cum s-a observant până acuma, testul a fost făcut alegând jumătate de piesă, aceasta fiind încastrată la mijloc, și nu doar zona în clips-ului, pentru ca deformațiile care apar în urma deplasării clips-ului se propagă pe toată suprafața piesei după cum se poate observa în Fig. 6.3. În cazul în care aș fi ales strict zona apropiată clips-ului, deformațiile care ar fi apărut ar fi fost mult prea mari și neadevărate.

Figura 6.3 Propagarea deformațiilor pe suprafața piesei

Tensiunea maximă care apare este colorată cu rosu (Fig. 6.4), aceasta fiind de 46.46 MPa. Materialul clipsu-ului fiind din ABS, material care cedează dupa 60 MPa, rezultând faptul că clips-ul va rezista în urma clipsării și nu va ceda.

Figura 6.4 Tensiunea maximă apărută

Deplasarea clips-ului cu 3.35 mm

VII. CONCLUZII

Proiectul prezentat mai sus este conceput de către mine în totalitate, fiind ajutat și îndrumat de către profesorul coordonator din cadrul facultății și a specialiștilor din cadrul companiei Continental Timișoara. Menționez faptul că produsul prezentat în această licență nu se află în producție în cadrul companiei.

În această lucrare am decis să prezint pașii care conduc la realizarea unui produs, pornind de la cerințele primare din partea clientului și finalizând cu produsul final, care a rezultat în urma activităților de cercetare și dezvoltare.

Pornind de la specificațiile primite și forma impusă de către client, am realizat un concept prin intermediul căruia am identificat numărul de componente al produsului și poziționarea lor.

Mai apoi, după validarea conceptului am mers mai departe spre dezvoltarea în paralel a fiecărei componente în parte. Din componența ecranului de bord prezentat, fac parte unele componente furnizate de alți producători și anume ecranul împreună cu placa de circuit, iar restul sunt proiectate de către mine.

În cazul proiectării acestor piese am ținut cont de sfaturile îndrumatorului din cadrul Continental, cu privire la ordinea și modul de proiectare în programul CATIA.

Un alt aspect pe care am vrut să îl scot în evidență, a fost testarea unui dom de surub pe care l-am supus la rupere. Testarea domului s-a făcut într-un program ce folosește analiza cu elemente finite, Ansys.

La finalul realizării produsului, în urma unei analize mai amănunțite am observat unele îmbunătățiri pe care aș putea să le aduc produsului și anume:

– creșterea rigidității pieselor supuse la solicitări (capacul protector);

– îmbunătățirea geometriei pieselor in zonele cu grosime variabilă (întâlnirea a doi pereți sau a două raze de racordare) în care există riscul apariției aglomerărilor de material și implicit a defectelor specifice (deformări, retasuri).

Într-un final, pot spune că pentru dezvoltarea unui asemenea produs este nevoie de îmbinarea mai multor cunoștiințe interdisciplinare (materiale nemetalice, tehnologii de fabricație, desen tehnic, proiectare CAD) și menținerea unei comunicări în permanență cu clienții, furnizorii sau alte persoane implicate în proiect, fiind un proiect ce se realizează în echipă.