Bilanciare un aereo senza sospenderlo

Di Flyer
Pubblicato il 18 February 2004 in: Modellismo Articoli
TAG:Aeromodellismo
Un interessante articolo su come bilanciare il modello in maniera "inusuale"
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Per prima cosa dovremo acquisire il peso P complessivo del modello, successivamente dovremo collocare il modello su di un piano orizzontale e misurare la distanza tra il punto di appoggio del ruotino di coda e l'interasse delle ruote anteriori. Chiameremo questa distanza K. Per maggiore chiarezza osserviamo il disegno della pagina seguente:

Fig.1-BilanciamentoAereo

Ora è evidente a tutti che il modello collocato sul piano orizzontale è assolutamente immobile. In queste condizioni valgono le due equazioni fondamentali della statica :
  1. La somma di tutte le forze applicate deve essere nulla
  2. La somma di tutti i momenti rispetto ad un qualunque punto del piano deve essere nulla
In pratica considerato il peso del modello P, esso si scarica sui due punti di appoggio costituiti dalla ruota posteriore e dalle due ruote anteriori. Nei punti di appoggio nascono quindi delle reazioni vincolari dove risulta
R1 + R2 = P
R1 ed R2 possiamo misurarle mettendo sotto le ruote una bilancia. Il valore letto rappresenta la reazione del vincolo.

Prendiamo ora un qualunque punto Q in modo che sia esterno al segmento compreso tra le ruote anteriori e posteriori (per comodità di segno). Chiamiamo a1 la distanza dal punto Q ed il punto di appoggio della ruota posteriore, a2 la distanza del punto Q dall'interasse delle ruote anteriori ed x la distanza da Q del punto di incontro della perpendicolare al piano di appoggio passante per il baricentro del modello.

Per la seconda equazione della statica la somma dei momenti rispetto al punto Q deve essere nulla quindi possiamo scrivere:
a1 * R1 - x * P + a2 * R2 = 0
da questa equazione potremmo ricavare x in funzione dei valori R1 ed R2 letti. Per semplificare il calcolo osserviamo che la seconda legge della statica deve valere per qualunque punto del piano. Quindi vale anche per un punto O coincidente con il punto di appoggio del ruotino posteriore.
In questo caso rispetto al punto O l'equazione dei momenti si scrive come :
K * R2 - x * P = 0
dove questa volta x e K rappresentano distanze dal punto O.
Risolvendo questa semplice equazione rispetto ad x otteniamo
X = (K * R2) / P
L'equazione ottenuta possiamo utilizzarla in vari modi. Possiamo determinare deve cada il baricentro incognito di un modello misurando la reazione R2 ed il peso complessivo P, determinando x. Oppure conoscendo dove deve cadere il centro di gravita abbassare la perpendicolare al piano, misurare la distanza x1 dal ruotino posteriore e calcolare quale deve essere la reazione vincolare sulle ruote anteriori risolvendo rispetto ad R2.
R2 = (x1 * P) / K

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Un interessante articolo su come bilanciare il modello in maniera "inusuale"
Commento postato da BaroneRosso il 13 April 2005 alle 15:37

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