Details

В работе изучены устройство и типы конструкций педальных узлов, проанализированы технологические и эргономические требования, а также рынок компонентов управления. По данным 3D-сканирования автомобиля в Creo Parametric построена твердотельная модель узла, включающая доработанные педали тормоза и сцепления с кронштейнами под гидравлические цилиндры. Рассчитаны нагрузки тормозной системы и системы сцепления, выполнен статический и усталостный расчёт педалей методом конечных элементов в ANSYS Workbench. Максимальные эквивалентные напряжения составили 166,71 МПа для педали тормоза (запас прочности 1,50) и 206,9 МПа для педали сцепления (запас прочности 1,21) при пределе текучести материала 250 МПа; усталостный ресурс — 49992 и 22635 циклов соответственно. Прочность обеих деталей подтверждена, наиболее нагруженной является педаль сцепления. Результаты применимы при постройке и доводке самодельных гоночных автомобилей на базе ВАЗ-2112 и аналогичных проектов, а методика расчёта — при проектировании педальных узлов других любительских спортивных автомобилей.

The work reviews the design and types of pedal assemblies and analyzes manufacturing and ergonomic requirements together with the current market of control components. Based on 3D scanning of the assembled vehicle, a solid parametric model of the pedal assembly was built in Creo Parametric, including the modified brake and clutch pedals with brackets for the hydraulic master cylinders. Loads in the brake and clutch hydraulic systems were calculated, followed by static and fatigue strength analysis of the pedals by the finite element method in ANSYS Workbench. The maximum equivalent stress reached 166.71 MPa in the brake pedal (safety factor 1.50) and 206.9 MPa in the clutch pedal (safety factor 1.21) against a material yield strength of 250 MPa; the minimum fatigue life was 49992 and 22635 cycles, respectively. The strength of both modified parts is confirmed, with the clutch pedal being the most heavily loaded component. The results can be applied when building and refining home-built race cars based on the VAZ-2112 and similar projects, and the proposed calculation method is applicable to the design of pedal assemblies for other amateur racing vehicles.