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Questa tesina di maturità descrive gli automodelli RC/ RC Cars e permette i collegamenti con le seguenti discipline di studio: in Meccanica il dimensionamento e verifica di ruote dentate e alberi, in Sistemi ed automazione industriale alcuni cenni sui motori brushless, in Inglese Fossil Fuels, in Tecnologia meccanica le macchine a controllo numerico (CNC).
Meccanica - Dimensionamento e verifica di ruote dentate e alberi.
Sistemi ed automazione industriale- Alcuni cenni sui motori brushless.
Inglese- Fossil Fuels.
Tecnologia Meccanica-Le macchine a controllo numerico (CNC).
Automodelli Elettrici
Gli automodelli elettrici possono essere da pista o fuoristrada, 2 o 4
ruote motrici e in diverse scale: 1/16 1/12 1/10. Le principali sono:
fuoristrada 1/10 buggy, touring 1/10, prototipo 1/10, drift 1/10,
prototipo 1/12 e touring 1/18.I motori di questi automodelli di
solitamente sono o brushless o a spazzole, in base alla classe
dell’automodello e alle sue dimensioni. Generalmente sono modelli
più semplici sia da montare e riparare, sia da mettere a punto e
sono consigliati a chi inizia ad avvicinarsi al mondo del modellismo.
Automodelli a Scoppio
Sono automodelli in scala non troppo ridotta (per esempio
1/10, si può arrivare anche alla scala 1/4) che utilizzano motori
alimentati da diverse sostanze combustibili: i motori per le
scale più grandi (1/4-1/5-1/6) vanno con miscela di normale
benzina e olio per miscele 2 tempi mentre i motori più piccoli
(detti a micromotori) usano una miscela composta da
nitrometano, metanolo e olio lubrificante.
Avendo personalmente per le mani un radiomodello a scoppio,
al quale è stato sostituito il motore ed è stata aggiunta la
trasmissione anteriore per renderla 4x4, mi sono domandato
se gli organi di trasmissione reggono la potenza del nuovo
motore e delle nuove ruote dentato.
Dimensionamenti e verifica
Verifica a torsione alberi:
Pn=1,2 CV fs=1,25 Diametri da
verificare:
n=12000 rpm Materiale: C60 Albero posteriore:
Ø =5,9 mm
1
Rm=850 N/mm Ks=4 Albero anteriore:
2
P Pn fs 1 . 2 1 . 25 1 . 5
cv
Ø =4,5 mm
2
i=4,6
1 .
5 735 .
5 1103 . 3 w
Da CV a W:
2 n 2 12000
1256 rad / s
60 60 Rm 850
P 1103 .
3 w
212
.
5 N / mm 2
C 0 . 879 Nm 879 Nmm amm Ks 4
1256
rad / s 212
.
5
12000 amm 2
122 N / mm
n 2609
rpm amm
1 3 3
4 .
6
C 879 4 .
6 4044 Nmm
16 Mt 16 4044
1
d 5 .
5
mm
3 3
122
amm
5 .
90 mm 5 .
50 mm OK
Questa verifica è stata fatta supponendo la trasmissione di tutta la coppia all’albero posteriore.
Nel caso reale, la coppia viene trasmessa in ugual misura sia
sull’albero anteriore che sull’albero posteriore. Essendo che
l’albero posteriore resiste all’intero momento torcente
verifichiamo ora l’albero anteriore nel caso della trazione a 4
ruote motrici.
C 4044
1
C 2022 Nmm
2 2 2
16 Mt 16 2022
d 4
. 39 mm
3 3
122
amm
4
.
50 mm 4
. 39 mm OK
Gli alberi risultano verificati. Controlliamo ora se la trasmissione
a ruote dentate è verificata a usura e a rottura.
DISEGNO ALBERO POSTERIORE
DISEGNO ALBERO ANTERIORE
Verifica a usura delle ruote dentate
Materiali:
M=1 mm
34CrMo4 Pignone
z =12
1
Policarbonato condotta
E E 200000 2300 N
z =56
1 2
K 1
. 18 1
. 18 56
.
3
2
1
E E 200000 2300 mm
1 2
i=4,6
H 110
P 24
.
5 24
. 5 244 Mpa
amm
6 6
n h 12000 150
2 Mt 1 1 2 879 1 1
1
P K 56
.
3 95
. 6 Mpa
max 1
b d sin 2 d d 8 12 sin 40 12 56
1 1 2
P P 244 Mpa 95.6 Mpa OK
amm max Verifica a rottura ruote dentate
2 rn 2 0 . 006 12000
V 7 . 54 m/s
60 60
Rm A 1100 6 2
121 N/mm
amm
Ks A V 4 6 7 . 54
2 Mt 2 879
Mn 0
. 85 mm
3
3
z y 8 12 121 0 .
245
amm
1mm 0.85mm OK
La macchina dunque resiste alle sollecitazioni create dal motore.
Fossil Fuels
• Fossil fuels are hydrocarbons such as coal, oil and natural gas,
sourced from the organic remains of prehistoric organisms. When
these fuels are burnt, the energy released can be harnessed to
produce electricity, power vehicles, heat homes, cook food and
much more. They are also used in the production of important
materials such as plastics.
What are the advantages of fossil fuels?
• Straightforward combustion process
• Relatively inexpensive
• Easily transported
Fossil fuels are essentially a non-renewable energy source. The
geological processes which create them take millions of years, so
they cannot be replaced within human timescales once they have
gone. It is impossible to estimate when fossil fuels will disappear,
but within the next 100 years it is widely believed that the cost of
finding and extracting new deposits will render them too
expensive for everyday use. Renewable energy sources can
provide comparable energy production and heating. At present
some technologies are cost inhibitive, but the rate of
technological development is making them more affordable with
time. Some examples of renewable energy sources include: Wind
turbines, solar panels, geothermal plants,water powered turbines,
tidal generators, nuclear, compost and rape seed oil.