Eredeti megjelent:
Modellezés
1992. 12.szám 27. old.
Kukorelli Károly
Hajlékony tengelyek
A sebességi hajómodelleknél
már körülbelül egy évtizede bevált megoldás a propeller meghajtására a
hajlékony tengely. Ez első pillantásra elég szokatlan a technika világában,
ahol évszázadok óta az egyenes merev tengelyeket alkalmazzák. Szerzőnk, aki
cikkében ennek a széles körben még kevésbé ismert eljárásnak az előnyeit és
hátrányait tárgyalja, maga is aktív versenyző.
Miért érdemes a hajlékony tengelyt alkalmazni? Könnyen megértjük, ha egy pillantást vetünk egy hagyományos meghajtásra (1. ábra). Ezek rendszerint 9-13 fokos szöget alkotnak a modell gerincéhez viszonyítva. Ez egy vízszintes és egy függőleges erővektorból tevődik össze, amelynek eredője a tengely szögének nagyságától függ. Így a kifejtett energia egy része a vízszintes irányú tolóerő helyett a függőleges emelésre irányul. Ha az emelésre irányuló erőt is a modell meghajtására tudnánk felhasználni, esetleg növelhető lenne a sebesség. A hajlékony tengely alkalmazásával medolgható, hogy annak végső szakasza a hajógerinccel párhuzamos, vagy ahhoz közeli értékű legyen (2. ábra).
Ez viszont a modellt orrkönnyűvé teszi, amit kb. 8%-os súlyponteltolással kompenzálni kell. Az így módosult súlypont a modell tömegközéppontját jobban megközelítheti, a formai kialakítástól függően. Ilyen együttes hatással egy sebességi modell fordulói gyorsabbak és stabilabbak lehetnek. A hajócsavar állásának szögét a hajótest formai kialakításának figyelembevételével kell meghatározni, vagy szükség esetén módosítani. A nagyon nyitott V állású (120 fok körüli) hajóformák laposak már a modell első harmadában is, így jelentős emelőerőt hoznak létre. Ezek a stabilitásukat is könnyebben elvesztik, a növekvő sebesség függvényében. Ezzel ellentétes a túlságosan mély V forma (80-90 fok), ahol már nagyon kevés a "beépített" emelőerő a modell első harmadánál. Itt igénybevehető a tengely 0 fokos állásszögéből adódó fokozottabb emelőerő. Ennek iránya jóval alatta van a modell súly- és tömegközéppontjának, ezért az orrészt emelni fogja. A jó megoldás a modell kialakítása szempontjából a két szög értéke között található, s így a propellertengelyt elegendő 1-1,5° értékre beállítani. A tengely anyaga az erősebb motorok esetében 4-5 mm átmérőjű acélspirál, ami rendszerint a gépkocsik kilométerórájának a meghajtására alkalmaznak. Ez egy réz vagy rozsdamentes acél tönkcsőben forog, melynek külső átmérője 8-9 mm. A megfelelő csatlakozások céljára a spirál két végére rövid tengelycsonkokat kell forrasztani (3. ábra). A megoldás a 6,5-től a 15 cm3s belsőégésű motoroknál és a 2-3 kW-s elektromotoroknál használható. Hajlékony tengelyt merev, kis átmérőjű köracélból is lehet készíteni. A gyakorlat azt mutatja, hogy az 1,2 mm-es átmérőjű rugóacéllal meghibásodás nélkül versenyzünk az F1 E 1 kg-os kategóriában már több éve. A motor itt több, mint 500 W-s, és a fordulatszám 30.000 felett van (4. ábra). A 3,5, 6,5 és 15-ös motorok a gyakorlatban meghajtották az 1,2, 2,0 és 1,5 mm átmérőjű tengelyeket is, de néha az anyagkifáradás okozott törést, elsősorban a 3,5-s esetében. Itt meg lehetett próbálni az 1,5 mm átmérőjű acélszálat, de a nagyobb átmérők miatt kérdéses, hogy az íveltségből adódó állandó újrahajtogatási energiából adódó veszteség milyen arányban van a rendszer sajátosságaiból kitermelhető nyereséggel?
Egyes
vélemények szerint a flexibilis tengelynek nagyobb a súrlódási vesztesége,
mint a merevnek. Ennek tisztázására méréseket végeztem, ugyanazzal a stabilan
2,05 A-t felvevő motorral. A flexibilisnél 2,31-2,36 A
közötti értéket mutatott az LCD kijelző, ezt követően a 3 mm átmérőjű merevtengelyes
rendszernél 2,29-2,32 A-t mértem. Ennyi csökkenés betudható a frissen töltött akku terhelés
közbeni kapacitáscsökkenésének, oly jelentéktelen az eltérés. Ráadásul az 1,2 mm átmérőjű acél a kopásából következtethetően több
helyen is felfeküdt a tönkcsőre. (Mindkét tengely egy csúszó és egy
golyóscsapágyon forgott!). Hajlékony tengelyt készíteni nehezebb, de a modellezők
eredményei alapján érdemes vállalni a pluszmunkát. Ez elsősorban egyéni kategóriákra
vonatkozik, mert kialakításából adódóan ez a megoldás sérülékenyebb. A tönkcső
anyagának megfelel a 2,2 mm átmérőjű rozsdamentes
acél injekciós tű is. Ennek a vízben keltett ellenállása - a kis keresztmetszete
miatt - csekélyebb, mint egy 4 mm-es csőé, merev tengely esetében. A tönkcső
íve akkor jó, ha az egyenletesen és folyamatosan görbül. Bár ez a rendszer
nagyon rugalmas, de pl. S alakú íve ne legyen! A
jelentősebb teljesítményveszteség mellett felléphetnek harmonikus rezgések
is, ami szakadást vagy törést okozhat a spirálban, illetve az acélszálban. A
hajlékony-flexibilis tengely tipikusan modellezők szülte elgondolás. Ezt csak
modellviszonylatban lehet alkalmazni, itt is elsősorban a sebességi
kategóriákban van értelme, létjogosultsága.
♣ Archiválta SRY 2005 március
31. ♣ CANON LiDE system
♣ Microsoft Word ♣ SRY MODELL 2005