Proyecto Auto Radio Controlado Casero – Prototipo 2

Introducción:

Luego de la realización del primer prototipo, me di cuenta que el producto final causó muy buenas repercusiones y se comportaba de manera apropiada, o quizás aun mejor de lo que esperaba. Sin embargo surgieron otras inquietudes, tanto propias como ajenas, fundadas en el nivel de destreza que se debe tener para la manufactura del prototipo 1. Es por ello que poco a poco fue apareciendo un nuevo concepto en mi mente, más sencillo, completamente estandarizado y al alcance de cualquier persona, tanto en lo económico como en lo artesanal.

Los preceptos del Prototipo 2 son los siguientes:

1. Que su precio final no supere los u$s 20 (Chasis).

2. Que contenga el menor número de piezas posible (haciendo hincapié en las de

fabricación propia).

3. Que sea completamente construido con materiales de muy fácil acceso.

4. Que a pesar de su configuración sencilla tenga un buen comportamiento en pista.

5. Que pueda competir con otros automodelos idénticos de manera profesional.

6. Que pueda utilizar piezas manufacturadas de uso normal en automodelismo como

carrocerías de lexan, ruedas y neumáticos, electrónica, etc.

Características generales:

• Auto de pista, escala 1/10

• Ruedas y carrocería estándar de 1/10 para autos de pista.

• Trocha 195 – 200mm

• Distancia entre ejes 252mm

• Motor tipo 540 Standard brushed

• Variador de velocidad electrónico

• Sin diferencial ni suspensiones (Concepto Karting)

• Aceleración y dirección proporcionales.

Herramientas necesarias (indispensables):

• Taladro de mano con brocas para metal y madera.

• Sierra de mano

• Lima plana

• Destornilladores varios (según necesidad)

• Cutter

• Lija

• Marcador, lápiz y escuadra.

• Llave de 5/32”

• Lave de ¼”

• Pinza universal

Herramientas complementarias (que facilitan el trabajo)

• Gafas de seguridad

• Minitorno

• Caladora

• Amoladora

Materiales:

• 1 Placa de acrílico, MDF o alto impacto de 400x180x4mm

• 1 Perfil de aluminio de 40mm x 20mm (200mm de largo alcanzan)

• 1 Perfil de aluminio de, mas de 40mm x 40mm x 40mm (medida mínima)

• 1 Trozo de madera dura, acrílico o alumínio de 70mmx30mmx18mm (medida mínima)

• 1 Varilla roscada de ¼”

• 8 Tuercas de ¼”

• 2 Arandelas de ¼”

• 4 Tornillos de 5/32” x ½”

• 2 Tornillos de 5/32 x 1 ½”

• 8 Tuercas de 5/32”

• 4 Arandelas de 5/32”

• 2 Tornillos de 4mm x 20mm

• 2 Tuercas de 4mm

• 2 tuercas autoblocantes de 4mm

• 2 Rodamientos de D=12mm, d=4mm

• 2 Rodamientos de D=1 ½”, d=1/4”

• 20cm de cinta bi-faz

• 25cm de velcro

• Cianocrilato.

Construcción:

Paso 1: Placa chasis Tomaremos la placa de acrílico, MDF o alto impacto y la marcaremos según el plano 1 con marcador indeleble.

Luego, procedemos a cortar por las marcas con Cutter, sierra de arco o Caladora, según disponibilidad. Más tarde emprolijamos con lima y lija.

Finalmente con el taladro de mano perforamos en los lugares indicados, que también marcaremos con indeleble. Para esta operación utilizaremos una broca de 4mm. Para realizar la ranura donde se aloja la corona perforamos en línea varios agujeros próximos entre sí y luego barremos lateralmente con el taladro para eliminar el material entre los mismos, y así nos queda la mencionada ranura. Se recomienda una broca de 6 u 8mm para esta operación. Paso 2: Bancada del motor. Tomamos un trozo de perfil rectangular o cuadrado cualquiera cuyos lados superen las medidas de la bancada 60 mm x 40mm y con la sierra o caladora cortamos un ancho de 40mm.

Luego cortamos el perfil en dos de manera que nos quede una L a la cual con lima le redondearemos los bordes y mataremos los filos.

Con el motor en la mano, medimos las distancias de los orificios de los tornillos que lo sujetan respecto del eje del mismo y lo marcamos sobre la cara más chica de la L de aluminio. El Porta buje del motor debe calzar en la bancada como se ve en las fotos.

Finalmente con el taladro practicamos varios orificios de 4mm en línea en la cara más larga de la L de aluminio y al igual que con el chasis, barremos lateralmente con la broca para crear las ranuras que permitirán la regulación del ataque del piñón a la corona. Esto permite cambiar las relaciones piñón – corona para obtener distintos comportamientos del auto.

La bancada se sujeta al chasis mediante 2 tornillos de 5/32” con tuerca y puede adelantarse o retrasarse, gracias a las correderas practicadas en la misma.

Paso 3: Tren delantero. El tren delantero esta constituido básicamente por tres piezas: Una de apoyo. Dos manguetas de dirección. Placa de apoyo: Tomamos otro recorte de aluminio y con sierra o caladora cortamos una tira de 120 x 20mm.

Con lima redondeamos los bordes y suavizamos los filos. Luego con el taladro realizamos las cuatro perforaciones de 4mm como se ve en las fotos.

Colocamos en los orificios de los extremos 2 tornillos de 5/32” x 1 ½” con sus respectivas tuercas y apretamos fuerte.

Manguetas: Con un recorte de perfil de aluminio de 40mm x 20mm dibujamos primeramente un rectángulo y luego una L sobre el mismo.

Con sierra o caladora, recortamos la L y luego eliminamos otra parte para que quede así:

Con paciencia y lima plana, emparejamos las aristas, suavizamos los bordes y redondeamos el ala saliente. Luego realizamos las tres perforaciones con el taladro, la primera para el tornillo que sujeta la rueda de, será de 4mm. La segunda que sujeta la mangueta será también de 4mm y la practicaremos con mucho cuidado de que sea bien perpendicular al plano, ya que involucra dos puntos de apoyo. El tercer orificio será de 2mm en el ala de la mangueta.

Finalmente colocamos el tornillo de la rueda, una tuerca, un espaciador, un rodamiento Nro. 604 (D=12 x d=4) el cual calza perfectamente en el hexágono interno de la llanta. Terminamos con arandela y tuerca autoblocante.

Ahora si, juntamos las piezas del tren delantero y nos queda:

La secuencia de armado es la siguiente:

De abajo hacia arriba se coloca:

1) Placa inferior con tornillo y tuerca. 2) Tuerca de ¼” para suplementar 3) Mangueta 4) Arandela de 5/32” 5) Tuerca y contratuerca de 5/32 (deben apretarse de manera de que la mangueta no

tenga juego axial pero gire libremente sobre el tornillo que hace de eje. Finalmente así queda:

Ahora, lo juntamos con el chasis. Todo el conjunto irá superpuesto a la placa del chasis y sujeto con dos tornillos de 5/32” x ½” con arandela y tuerca,

En las alas de las manguetas instalaremos tornillos de rosca métrica de 2mm x 15mm (si es más largo se corta) con tuerca por arriba y debajo del ala. Estos tornillos deben tener cabeza redonda tipo Phillips ya que casualmente tienen el mismo diámetro y forma que las esferas usadas para articular los extremos de dirección, los cuales calzan a presión sin posibilidad de salirse.

Los brazos de dirección están hechos con 2 extremos plásticos de los usados en automodelismo cada uno, mas tornillos de 2 o 3mm de largo variable a los que le cortaremos las cabezas para que rosquen de ambos lados. En este caso caso particular utilicé varillas roscadas con rosca IZQ – DER que tenia en una caja de tornillos, pero cualquier tornillo largo servirá. Los brazos se montan superpuestos en el brazo del servo, perforando uno de ellos (el más próximo al brazo) y haciendo pasar un tornillo por el brazo como se ve en la figura.

El servo de dirección, como el soporte de batería, el receptor y el variador de velocidad, se adhieren al chasis con cinta Bi-Faz con cuerpo previa limpieza de las superficies con alcohol. Este tipo de unión es muy fuerte y no presentará problemas de salirse. Paso 4: Tren trasero. El tren trasero se compone básicamente de tres piezas también. 2 Apoyos hechos en madera dura, acrílico o aluminio 1 Varilla roscada de ¼” x 210mm Los apoyos son simples piezas rectangulares que cortaremos con sierra o caladora con las siguientes medidas: Espesor 18 a 20mm Alto 28mm Ancho 32mm Procuraremos de que las caras queden lo mas paralelas posibles entre sí quedando un cubo perfecto, al cual le redondearemos con lija levemente los bordes.

En un de las caras de 18mm x 32mm se le practicaran 2 orificios que deben coincidir con los de su correspondiente alojamiento en el chasis para sujetarlos al mismo con tornillos.

En la cara más grande, haremos un orificio pasante de 8mm por el cual pasará el eje trasero. El mismo orificio será agrandado a ½” hasta 5 0 6mm de profundidad (según sea el ancho del rodamiento conseguido) para alojar el rodamiento que debe ir clavado en el apoyo y enrasado con la cara exterior del mismo. Estas operaciones se pueden hacer con brocas o con fresas de minitorno.

Una vez terminados los apoyos, se colocan y con la varilla roscada de ¼” se comprueba el paralelismo respecto de las ruedas delanteras y el chasis. Además de fijar con tornillo los apoyos, es recomendable utilizar entre estos y el chasis algún pegamento. Tomamos las 2 ruedas traseras y agrandamos el orificio central a ¼”. Luego tomamos la varilla previamente cortada a 210mm y colocamos una tuerca dejando aproximadamente 10mm de rosca en el extremo. Aplicamos fijatornillos o cianocrilato a la misma para que no gire más. Colocamos la rueda procurando que la tuerca ingrese en el hexágono de la llanta. En el sobrante de rosca que asoma fuera de la llanta colocamos otra tuerca, preferentemente autoblocante, sino se emplea fijatornillos y apretamos. Introducimos la varilla con la rueda en el apoyo más lejano al motor y colocamos una tuerca y una arandela. Ponemos la corona en el eje (esta debe ir perfectamente centrada, si baila, suplementar con un buje de cualquier material). A continuación colocamos otra arandela y otra tuerca y roscamos hasta que la corona quede introducida en la ranura practicada en el chasis como se ve en la foto.

Pasamos la varilla dentro del otro apoyo y colocamos otra tuerca de manera de limitar el juego axial del eje (varilla) a menos de 1mm. Sobraran aproximadamente 10mm de rosca. Aplicar cianocrilato a esta tuerca para que no gire una vez posicionada. Colocar la otra rueda y su correspondiente tuerca. Ajustar fuertemente las tuercas que sujetan la corona.

En este detalle se ve como se regula el ataque del piñón a la corona, los tornillos que fijan los apoyos traseros y como está armado el conjunto.

Paso 5: Batería y electrónica. La batería irá alojada en un cajón que puede hacerse con un envase plástico, cablecanal, perfil de aluminio, etc, etc. Lo importante es que no tenga movimiento lateral ni longitudinal. Quedará sujeta al alojamiento mediante dos tiras de velcro que la envuelven (Colocar batería, medir y cortar). Como dijimos anteriormente, el soporte de la batería, así como los componentes electrónicos irán adheridos con cinta bi-faz. La configuración es libre.

Los soportes de la carrocería están hechos con varilla plástica, que corté de una percha de ropa y se le practicó un orificio central para roscar los tornillos que las fijan a la placa chasis. Se mide la altura de la carrocería y se marca donde se deben hacer los orificios para pasar los ganchos hechos con alambre que la sujetarán tanto de abajo como de arriba. Aquí, la configuración también es libre, pues depende del modelo de carrocería a colocar.

Finalmente así quedó nuestro trabajo sin colocar la electrónica:

Conectamos todo de la siguiente manera: • Servo de dirección al CH1 del receptor • Variador de velocidad (ESC) al CH2 del receptor • Cables del motor al ESC (respetando polaridad) • Batería al ESC. • La antena del receptor la pasamos por un sorbete o varilla plástica hueca, o bien la enrollamos en alguno de los soportes de la carrocería (probar alcance e interferencias). Entonces nos queda el auto terminado y listo para correr:

Ahora colocamos la carrocería, en este caso una Honda NSX que ya tiene sus batallas...

Paso 6: Las regulaciones. Debido a la ausencia de diferencial, podría parecer que el auto inexorablemente tendría un comportamiento nervioso, sobre todo una marcada tendencia a sobre-virar y entrar en trompo. En la prueba dinámica esto no ocurrió, debido a los siguientes reglajes que se hicieron: • Las gomas del tren trasero deben ser de un compuesto mas blando que el delantero. • El motor esta retrasado en cuanto a su posición, lo cual carga el tren trasero. • La dirección se ajustó levemente convergente (aprox. 2 grados), es decir que las ruedas se cierran por delante (visto desde arriba) formando una V. • El alerón trasero de la carrocería se posicionó con mucha inclinación, de manera de cargar el tren trasero.

Otro tema importante es la ausencia de suspensiones, la cual tampoco se evidenció, a pesar de realizar la prueba en un terreno con ondulaciones, debido a la flexión que aporta el chasis. Anexo: Plano de las piezas hechas en aluminio