El "Arbol de hélice" y la "Caja Reductora"
Por Claudio Bassetti
Hola amigos!, quiero contarles algunas técnicas y secretos para la construcción de una de las partes claves que hace a la correcta navegación de un modelo radiocontrolado: el conjunto "árbol de hélice/caja reductora". Dicho en otras palabras, aquel conjunto de piezas que hacen de nexo entre el motor y la hélice, permitiendo no sólo que ésta gire correctamente, sinó que ademas no produzca vibraciones transmitiendo las mismas al modelo, y no permita la entrada de agua por el orificio donde gira el eje de la hélice. También abordaremos en profundidad el tema de la "caja reductora", que no puede estar ausente cuando el objetivo es mayor potencia en el motor (torque) y menor consumo de la batería.
En primer lugar debemos tener en cuenta que no siempre es necesario recurrir a complejas piezas mecánicas de torneria (y costosas) cuando debemos equipar nuestro modelo con un conjunto de "árbol de hélice/caja reductora". Todo dependerá, por supuesto, del desplazamiento y del tamaño de la embarcación que estemos construyendo.
Como en general los modelos no superan los 10 kg. y el metro de eslora, será suficiente con alguno de los métodos que describiré a continuación.
1ra. parte: "EL ARBOL DE HELICE"
Debemos tener en cuenta que el diámetro del eje deberá ser unos 3 o 4 mm inferior que el diámetro del tubo, para permitirnos llenar el tubo con grasa que servirá de elemento bloqueante al paso del agua. El tubo debe tener una perforación de 1 o 2 mm por donde se le incorporará grasa periódicamente. Los bujes irán soldados a los extremos del tubo, permitiendo el libre giro del eje, del cual deberán sobresalir los extremos (preferentemente torneados en rosca).
En los extremos uniremos el eje del motor y enroscaremos la hélice respectivamente.
Es conveniente usar una tuerca como contratuerca en el lado interno de la hélice, para que ésta quede bien ajustada.
Ahora bien, tal vez se preguntarán cómo obtengo los elementos básicos para la construcción del "árbol de hélice", pues bien, el eje y el tubo los pueden adquirir en casas de aeromodelismo o automodelismo slot, a muy bajo costo y excelente calidad. los hay de bronce y en variadas medidas.
Los bujes pueden ser de los utilizados para automodelismo slot (scalextrix). Y por último necesitarán una "terraja milimétrica" para realizar Uds. mismos las roscas en el eje, la cual pueden comprar en alguna ferreteria industrial.
También se puede hacer un "árbol de hélice" mucho más sencillo,consistente en un tubo y un eje que no tengan espacio o juego entre ambos, donde el motor deberá quedar ubicado por sobre la línea de flotación del modelo, con lo cual se evitarán realizar la "caja de grasa", ya que el agua no ingresará al interior. El inconveniente que éste sistema ocasiona es que al existir demasiada fricción entre el tubo y el eje, el motor sufre mayor desgaste en el torque produciendo mayor consumo de la batería. Además debemos tener en cuenta que el motor deberá ser relativamente pequeño y liviano, ya que al estar ubicado por sobre la línea de flotación, puede producir un "bamboleo" o rolido a la embarcación.
Un tercer método para construir el conjunto del "árbol de hélice" puede resultar de los dos explicados anteriormente, para el cual utilizaremos el tubo y el eje del segundo ejemplo (sin diferencia de diámetros), pero con un tubo mas corto y fraccionado en dos, agregando en el medio una "cajita" para la grasa.
Esta cajita podrá tener variadas medidas y se puede relizar en plástico de alto impacto o en diferentes materiales (madera, bronce, aluminio, etc.). En el caso en que se decidan por el plástico de alto impacto o ABS, les recomiendo que lo adhieran con cloroformo, aplicando éste con un pincel fino sobre las partes a unir (por capilaridad). Estos materiales pueden adquirirlos en casas que vendan placas de acrilico, ABS, policarbonato, etc.
2da. parte : "LA CAJA REDUCTORA"
Una vez que hemos relizado el "árbol de hélice", otro tema que se nos presenta al cual debemos prestar mucha atención, es la forma en que uniremos el eje del motor al eje del "árbol de hélice". Para ello tenemos dos opciones:
A- DIRECTO (sin caja reductora).
B- CON CAJA REDUCTORA.
En principio debemos tener en cuenta que es practicamente imposible "alinear" correctamente ambos ejes en forma rígida, sin que esta unión produzca alguna vibración, por lo tanto debemos pensar en realizar esta unión con algún material flexible.
A- DIRECTO (sin caja reductora)
Puede relizarse con:
1)TUBO DE GOMA.
2) RESORTE.
3) CARDAN a bolilla o dado prisionero.
Las dos primeras opciones no representan demasiadas complicaciones, aunque al ponerlas en práctica debemos tener en cuenta la resistencia de estos materiales, ya que es muy común que cuando el modelo navega en "avante" y cambiamos su marcha a "reversa", el cambio brusco de la marcha puede producir la rotura de estos materiales.
La tercera opción, CARDAN a bolilla o dado prisionero, es sumamente resistente aunque algo costosa por lo difícil de realizar por nosotros mismos. De todos modos, si nos decidimos por este método podemos utilizar los de automodelismo "escala 1:10" o similar.
Puede ocurrir con este tipo de cardan comercial, que los orificios para los ejes sean de diferente diámetro que los ejes del motor y del árbol de hélice, lo cual solucionaremos agregándole una o mas vueltas de "papel españa" al extremo del eje que entra en los orificios de los extremos del cardán. Si se trata de roscas, usaremos cinta de teflón.
B- CON CAJA REDUCTORA
La caja reductora sirve para bajar las vueltas del motor, "bajando" el consumo de la batería como consecuencia del menor desgaste del motor y mayor torque del mismo.
Se torna imprescindible en modelos grandes y de gran desplazamiento (pesados) donde el motor debe realizar grandes esfuerzos.
En el mercado es muy difícil conseguir cajas reductoras, aunque algunos motores vienen provistas de ellas.
Pero... ¡Tambien podemos construirlas nosotros mismos! ¿Cómo?, bueno, para ello necesitaremos definir previamente si la haremos a engranajes o a correa. Para el primer caso debemos conseguir dos engranajes: uno para el eje del motor (el mas pequeño) y otro para el eje del árbol de hélice (el mayor).Una reducción tipicamente "ideal" tendrá como índice 1:2 o 1:3, es decir 1:2 = la hélice girará la mitad de veces que el eje del motor, y 1:3 = la hélice girará a 1/3 del total de vueltas del motor.
Para ello será necesario contar los dientes de los engranajes a utilizar, siendo por ejemplo:
Para 1:2 = engranaje del motor: 10 dientes.
engranaje del árbol de hélice: 20 dientes.
Para 1:3 = engranaje del motor: 10 dientes.
engranaje del árbol de hélice: 30 dientes.
Los engranajes deberán conseguirlos de alguna maquinita en desuso, o en cartuchos de impresora grandes. Lo mas conveniente es que a través del tiempo vayan guardando en una cajita todo tipo de engranajes que vean por ahí, y algún día seguro que los utilizarán.
Para el segundo caso, el uso de una correa les evitará las vibraciones en el modelo, para este método también deberán medir el diámetro de las poleas para obtener el índice de reducción deseada. Las poleas y la correa podemos conseguirlas de repuestos para grabadores, pasa cassettes, u otras maquinitas que las utilicen y que se encuentren en desuso. Para correa es conveniente usar o’rings de goma.
En estos dos últimos casos podremos prescindir de la unión de los ejes mediante el sistema goma, resorte o cardán ya que desalineación es compensada en la caja reductora.
Cualquier duda o consulta que quieran realizar pueden comunicarse conmigo a claudiobassetti@hotmail.com
Espero que estos consejos les sean de utilidad.
Hasta la próxima!!!
Claudio Bassetti
