In un articolo precedente abbiamo trattato il rapporto di trasmissione e l’importanza che ha nel salvaguardare la durata del motore e dell’elettronica, mentre in questo articolo vogliamo spiegare come si calcola il rapporto di trasmissione.
In un automodello RC più organi meccanici rappresentano uno stadio di riduzione dei giri: per completezza di trattazione, in questo articolo analizzeremo la tramissione di un modello scaler/crawler, ma il criterio valgono per qualsiasi tipologia di modello.
Definizioni e nozioni importanti
In una coppia di ruote che ingranano, la ruota che trasmette il moto si chiama ruota motrice mentre quella che lo riceve si chiama ruota condotta.
Il rapporto di trasmissione tra due ruote ingrananti corrisponde al rapporto tra il numero di denti della ruota condotta e quelli della ruota motrice.
Il rapporto finale di una trasmissione fatta di più riduzioni consecutive è dato dal prodotto tra i rapporti di trasmissione di ciascuna riduzione.
E’ importante tenere a mente che solo le ruote che ingranano agiscono sul rapporto di trasmissione, mentre le ruote montate su uno stesso asse NON influiscono nel calcolo del rapporto di trasmissione.
Gli organi di una trasmissione completa
Analizziamo tutti gli organi di riduzione della linea di trasmissione di un modello Scaler.
1^ Riduzione: pignone – corona
La prima coppia di ingranaggi sono il pignone motore e la corona:
DC = denti corona (condotta)
DP = denti pignone (motrice).
il rapporto di trasmissione di questa prima coppia di ingranaggi è:
R1=DC/DP
2^ Riduzione – scatola centrale
La corona è montata in asse con la ruota 1 nella scatola centrale, quindi dalla corona alla ruota 1 il rapporto di trasmissione non cambia.
La ruota 1 ingrana sulla 2 e la ruota 2 sulla 3; ci sono 2 riduzioni con rispettivi rapporti di trasmissione D2/D1, D3/D2.
Il rapporto di trasmissione complessivo all’interno della scatola è:
R2=D2/D1xD3/D2=D3/D1
Si osservi come la ruota 2 non influenza il rapporto di trasmissione, perchè nel calcolo si semplifica il numero di denti D2. La sua unica funzione è di rendere concorde il verso di rotazione tra ruota 1 e ruota 3.
L’albero di trasmissione porta il moto dalla scatola centrale al ponte. Questo collegamento non altera il rapporto di trasmissione, perchè la ruota 3 della scatola e il pignone conico del ponte sono collegati assialmente.
3^ Riduzione – ponti
Dentro al ponte due ingranaggi conici introducono un altro rapporto di trasmissione:
R3 = Denti corona conica/Denti pignone conico
Rapporto di trasmissione finale
Abbiamo trovato 3 organi della trasmissione che concorrono alla riduzione complessiva tra motore e ruote. Il rapporto di trasmissione finale è dato ancora dal prodotto delle 3 riduzioni individuate:
Rtot=R1 x R2 x R3
Se il modello dello studio fosse dotato di ponti a portale, occorrerebbe valutare anche l’eventuale riduzione all’interno del portale, perchè alcuni portali aumentano ulterioremente il rapporto di trasmissione mentre altri risultano neutri.
Rapporto interno o rapporto fisso
Si sente spesso parlare del cosidetto rapporto fisso o rapporto interno. Si tratta del rapporto del modello di cui fanno normalmente parte le scatole di trasmissione e le scatole differenziali. E’ fisso in quanto non modificabile dall’utilizzatore, che infatti interviene sul solo accoppiamento pignone motore/corona.
Quando è noto il rapporto interno Ri del modello, il calcolo del rapporto di trasmissione finale diventa più semplice perchè basta conoscere il numero di denti della corona e del pignone motore. In questo caso, la formula per il calcolo del rapporto totale diventa:
Rtot = Ri x Denti corona/Denti pignone
Conclusioni
Il calcolo del rapporto di trasmissione è un’operazione laboriosa perchè occorre individuare e contare il numero di denti di tutti gli ingranaggi della trasmissione. Se però il manuale del modello riporta il rapporto interno, basta conoscere solo i denti del pignone motore e della rispettiva corona.
Altre volte, infine, i costruttori inseriscono nei manuali alcune tabelle ancor più semplificate, dove il rapporto finale è direttamente indicato in funzione del pignone utilizzato.