scaler proto by marzo

apro ora questo tread cercando di illustrare un progetto che ho iniziato da tempo (ma che va molto a rilento)

si tratta di uno scaler estremo, che nelle migliori intenzioni dovrebbe ispirarsi a veicoli come quello di Fra, ossia i cosiddetti SPIDER.


si tratta di veicoli con telaio in carbonio, geometrie particolari che consentono prestazioni di rilievo, carrozzeria leggerissima, e meccanica di prim'ordine, oltre ad alcune soluzioni meccaniche particolari, come il blocco dell'asse posteriore, la differenza di rapporto finale tra asse anteriore e posteriore, ecc.


naturalmente, come al solito tenterò di emulare i prodotti in commercio adattando parti meno "nobili", e costruendo il resto.

per la carrozzeria, di solito questi mezzi ne utilizzano una in lexan , come si vede nella foto sotto








dato il costo di tali carrozzerie, ho pensato di acquistarne un clone, proveniente da un altro automodello e venduto come ricambio
è sempre in lexan e ne ricalca le forme








qui sotto vediamo la nuova carrozzeria in una prova
(gli ho già tagliato grossolanamente i parfanghi per valutare gli ingombri delle ruote,ecc)






















gli ingombri dovrebbero essere più o meno questi






















questo invece è il materiale con cui realizzerò il telaio, la cui costruzione vedremo più avanti (devo ancora studiarmelo bene)










sono lastre di carbonio spesse circa 1,5mm

ne ho già accoppiate due, incollandole sotto pressa con resina epossidica, ottenendo così una lastra da circa 3 mm con cui ricavare i longheroni del telaio.









segue..

 

cercherò di mettere assieme le varie foto dei lavori effettuati sin ora.

queste riguardano le gomme.

dovendo realizzare una jeep scaler classe 3, avevo l'esigenza di adottare pneumatici possibilmente performanti, e possibilmente con un diametro maggiore delle sole gomme che disponevo, ossia quelle montate di serie su alcuni axial scx.

si tratta delle maxxis trepador per cerchio da 1,9, che misurano 117mm di diametro.


(gomme non particolarmente performanti, ma migliorabili)


eccole:

 

 

 

 




 




per tentare di migliorarle un pochino come "grip" ho deciso innanzitutto di sfoltire la tassellatura, pratica spesso utilizzata dai garisti



dopodichè , dato che le trepador hanno una spalla morbida, l'ho rinforzata in modo che nelle pendenze laterali lo pneumatico possa subire minori stortamenti.

irrigidire la spalla è pratica spesso utilizzata qualora la spalla originale sia troppo cedevole.

Esistono vari modi per ottenere l'effetto.

Alcuni aggiungono dischi di gomma laterali sulle spugne interne, altri rinforzano direttamente la spalla dello pneumatico dall'interno,incollandogli uno strato supplementare di gomma di varia provenienza.

io ho utilizzato il secondo metodo.









per aumentare il diametro esterno dello pneumatico invece ho deciso di lavorare sulla spugna interna, modificandola per renderla più stretta ma più alta, in modo che tenda a far "gonfiare" maggiormente la gomma nel senso diametrale







- - - - - aggiornamento post - - - - -







dalle ultime foto si evince che tale modifica aveva anche il fine di aumentare la luce a terra, limitata dalla boccia del differenziale.

nella categoria classe3 molti prototipi scaler montano gomme anche più grandi, ma diciamo che è meglio che niente va..

 

 


recentemente ho recuperato un pò di spugna del tipo "memory foam", con la quale penso di sostituire le spugne interne visibili nelle foto.

 


la spugna "memory" ha caratteristiche migliori e consente alla gomma di avere migliore aderenza.


Costruirò quindi delle spugne ad hoc utilizzando questo materiale.

 

devo postare "a rate", perchè il server di bmw passion mi inserisce il nuovo post come "aggiornamento del post precedente"

in questo modo, il numero di immagini supera il consentito, e il messaggio non viene postato..

in pratica mi tocca postarne un pezzo solo dopo essermi disconesso e riconnesso, o dopo un tot di tempo

ma comunque sono ancora in alto mare..

sarà un tread molto lungo

qualcosa di interessante però ce l'ho già.

 

per i ponti rigidi, avevo a disposizione due ponti axial SCX usati.



tali ponti, nonostante siano ben lontani come qualità dai ponti Spider, sono stati spesso usati in passato per la costruzione di veicoli proto molto simili.

per adattarli all'uso agonistico però gli cambiavano molto pezzi, sia per irrobustire le coppie coniche, che per migliorare l'angolo di sterzo, per appesantirli all'interno guadagnando in termini di baricentro, e anche per aumentarne la robustezza

partiamo dal ponte posteriore.

in origine, la cassa che contiene il differnziale è di plastica, e reca imbullonata la corona della coppia conica, che è di una lega di alluminio.

inoltre i due semiassi fuoriescono lateralmente, mentre si inseriscono nella cassa del differenziale tramite una sfaccettatura piatta.

solo che la parte dove si inseriscono è in alluminio, e potrebbe cedere sotto le sollecitazioni

ho pensato quindi di utilizzare una corona in acciaio cementato (presa da un modello a scoppio), e di creare un calettamento diretto sull'assale, che nel mio caso sarà in un unico pezzo

utilizzo sempre questo sistema:









DUE grani M4 assicureranno il fissaggio della flangia sull'assale, sul quale ci saranno le rispettive sfaccettature piane

 

i "beef tubes" in piombo sono dei cilindri entro cui scorre l'assale, atti ad appesantire la parte bassa del veicolo.

Sono realizzati artigianalmente mediante fusione

(la realizzazione nel dettaglio di tali componenti.la mostrerò in seguito)





l'allargamento della carreggiata comporta un allungamento dell'assale verso l'esterno.

per limitare la flessione ho quindi aggiunto un secondo cuscinetto a sfere, dal diametro maggiore.



per allargare la carreggiata, spesso si utilizzano allargatori vari.

Io ho optato per costruire direttamente un prolungamento del ponte in metallo

 

come vediamo la piastra superiore consente di fissare i link superiori a diverse altezze.

questo anche per potermi permettere una geometria differenziata sui due lati del veicolo.

si tratta di una particolare configurazione che permette di contrastare l'effetto torsionale scaricato sulle sospensioni dato dalla coppia motrice,, mantenendo il veicolo dritto e soprattutto mantenendo paritaria la trazione su entrambe le ruote, sfruttando i princìpi delle geometrie anti-squat

un innalzamento del veicolo causato dal torque twist ha infatti come effetto un aumento della trazione e viceversa.

(ma di questo parleremo a tempo debito)

i più esperti avranno anche notato una cosa:

la corona della coppia conica è collocata dalla parte opposta che sul modello di serie

(ovvero, il ponte è "sottosopra" rispetto a quello del modello di serie.

questo significa che girerà AL CONTRARIO.

come mai?

perchè la particolare trasmissione che adotterò avrà l'albero di trasmissione anteriore che ruota in un verso e l'altro che girerà in senso contrario.

non tanto per equilbrare le masse rotanti, ma per sfruttare un particolare sistema di mia invenzione che consente di utilizzare due rapporti al ponte differenti e un meccanismo per il blocco dell'assale posteriore, il tutto in un unico dispositivo.

(vedremo a tempo debito anche la realizzazione di tale dispositivo, e i vantaggi della sua applicazione)

ora continuiamo con le modifiche adottate ai ponti rigidi di derivazione Axial.

 

nell'articolazione di sterzo del ponte anteriore, sono inseriti anche i giunti che dai semiassi portano il moto ai fuselli, e quindi alla ruota.

il giunto di serie è del tipo a "bicchierino" e "osso di cane", ossia un semiasse con la testa sferica in cui è inserita una spinetta, la quale va ad innestarsi in due feritoie ricavate nel bicchierino , il quale poi la sede dove si colloca la testa sferica del semiasse



qui sotto vediamo il semiasse con la sua testa sferica e la spinetta innestata



e qui il bicchierino, con la sede concava e gli intagli dove fa presa la spinetta:



la parte filettata è il fusello vero e proprio, dove verrà fissata la ruota.

tale tipo di giunto, è poco performante, e permette angoli di lavoro ridotti.

inoltre non ha un comportamento fluido.

esistono però in commercio giunti aftermarket, definiti CVD

Impropriamente vengono chiamati anche omocinetici, sebbene il loro lavoro si avvicini più a quello di un giunto a crociera piuttosto che ad un omocinetico vero.

nonostante ciò, tali componenti garantiscono una maggiore fluidità, una maggiore robustezza, e soprattutto un angolo di lavoro maggiore, che si traduce in un minor raggio di sterzata, importantissimo su un veicolo fuoristrada da gara.

ecco i giunti aftermarket

(il primo in alto è l'originale a " bicchierino e osso di cane", mentre i due in basso sono CVD)



avevo recuperato due giunti CVD, ma uno aveva il bichcierino rotto in corrispondenza del foro per la spinetta

ho pensato allora di adattare un bicchierino originale, modificandolo per adattarlo al semiasse CVD.



i giunti CVD cinesi però non consentivano un angolo di lavoro a me soddisfacente, quindi ho pensato di modificare anche quello sano..

 

avevo accennato ai "BEEF TUBES", ossia i tubi usati per appesantire i ponti, abbassando così il baricentro del modello.

esistono già fatti, ma sono realizzati in acciaio o ottone, materiale che per me sarebbe impossibile da tornire co i miei attrezzi

(tornisco a mano libera su un trapano fissato orizzontalmentete su un tavolo, e usando vecchi ferri , lime, o il dremel come utensili.

allora ho pensato di realizzarli in piombo, che ha pure un peso specifico maggiore:

il procedimento illustrato riguarda i beef tubes da installare nel ponte anteriore, ma il procedimento di fusione utilizzato è lo stesso per quelli del ponte posteriore













































naturalmente sarebbe possibile eliminare il fermo in plastica per il cuscinetto, ed evitare di tornire la parte terminale del tubo.

In questo modo il cuscinetto si fermerebbe comunque contro il tubo.

ho pensato a questa soluzione unicamente per poter ripristinare l'originalità dovendo togliere il tubo.

(infatti poi vi mostrerò come ho in seguito modificato i beef tubes)

 

la realizzazione in piombo è più proficua perchè pesa circa il triplo dell'ottone o del ferro, ma soprattutto ci permette di realizzare il foro interno in asse senza l'ausilio di macchine utensili, utilizzando appunto il metodo della fusione.

ma è altresi possibile trovare un tubetto in ferro delle dimensioni giuste..

In quel caso converrebbe NON tornirne l'estremità, ma eliminare il fermo in plastica per il cuscinetto.

in questo modo le viti di fissaggio farebbero presa su una maggior quantità di materiale metallico.

(uno dei difetti dei ponti axial SCS è infatti che le viti nella plastica non reggono, e col tempo la "C" dell'articolazione di sterzo dove è infulcrato il portamozzo tende a ballare)

La soluzione definitiva in realtà è "aggiungere" una terza vite nella zona inferiore (ossia sotto)


(la due viti originali sono infatti disposte ai lati, quindi non garantiscono il bloccaggio in senso orizzontale, assicurato dunque solo dal precario incastro di plastica, molto approssimativo come precisione..)

 

 

 

 

 

 


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ho adottato una variante:

 


sulla parte terminale del tubo (quella tornita) ho inserito una fetta di tubo in ferro, per poter rendere la filettatura più resistente.

 

 




 

 


naturalmente ho dovuto limare la nervatura in plastica che rappresentava il fermo per il cuscinetto, che ora risulterà vincolato dal tubo stesso, previo inserimento di un rasamento, essendo il tubo giustamente dimensionato in lunghezza.

 

 

 

 

 

 




 




 

 

 


in pratica ho utilizzato il sistema adottato da alcuni costruttori di tali tubi, i quali sfruttano il tubo anche per aumentare la resistenza del fissaggio a vite (vite che dall'esterno fissa la C dell'articolazione di sterzo)

 

 


nella versione originale avevo creato la battuta scavata per non dover eliminare la nervatura in plastica, permettendo di riportare il ponte all'originalità una volta tolti i tubi.

 


esistono entrambe le versioni.


quella dove va limata la nervatura, e quella con il tubo che presenta la riduzione diametrale per non doverlo eliminare.

 


ora ho pensato di unire capra e cavoli.


creare la resistenza come nei tubi in ferro senza scalino, ma avere un peso maggiore grazie al fatto che la parte in ferro è solo quella nei pressi della filettatura, mentre tutto il resto del tubo è in piombo.


(purtroppo non ho foto del beef modificato inserito all'interno del ponte.

 


ne vedremo poi una di un beff smontato

 

 


ora vedremo solo il disegno di come è stato modificato:

 

 

 


(scusate la confusione, ma sia le foto che i testi sono spesso tratti da altri miei tread)

 

 


come dicevo, il difetto dei ponti axial scx è che le "C" dell'articolazione di sterzo tendono col tempo a cedere sotto il peso del mezzo, e l'adozione dei beef tubes è talvolta utilizzata anche per irrobustire il collegamento stesso

 


l'irrigidimento dato dal tubo e il fatto che le viti ora si filettino anche nel metallo sottostante il guscio di plastica però non garantiscono l'immobilità, dato che le due vitine sono poste su un piano orizzontale.

 


come dicevo, per evitare che la C tenda a flettersi sotto il peso del veicolo occorre aggiungere una terza vite, questa volta posta però su un piano verticale


(per la precisione va aggiunta SOTTO)

 

 


qui vediamo dove posizionarla esattamente, evitando la giuntura di mezzeria tra i due gusci del ponte stesso.

 


basta un piccolissimo foro e una vitina autofilettante.


la tenuta infatti non è assicurata dal serraggio, ma dal semplice fatto che la vitina agisce come una spina di fermo, impedendo che il pezzo si possa muovere flettendo il fusello ruota verso l'alto.

 

 

 

 




 

 

 

 

 




 

 




in questo modo la C di sterzo non è più soggetta a flessione, e vi garantisco che rimane fissata molto più stabilmente di quelle in alluminio fissate col sistema originale axial

 

 


il beef tubes modificato con l'anello in ferro grantisce comunque il fissaggio come sui tradizionali beef tubes in ottone

 

 


come vediamo, infatti, sono presenti i fori filettati per le viti che però "mordono" nel ferro anzichè nel duttile piombo.

 

 




i beef tubes pesano 55gr, contro i circa 43-46 gr di quelli in ottone o acciaio normalmente utilizzati.

 

 

i ponti in oggetto, o meglio la loro tiranteria di sterzo, in origine ha un angolo di ackerman errato.

durante la curva infatti la ruota esterna curva più di quella interna, mentre dovrebbe essere ovviamente il contrario





vediamo come modificare l'angolo errato:



una piastrina risolverà il nostro problema:



qui vediamo infatti che ora la ruota interna curva un pelino in più di quella esterna



(notare che la foto ritrae il ponte quando montava ancora i bicchierini originali e semiassi a "osso di cane"

Nonostante ciò, grazie ad alcune modifiche, l'angolo effettivo di sterzo raggiungeva 42° sulla ruota internae 41 su quella esterna)

successivamente ho montato i cvd modificati, come abbiamo visto, ottenendo 45° netti

attualmente ho sostituito ancora i giunti, adottando dei giunti a crociera (cardanici) e un sistema differente di fissaggio al differenziale, ottenendo un angolo di lavoro di 45,5° reali.

(ma anche questo lo vedemo in seguito)

e per ora anche l'angolo di ackerman è sistemato..

 

veniamo ora al servo, ossia quel componente motorizzato che muove lo sterzo.

si tratta di un micromotore molto demoltiplicato comandato da un circuito elettronico.

ve ne sono di molto tipi, e su un mezzo del genere solitamente si adottano servi con una forza di almeno 20 kg per centimetro di leva (0,02kgm)

servi con ingranaggi metallici, in grado di resistere alle sollecitazioni.

servi del genere però costano un botto.

ho pensato quindi di utilizzare un servo più economico, ma con una particolarità :

quella di avere l'elettronica alimentabile anche a 8V.

in questo modo, alimentando il servo direttamente dalla batteria anzichè dalla ricevente, anche il motore dello stesso verrà alimentato ad un voltaggio superiore.

(normalmente il servo viene alimentato diettamente dalla ricevente, ad un voltaggio di circa 5v)

generalmente i servi standard sono alimentabili a 4,8v o 6v, e alcuni anche a 7,4v

maggiore è il voltaggio e maggiore sarà la forza sviluppata.

per alimentarli in quel modo si utilizza un egolatore di tensione, per ridurre il voltaggio ai 6v richiesti, pelevando la corrente dalla batteria anzichè dalla ricevente che ne eroga solo 5

il regolatore che riduce la corrente della batteria a 6v è chiamato BEC.

li vnedono, ma io generalmente me li costrisco da solo utilizzando due integrati e due resistenze, spendendo circa 80 centesimi, contro i 10-15 euro di quelli venduti come accessorio modellistico

ecco lo schema del Bec "casalingo".



questo tipo di bec eroga al massimo 4 ampere, contro i 5A o anche 10A di quelli normalmente utilizzati.

ma a me 4 ampere bastano e avanzano.

infatti normalemente i modellisti usano collegare il bec in modo che alimenti la ricevente, la quale poi alimenti tutti i servi.

in questo modo, la corrente fornita viene suddivisa tra i servi e la ricevente.

nel mio caso io invece la rivevente la alimento dall'esc, e il bec alimenta solo il servo, che solitamente è pure analogico, e assorbe molta meno corrente di un servo digitale

in questo modo, i 4 ampere forniti dal mio bec casalingo sono più che sufficienti..

ma veniamo al proto..

in questo caso, come dicevo, ho utilizzato un servo che regge anche un voltaggio di 8V

ho quindi fatto a meno pure del BEC, collegando il servo DIRETTAMENTE alla batteria lipo.

tale servo economico, dal datashet fornisce una coppia di forse 10kg al massimo, ma laimentandolo in questo modo è più potente del servo Hitec da 17 kg che montavo prima..

eccolo:







e anche col servo siamo a posto...

 

torniamo ora per un attimo al ponte posteriore.

una prassi molto utilizzata ove i regolamenti lo permettono, è quella di aggiungere dei pesi sui fuselli, per abbassare ulteriormente il baricentro.

tali pesi aggiuntivi son generlmente in otone, o più raramente in acciaio.

ma io come al solito ho seguito la strada che mi sembrava più proficua, e anche di pià facile realizzazione considerando gli utensili in mio possesso:

IL PIOMBO

ecco i pesi aggiuntivi di cui h dotato il ponte posteriore:







naturalmente li ho realizzati e montati anche sul ponte anteriore, assieme a degli esagoni allargatori di carreggiata, che ho ottenuto tornendo dei tasselli per mensole





ho poi provveduto a rifare l'attacco dei link superiori.

Quello originale, oltre che essere in plastica, aveva il giunto sferico che lavorava in senso longitudinale, dove vi era attaccata una Y che si diramava verso i due link superiori

quel sistema permette sotto sforzo alla sfera di sganciarsi dalla sua sede.

ho provveduto allora a creare un attacco con due singoli giunti sferici, che essendo posti trasversalmente non possono sfilarsi.

verrà quindi eliminata anche la diramazione a Y sui link in favore di due link singoli



ho spostato in avanti anche l'attacco inferiore dell'ammortizzatore, per consentire una disposizione più inclinata di quest'ultimo:



come vediamo, gli attacchi per i link inferiori (quelli azzurri) sono in alluminio.

entro di essi vi è una sede in teflon dove lavora la sfera in acciaio)

possiamo vedere anche che ora i giunti di sterzo sono di tipo cardanico (a crociera, anzichè CVD o "osso di cane e bicchierino"



questa ulteriore variazione l'ho decisa dopo aver vautato poco funzionale il calettamento dei semiassi nella cassa del differenziale.

la sfaccettatura piana infatti penetrava nella sede del differenziale solo per 2 millimetri, e dato che la cassa era quella originale axial (di alluminio) non mi ispirava molto.

allora ho deciso di utilizzare un altro sistema, ossia quello che utilizzo di solito:

creare una flangia dove fissare la corona,infilarla su un assale corto, e applicare 2 bicchierini:



dopodichè utilizzare due semiassi standard, ossia senza la sfaccettatura piana sull'estremita. ma bensì provvisti di un "osso di cane" da inserire nel bicchierino

(come in questa foto di un altro mio modello)



(

(anzi, nella foto qui sopra il semiasse non aveva l'osso di cane, e la spinetta l'avevo inserita forando il fusto del semiasse stesso.

nel proto ho utilizzato due semiassi con giunto cardanico che avevano già la testa ad osso di cane, quindi li ho solo inseriti nei bicchierini.

i semiassi utilizzati soni di acciaio e di discreta fattura

(pagati un inezia perchè venduti come semiassi "standard".

(5 euro e qualcosa spediti.)

in questo modo, a differenza dei cvd su differenziale originale, il calettamento all'assale è sicuramente più robusto, e anche il perno del giunto a crociera è di dimensioni maggiori rispetto a quello dei giunti CVD.

per contro avremo una minore rotondità di funzionamento, propria dei giunti a crociera.

naturalmente l'inserimento nel ponte dei bicchierini ha comportato la rimozione dei beef tubes.

ho quindi provveduto ad appesantire nuovamente l'interno del ponte, usando però questa volta il sistema che usavo già su altri modelli,

eccolo:







l'adozione dei giunti a crociera mi ha consentito di raggiungere anche in totale affidabilitò il ragguardevole angolo di sterzata di ben 45,5° reali.:



ed ecco anche il ponte anteriore in tutto il suo splendore:



per stasera è tutto, ragazzi..

buonanotte a tutti

 

troppo buono..

comunque grazie per l'apprezzamento!

 

eh eh..

la spinetta dei cvd so che la fanno con le punte del trapano, ma anche quelle sono tropporigide.

io utilizzo i chiodini di acciaio, (groppini)che pur non piegandosi, prima di spezzarsi offrono una certa elasticità.

Ne ho spediti alcuni anche ad ETA BETA, che le utilizza con soddisfazione

-ora però monto i giunti a crociera, che hanno la spina molto grossa.

per le misure del passo infatti non ero sicuro.

penso che adotterò quelle che mi hai consigliato tu.

per la carreggiata ho scelto di tenerla leggermente più larga all'anteriore, ma più di così non posso aumentarla..

infatti l'ho aumentata adottando esagoni lunghi quasi 2 cm, ma questo significa che quando curvi la ruota non gira sul suo asse, ma si sposta anche avanti o indietro.

purtroppo i ponti scx in origine non sono larghissimi.

per gli ammortizzatori vedrò

di solito uso un semi-full drop, oppure li uso solo con una molla sopra al piattello, con lo stelo libero di scorrere in estensione.

sicuramente saranno settati in modo da permettere un escursione in estensione piuttosto ampia.

come frenatura idraulica pensavo di costruire la valvola a lamella posta sotto al piattello, in modo da avere una frenatura maggiore in estensione.

(ne avevamo parlato mi pare)

i link io non li faccio mai con la barra filettata e il tubo vuoto.

li faccio sempre con barra piena.

quelli inferiori saranno in acciaio diametro 5mm

i superiori devo ancora decidere se farli in alluminio o in carbonio (o misto)

(perchè ho dei tondini in carbonio ma di misure diametrali che non mi convincono)

in pratica, link pesanti e piegati sotto, e link leggeri sopra.

si, le rondelle larghe per distribuire la forza sugli attacchi dei link al ponte le utilizzo da tempo, per lo stesso motivo che hai descritto.

per questo progetto è probabile che debba stressarti per delle consulenze..

preparati..

 

ah ahh

bèh, manca ancora molto tempo allora.

ci sto mettendo una cifra a realizzare ogni singolo componente.

ora sono settimane che sto finendo il provino della skid centrale che comprende la trasmissione.

(problemi di ogni tipo da risolvere, compresa l'inversione del senso di rotazione del motore, che mi ha impegnato per giorni e giorni)