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MODELADO
Caída en el cordódromo. Consejos para un modelador
Directorio / Equipos de radiocontrol ¡Muchas cosas estaban en el "destino" de un auto de carreras! Incluso ahora, cuando todos están construidos casi de acuerdo con el mismo esquema, en las conversaciones de los atletas se pueden escuchar los términos "bote", "caída", "flecha", que significan ciertas direcciones en el diseño. Recordemos lo que era una "gota". El propio nombre habla de la forma del casco. La aerodinámica siempre ha argumentado que los cuerpos con forma de gota tienen la menor resistencia, para superar lo cual se gasta una parte considerable de la potencia del motor. La ventaja de la "caída" es que el centro de gravedad del automóvil está bien ubicado: está muy cerca de las ruedas motrices. Y esto significa que un modelo de este tipo reaccionará mucho menos a las irregularidades del cordódromo. Pero este esquema no ha resistido la prueba del tiempo y la práctica. El hecho es que la sección media de dicho modelo resultó ser prohibitivamente grande debido a la falta de motores especiales y, por lo tanto, las ventajas de una mejor aerodinámica simplemente no pudieron aparecer. Sí, y el "relleno" se montó de manera muy inconveniente: había mucho espacio libre, que no debería estar en un modelo moderno. Ahora, cuando muchos atletas han aprendido a hacer motores que no son inferiores a los mejores modelos de producción, la "caída" ha vuelto a llamar la atención. El hecho es que puede hacer que el motor no supere el ancho de un motor convencional con patas de montaje. Por lo tanto, es fácil colocarlo de modo que el eje del eje sea perpendicular al eje longitudinal del modelo. Como resultado, nuevamente una "gota", pero con propiedades completamente nuevas. Comparando cuidadosamente los modelos de la escuela moderna y la opción propuesta, uno no puede dejar de prestar atención a lo siguiente. El motor casi se puede "poner", luego el área de la sección media se reduce aproximadamente a la mitad. Los cálculos aerodinámicos muestran (teniendo en cuenta el cambio en la relación de aspecto del casco, la nariz y la superficie mojada total) que esto reduce la resistencia por un factor de 1,89. ¿Es mucho? Sí, si tenemos en cuenta que, según datos experimentales, sobre un modelo con motor de combustión interna con un volumen de trabajo de 10,0 cm3, desplazándose a una velocidad de 300 km/h, la resistencia aerodinámica de la carrocería es de aproximadamente 0,5 kg. . Se necesitan 0,55 litros para superarlo. Con. ¡motor! ¿No necesita "extra" 0,26 litros. Con.! Con el nuevo diseño, los engranajes rectos se "piden" para el modelo. Según los manuales de ingeniería mecánica, la eficiencia de dicha transmisión es un 2,5% superior a la cónica (con la misma calidad de acabado). Puede pasar a instalar una caja de engranajes rectos de dos etapas que es más conveniente con el nuevo esquema sin pérdida de potencia. Se conserva la ventaja del esquema de "caída": una pequeña distancia entre el centro de gravedad del modelo y el eje delantero, y esta es una condición para el paso estable de la pista.
El ángulo entre el eje del cilindro y el tubo de escape es óptimo. Los estudios de grandes motores de combustión interna han demostrado que cuando las lumbreras de escape se abren por el borde de un pistón que se mueve hacia abajo, los gases de escape salen en un ángulo promedio de 30° con respecto al eje del cilindro. Las condiciones de escape son las mismas en los motores modelo, por lo que la nueva posición de la tobera elimina el tipo de estrangulamiento del escape causado por el giro brusco del chorro de escape en la versión habitual. Al mismo tiempo, se mejoran las condiciones de funcionamiento del tubo resonante en combinación con el motor. La onda de presión reflejada desde el cono inverso del silenciador dirige el flujo de gas no al canal de refuerzo, sino casi a lo largo de la pared del manguito. Se crean las condiciones óptimas para soplar el motor. El cabezal se enfría de manera eficiente y, lo que es más importante, uniforme, lo que no ocurre con el soplado tradicional. ¡Lo que no se ha hecho antes, tratar de evitar la deformación del motor causada por un enfriamiento desigual del motor con un escape trasero! Intentaron usar ambas costillas estiradas hacia atrás y aletas poderosas en boquillas especiales en los tubos de escape, perforaron los cárteres de una manera especial, intentaron cerrar la parte delantera de la camisa del cilindro, soplando solo la parte posterior. Pero ... el calentamiento desigual aún condujo a una expansión térmica diferente de las secciones del cárter y provocó un cambio en la geometría del manguito y el pistón, distorsión del paralelismo de los ejes del eje y el pasador del pistón. Debido a esto, las pérdidas mecánicas aumentaron y la biela comenzó a "deslizarse" fuera de la manivela. El nuevo esquema proporciona, además del enfriamiento uniforme de la cabeza, también el hecho de que la sección del cárter cerca de las ventanas de escape no está en la "sombra" de la camisa, sino en una corriente de aire limpio. Todo esto reduce la deformación. Cualquier modelador experto le dirá el valor de esta opción de flujo de aire. Es especialmente importante que, como resultado de la deformación, solo pueda aparecer una desviación extremadamente pequeña (desplazamiento del eje del cilindro con respecto al eje del cigüeñal), que no afectará el funcionamiento del motor. Avancemos más en nuestro razonamiento. Si se decide hacer que el eje motriz tenga resortes, entonces ... en el camino, es posible usar energía que previamente se extinguió en resortes o bujes de suspensión de goma. Y aquí están las ventajas de una caja de cambios cilíndrica. No es necesario instalar un cardán, que era un elemento obligatorio de la transmisión. Ahora ya no se "comerá" su porcentaje de potencia del motor. Desaparece la influencia del momento giroscópico del volante giratorio sobre la distribución de la carga entre los ejes trasero y delantero de las ruedas del modelo. Solo quedan momentos de escora, que son fáciles de manejar seleccionando el punto de fijación de la correa del cordón. No hay conexiones entre los ejes y el cuerpo. Dado que la motoinstalación junto con el eje motriz se ensambla por separado, se elimina la influencia de las deformaciones del cuerpo durante la carrera.
El cárter está hecho de acero tratado térmicamente 30KhGSA. Tiene una forma bastante simple, pero el pequeño grosor de las paredes cambia un poco la tecnología de su procesamiento. Los canales de derivación se fresan en la pieza de trabajo desbastada y la forma exterior se acaba en la misma máquina. Luego sigue el proceso térmico de normalización, y solo después, el taladrado de superficies internas cilíndricas y extremos de aterrizaje. Muro de carga del mismo acero. Dispone de casquillos para rodamientos N° 1000900 (10x22) del cigüeñal. Las pestañas de fijación se procesan en una fresadora. La pared se fija al cárter con tornillos M4. La pared de distribución también es de acero 30KhGSA. Se perfora el canal de entrada, con la ayuda de cortadores se le da la forma requerida. La pieza se fija de la misma manera que la pieza de apoyo: con cuatro tornillos M4. Es posible subestimar el extremo interior de la pared en 0,5 mm, dejando intacto solo un cinturón de dos milímetros de ancho alrededor de la entrada y a lo largo del borde de este extremo. El cigüeñal es de acero 38HMYuA, nitrurado, tratado térmicamente y rectificado en mandril. Sus características son una correa dentada, casquillos roscados en el eje y el pasador del cigüeñal, una entrada cónica al casquillo en el pasador está sujeta a moleteado preliminar. La preparación del cigüeñal termina presionando la correa de sellado, que al mismo tiempo desempeña el papel de un volante adicional. Engranaje: Z = 30, módulo - 1.0. La biela en ambas cabezas tiene casquillos de bronce prensado, realizados en un lado (exterior cuando el modelo se desplaza por la pista anular del cordódromo) con hombro. El carrete es una placa pulida con figuras hecha de acero aleado con un espesor de 0,4-0,5 mm. Se le suelda una brida, cuyo cono se presiona con un tornillo M3,5 en la superficie moleteada del casquillo en el pasador del cigüeñal. Al ensamblar el motor, asegúrese de que haya un espacio de 0,08-0,1 mm entre el carrete y el extremo de la pared de distribución. Bulón aligerado por taladrado, tratado térmicamente y rectificado. Material - ШХ15. El pistón es extremadamente ligero. Los grandes huecos en el faldón están diseñados no solo para reducir el peso, sino también para enfriar eficazmente el flujo de mezcla fresca que ingresa al cárter. El anillo roscado que fija el inserto con el pasador y la biela protege simultáneamente el pasador del movimiento axial. El máximo alivio del grupo de pistones permite reducir longitudinalmente las cargas centrífugas, aumentar la velocidad de funcionamiento del motor y limitar las vibraciones. El equilibrado se realiza presionando tapones de aleación tipo VNM en la mejilla de la manivela. Material del pistón - Al-26. Casquillo fabricado en latón LS-62. La superficie de trabajo (espejo) está cromada y lapeada. Se inserta libremente en una camisa de acero. La cabeza para reducir la tensión en la manga está hecha para ser atornillada a la camisa. Se diferencia de los diseños convencionales en aletas de refrigeración radiales relativamente potentes y ranuras que forman vórtices en la superficie interior. Fabricado en el material AK4-1T.
El eje motriz no difiere de los habituales. La horquilla (30HGSA) es lo más ligera posible y tiene casquillos de bronce. Cojinetes del eje motriz - No. 1000098 (8x19). Lo mismo es cierto para el engranaje intermedio. Su eje, que al mismo tiempo sirve como pasador de bisagra de la horquilla, está hecho de acero y se presiona en el ojo del cárter durante el montaje. Tiene casquillos para pernos de fijación en ambos lados. Engranajes - del acero 40X. Dureza después de carburar y apagar 45HRC. Intermedio Z \u40d 45 y conducido Z \u4,3d XNUMX. El ancho de la corona en todos los casos es de XNUMX mm. Ruedas motrices de diseño liviano, duraluminio, con caucho vulcanizado. Fijado a los cubos con tornillos. Las ventanas de aligeramiento se aserran y, después de equilibrar las ruedas, se sellan con tapones de balsa, lo que reduce significativamente las perturbaciones introducidas en el flujo circundante. Descripción del modelo El marco (palet) se fresa a partir de una barra de duraluminio (D16T). Difiere relativamente grande en comparación con las dimensiones de la altura del cuerpo completo. Esto le permite hacerlo más rígido y bien diseñado para montar el motor. Al procesar el marco, preste especial atención a los asientos de la planta de energía: un rebaje para la pared de carga y un orificio para el pasador de la pared de distribución. Una entrada de aire para el carburador también se mecaniza a partir del material de paleta. La brecha entre ellos es buena para sellar. Esto asegurará el uso completo de la energía del flujo que se aproxima para impulsar el motor. no es tan pequeño: la cabeza de velocidad cuando el modelo alcanza los 300 km / h es de 0,04 atm. ¿Quieres imaginar cuál es esa presión? Luego intente sujetar la salida de la aspiradora doméstica con la mano; la presión es la misma allí. El carenado superior (cuerpo) está vaciado en tilo y pegado por todos los lados con tejido de fibra de vidrio de 0,2 mm de espesor sobre resina epoxi. El canal para suministrar aire de refrigeración a la cabeza del motor está hecho de tres capas de la misma fibra de vidrio sobre un mandril de espuma y pegado al cuerpo. Las ruedas delanteras en forma de cuchillo están fabricadas con tecnología convencional. Su característica distintiva es su pequeño diámetro y la distancia bastante grande entre ellos. El primero permite resolver aerodinámicamente correctamente el morro del modelo (el más importante en términos de fluidez) y reducir el peso de las partes no suspendidas, aunque impone mayores exigencias a la goma. El segundo permite, por extraño que parezca, deshacerse del exceso de resistencia del aire. El hecho es que ruedas poco espaciadas hacen girar toda la capa anular del flujo ubicado entre los discos. El resultado es el mismo que si ponemos una rueda de morro, pero con un ancho de cinta igual a la distancia entre los discos. El eje delantero es una horquilla de péndulo convencional con asientos de cojinetes perforados No. 1000095 (5X13). Considere cuidadosamente la selección del material del amortiguador. La sección transversal y la elasticidad del caucho del que está hecho determinan el funcionamiento de todo el puente sobre cordones de calidad variable. El tanque con un volumen de 80 cm3 está soldado con chapa de 0,4 mm de espesor. Está montado sobre juntas de goma que reducen drásticamente la formación de espuma en el combustible. El dispositivo de parada funciona según el principio de un pestillo, apretando el tubo de suministro de goma. El amortiguador del eje motriz es de tipo resorte convencional. Es necesario prever la posibilidad de ajustar el ajuste del resorte; esto será útil al depurar el "proyectil". Presta atención a dos detalles más característicos. El primero: la entrada de aire está ubicada en el interior del modelo y el canal de escape del tubo resonante está doblado hacia el exterior. Esto se hace para tratar de evitar pasar la distancia en la corriente de escape. ¡Después de todo, nuestro "caparazón" está en el mismo lugar en cuestión de fracciones de segundo! Y la entrada de gases de escape en la entrada de aire no puede considerarse útil. En segundo lugar, no hay volante en el modelo. Los cálculos han demostrado que las piezas giratorias existentes son suficientes para el funcionamiento normal. Entonces, si le preocupa el peso liviano de este microauto, use una carga adicional para aumentar la tracción de las ruedas en la pista. En conclusión, me gustaría dirigirme a aquellos que no tienen miedo de experimentar. Queremos proponer un esquema con ruedas motrices delanteras. El uso de un motor ubicado horizontalmente con un tubo de escape resonante bifurcado en el área de estas ruedas (o envolviéndolos suavemente) puede mejorar drásticamente la aerodinámica del modelo. Las ruedas motrices delanteras comprimidas están cerradas en el frente desde abajo con un divisor de aire en forma de cuña, la mayoría de ellas están dentro del cuerpo, y la parte superior sobresaliente está cubierta con una "linterna" tipo avión bien aerodinámica. Esto le permite hacer que el área central sea aún más pequeña con una forma de sección transversal elíptica exitosa. Las ruedas completamente cerradas no mezclarán el aire entrante incluso con sus lados y crearán una estela de vórtice en la que se ocultará toda la sección de la cola del modelo, anulando la influencia de su forma en el valor de la resistencia aerodinámica total. ¡Pero la creación de tal "cola" de vórtice requiere mucha energía! Si las ruedas están cerradas y solo una pequeña parte de ellas se encuentra con la corriente que se aproxima con sus "frentes" rectangulares, tiene sentido hacer que la parte trasera del cuerpo también sea resbaladiza. Por cierto, este esquema del modelo tiene otra ventaja: no tiene tendencia a levantar la nariz, arrancando las ruedas de la pista del cordódromo. Un soporte de motor inusual que utilice el diseño de cigüeñal más prometedor, uno de dos cojinetes, también será de interés. La ventaja de un motor de este tipo es que el volumen del cárter se puede reducir al mínimo, lo que proporcionará la forma más racional de los canales de derivación. Si cree que esto no es necesario, alargue la biela: de esta manera, las cargas laterales en el pistón disminuirán en comparación con los motores convencionales. La succión pasará a través de la válvula de lengüeta que termina en la cavidad del canal de refuerzo. Además, con un ligero aumento en la pista, puede pasar a una caja de cambios de dientes rectos de una sola etapa, aprovechando al máximo las ventajas de dichos engranajes. Gana con una potencia de motor de 3 litros. Con. en comparación con los engranajes cónicos será de casi 0,1 l. Con.! Es cierto que uno no puede prescindir de un volante, ya que la masa y el número de elementos giratorios son pequeños. Sin embargo, es simple de realizar: es necesario presionar un anillo mecanizado a partir de una aleación del tipo VNM, que tiene una gran gravedad específica, en la mejilla de la manivela. Autor: V.Tikhomirov
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