El "Slipper"

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El "Slipper"

Mensaje por Juanchoyo el Lun 27 Oct 2008, 6:15 pm

Acá les dejo un articulo un poco viejo ya, data del 2001. Pero que nos explica muy bien el funcionamiento, y diferentes formas de embragues de friccion (slipper) y algunos hidraulicos....




En este artículo vamos a hablar de los embragues en el T.T. eléctrico, y en especial de los basados en fluidos, el Hydra-drive y el Viscous-drive

¿Qué son los embragues en el T.T. eléctrico?.

EL EMBRAGUE DE FRICCION:

Hace más de 10 años la mayoría de los coches de todo terreno eléctricos transmitían directamente la potencia del motor a las ruedas a través del sistema de transmisión. Como los motores eléctricos desarrollan su máximo par a bajas revoluciones esto supone que al aplicar toda la potencia a las ruedas, estas pueden patinar e incluso provocar que el coche dé bandazos. Esto provoca que se pierda energía y el coche sea difícil de controlar, sobre todo en terrenos muy deslizantes. Para limitar esto se recurría en esa época a aflojar el diferencial para que patinara ligeramente, pero esto hacía que los componentes del diferencial se desgastaran, a la vez que su regulación adecuada era muy delicada, ya que si se aflojaba demasiado podían dañarse o incluso destruirse sus componentes. Por ello este sistema era de una eficacia muy relativa.
Para solucionar esto, en 1990 empezó a extenderse el uso de los denominados "friction slipper clutches" cuya traducción literal al castellano sería la de embrague de resbalamiento y fricción, pero a partir de aquí y para abreviar les llamaremos embragues de fricción. Según el diccionario de la lengua española, el embrague es un: mecanismo dispuesto para que un eje participe o no, a voluntad o automáticamente, del movimiento de otro. En los automodelos eléctricos su función principal es la de separar ligeramente el motor de la transmisión, para limitar el par motor que llega a las ruedas que traccionan, y así evitar que estas patinen. Esta función se consigue mediante el resbalamiento de algunas partes del embrague, de esa forma la energía sobrante se transforma en calor.

Funcionamiento:
Los embragues de los automodelos son similares en su funcionamiento al embrague de disco usado actualmente en la gran mayoría de los coches de escala real. En los automodelos la mayoría se basan en un disco rugoso o almohadilla de elevado coeficiente de rozamiento que es aprisionado por dos platos de apriete, dicha presión es regulable mediante un muelle y una tuerca, que se puede apretar más o menos. Cuando el muelle está apretado totalmente la transmisión se comporta como si no dispusiera de dicho dispositivo. Cuando se afloja realiza su función, que consiste en amortiguar el par o la "fuerza" que llega a las ruedas a través de la transmisión, pero también a la inversa como se verá más adelante.
Cuando se acelera al máximo desde una posición de parado, el piñón transmite la potencia del motor a la corona principal. Esta va unida a uno de los platos, dicho plato arrastra a la almohadilla o disco rugoso y este a su vez al plato interno, que al estar unido al eje de la transmisión envía la potencia a las ruedas. Cuanto más apretado esté el embrague más rápidamente arrastra un plato a otro a través de la almohadilla y más rápidamente se transmite la potencia a las ruedas. Cuanto más suelto esté el embrague, más patina la almohadilla y más tarda en llegar la potencia a las ruedas. El efecto del embrague cuando está regulado adecuadamente es la producción de un retraso, que permite aceleraciones más suaves, con lo que se evita que patinen las ruedas, o el coche de un trompo. El efecto de "retardo" no se da cuando el coche ha alcanzado cierta velocidad ya que la velocidad de giro de ambos platos estará igualada en ese momento.
Otra ventaja del embrague es cuando se comporta a la inversa, nos explicamos, cuando un coche despega en baches o en un salto, las ruedas giran libremente en el vacío, pero en el momento de tocar el suelo la velocidad de giro de éstas es mucho mayor que la que lleva el coche, por lo que se frenarán. Esto podría provocar que el coche se desequilibrara y diera bandazos. El embrague también ejerce la función de amortiguar este fenómeno.
La última ventaja es que con un embrague bien regulado, sufren mucho menos todos los elementos móviles de la transmisión, sobre todo al caer de los saltos o grandes baches, cuando las ruedas se frenan violentamente. Esto permite que las piezas de la transmisión nos duren mucho más.
El embrague de fricción supuso un gran avance en la facilidad de conducción de los vehículos, ya que estos eran mucho más controlables. Actualmente todos los coches que se pueden considerar de competición en T.T. eléctricos, llevan un embrague de fricción. Incluso los 4x4, en los que no es tan crítica la transmisión de toda la potencia a las ruedas, aprovechan la ventaja de dichos embragues para mejorar el comportamiento en los baches y saltos y limitar el desgaste de los elementos de la transmisión.

Ajuste del embrague de fricción:
Se ajusta para que no resbale el diferencial. Por ello primeramente se aprieta totalmente el embrague, para así poder ajustar el diferencial. A continuación hay que sujetar ambas ruedas y probar a mover la corona principal. Esta no ha de moverse, si lo hace, ajustar el diferencial hasta que no se pueda mover la corona. En ese momento está ajustado el diferencial. A continuación hay que aflojar el embrague hasta que sea posible poder mover la corona, pero con bastante esfuerzo. Este es un buen punto de partida, el ajuste definitivo se hará sobre el terreno.
En el circuito probaremos acelerando a tope con el coche parado. Hemos de observar dos cosas: si las ruedas patinan y cuando deja de patinar el embrague (para esto último hay que afinar el oído). En circuitos con tierra suelta, pero de buen agarre, se puede permitir que los neumáticos patinen ligeramente. En el resto de terrenos, y dependiendo de si hay más o menos agarre, el embrague se debe ajustar para que patine entre medio metro y poco más de un metro, dependiendo del terreno y con la finalidad principal de que las ruedas no patinen. Se recomienda que las pruebas se hagan en la zona más resbaladiza del circuito. No se debe dejar resbalar más de metro y medio ya que el coche correrá poco y lo que es peor, el calor producido podría dañar los componentes.

LA HIDRA Y EL VISCOSO:

HYDRA-DRIVE:

A pesar del gran avance técnico que supusieron los embragues de fricción, aún era posible mejorarlos y para ello los ingenieros de Losi adaptaron a los coches de escala 1/10 otro tipo de embrague que fue utilizado por primera vez en los coches de escala real allá por los años 30: el embrague hidráulico. El fabricante americano denominó a este dispositivo Hydra-Drive y en 1991 apareció el primer prototipo en el mundial de Detroit. En 1992 empezó a venderse, y ya al año siguiente todos los coches que entraron en la final A de 4x2 en el mundial celebrado en Inglaterra, fueran de la marca que fueran, incorporaban el Hydra-Drive. Esto significaba el reconocimiento de las cualidades de este dispositivo por los mejores pilotos del mundo.

Funcionamiento:
Para explicar cómo funciona se ha puesto como ejemplo el molinillo de papel. Cuando se sopla sobre él se pone en movimiento debido a que la corriente de aire incide sobre sus aspas. Del mismo modo, cuando ponemos un ventilador frente a otro, uno desconectado y otro encendido, el que está funcionando provoca una corriente de aire que hace que el otro gire. Esto se produce sin que haya contacto ni ningún tipo de enlace mecánico entre ellos, transmitiéndose el movimiento a través del aire, que es un fluido. El ventilador que está funcionando se puede denominar impulsor y el que se mueve pasivamente, rotor.
Este principio es el que se aplica tanto a los embragues hidráulicos de los coches de escala 1/1 como al Hydra-Drive, pero en lugar del aire se utiliza un fluido líquido, como un aceite mineral. En el caso del Hydra-Drive el motor transmite su par a la corona principal a través del piñón. Dicha corona principal está conectada a una hélice (impulsor) de paletas planas, que gira en el interior de una caja cilíndrica formada por dos valvas en cuya parte interna están talladas otras paletas (rotor). La caja está llena de un fluido denso. El movimiento del motor llega a la hélice y ésta a través de sus paletas provoca una corriente líquida en el mismo sentido. Si el giro de la hélice es lento, el fluido se mueve pero no puede arrastrar a la caja (rotor). Cuando aumenta la velocidad del motor, la hélice crea un torbellino cada vez más rígido hasta llegar a adquirir la firmeza de un sólido y obligando a girar a la caja-rotor. Como la caja está unida al eje de la transmisión, el movimiento del motor se transmite a ésta y posteriormente a las ruedas. Sin embargo este movimiento no se transmite directamente, sino que hay también interpuesto un embrague de fricción "clásico", del que ya vimos su funcionamiento.

VISCOUS-DRIVE:

La respuesta europea al Hydra-Drive se produjo en 1995 de manos del fabricante inglés Schumacher. Este creó otro dispositivo cuya finalidad también era la de aplicar las ventajas de la utilización de los fluidos líquidos en los embragues. El dispositivo recibió el nombre de Viscous-Drive.

Funcionamiento:
En principio podría pensarse que la base de su funcionamiento era muy similar a la del Hydra-Drive, pero nada más lejos de la realidad, ya que su diseño está basado en otro tipo de embrague empleado también desde hace muchos años en los vehículos de escala 1/1. Se trata de los embragues de discos múltiples que fueron los precursores de los de disco único que actualmente equipan a la mayoría de los automóviles que circulan por nuestras carreteras.
En los embragues de discos múltiples se utilizaban antiguamente varios discos metálicos sumergidos en un fluido a base de aceite. En el Viscous-Drive se encuentran dos discos planos en el interior de una caja, y están sumergidos en un baño de aceite de silicona. Es posible ajustar más o menos la proximidad de estos discos. Uno de los discos va unido a la corona principal, de la cual recibe el movimiento del motor. Ese disco gira, y a través del aceite transmite su movimiento al otro disco, que al estar unido al eje principal, enviará su movimiento a la transmisión. Al igual que en el caso del Hydra-Drive también hay interpuesto un embrague de fricción, como veremos más adelante.
En el Viscous-Drive el par motor se amortigua a través del aceite que contiene, la amortiguación será mayor a menor densidad del aceite y cuanto más separados estén los discos entre sí. Cuando el aceite sea muy denso y los discos estén muy próximos, la amortiguación del movimiento será mínima.
En el Viscous-Drive, la caja principal que contiene los discos sumergidos en el aceite, está enroscada en otra cubierta, también llena de aceite y en cuyo interior se encuentra un disco rugoso. Este, al ser aprisionado entre las partes metálicas de ambas cajas, realiza la función de un embrague de fricción del que hablamos al principio del artículo, pero en este caso también está sumergido en el fluido.




Tomado de Carbi.net

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Parte 2

Mensaje por Juanchoyo el Lun 27 Oct 2008, 6:16 pm

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS EMBRAGUES QUE EMPLEAN FLUIDOS LIQUIDOS (Hydra y Viscous-Drive):

Estos embragues no sustituyen a los de fricción, sino que los complementan. Son embragues hidráulicos que permiten llevar más suelto el embrague de fricción, por lo que los baches y saltos se absorberán con mayor eficacia. Si se utilizara un embrague con fluidos líquidos sin estar acoplado a uno de fricción, la respuesta al acelerar sería lenta, por ello siempre van unidos a embragues de fricción.
Las ventajas del Hydra y Viscous-Drive son fundamentalmente las mismas que las del embrague de fricción, pero aumentadas de una manera muy eficaz. Es decir funciona mucho mejor, ya que ambos interponen un fluido a la transmisión del movimiento en el embrague. Ejercen su función sobre todo cuando hay una diferencia de velocidad entre la corona principal y la transmisión, es decir al acelerar, frenar y aterrizar de saltos y baches, hace que los coches sean más fáciles de conducir. Sus ventajas se aprecian más cuanto más difíciles son las condiciones del terreno. Los conductores con menos experiencia serán los que más se beneficien de su utilización.
Sin embargo estos embragues también tienen unas ciertas desventajas. Una de ellas es que siempre hay un cierto resbalamiento, lo que provoca una pequeña pérdida de velocidad punta. Otra de ellas es que estos dispositivos son pesados, mucho más que los embragues de fricción, y al girar la masa provoca una inercia que se opone al cambio de la velocidad y esto hace que el sistema de transmisión sea más "perezoso". Estos dos inconvenientes hacen que no sea aconsejable utilizarlos en carreras sobre firme de mucho agarre (por ejemplo moqueta) y en la que además no haya baches ni saltos, de esta forma se consiguen coches de respuesta más ágil.

LA HIDRA Y EL VISCOSO FRENTE A FRENTE:

Una vez revisado el funcionamiento e historia de los embragues, vamos a entrar en la comparación de los dos protagonistas principales de este artículo.

Montaje:
El Hydra-Drive venía como equipamiento de serie del Losi XX, pero también se puede adquirir aparte para acoplar a la mayoría de los T.T. de 4x2, aunque es necesario disponer del eje adaptado a la transmisión correspondiente. En el caso de la Viscous-Drive, sólo es posible adquirirla como opción, y la propia Schumacher comercializa ejes para el Cougar, CAT 2000, Losi XX y RC 10.
Ambos fabricantes presentan unas instrucciones claras, aunque Losi se basa más en el texto y Schumacher en las imágenes. Ambos sistemas se pueden montar en pocos minutos. La Hydra-Drive está formada por un total de 38 piezas y el Viscous-Drive por 25, pero en lo que se refiere a piezas diferentes, el número es muy similar: 21 frente a 20. Por ello la facilidad de montaje es muy parecida, aunque en la Hydra-Drive se tarda algo más debido al mayor número de tornillos, y el sistema de llenado del fluido, que es más lento. Por contra el proceso de montaje del Viscous-Drive es menos limpio y a no ser que llevemos guantes, acabaremos con las manos llenas de aceite.

Acabado:
Los dos fabricantes ponen a disposición del público unos productos con un gran acabado. Sin embargo a Schumacher hay que reprocharle la utilización de casquillos en lugar de rodamientos a bolas, y no creemos que la diferencia de precio debería ser muy grande si se hubieran incluido estos últimos elementos, ya que se trata sólo de unidades. En el caso de Losi, los tornillos de plástico que realizan el cierre de la caja una vez llena del fluido, son muy fáciles de pasar de rosca. Hubiéramos deseado una solución más fiable.
En lo referente al aspecto final, si duda el Viscous-Drive es muy superior estéticamente, ya que presenta una caja metálica homogénea y de agradable aspecto.

Peso:
Este es un factor importante, ya que como dijimos anteriormente a más peso más inercia y por ello respuestas más lentas a los cambios de velocidad del motor. Esos embragues suponen un incremento de unos 20 g respecto a los de fricción. Cuando procedimos a pesar los embragues nos llevamos una sorpresa ya que parecía que ambos fabricantes se hubieran puesto de acuerdo. Los pesos de los embragues listos para su uso fue casi idénticos: 36,5 g para el Hydra-Drive y 36,4 para el Viscous-Drive. Si descontáramos el peso de la corona, el Viscous-Drive es 0,3 g más pesado, diferencia descontáramos despreciable.

Regulación:
En el caso del Hydra-Drive, se recomienda apretar totalmente el muelle con la ayuda de la tuerca y luego descontáramos tres vueltas completas, este será el punto de partida para el ajuste en el terreno. El ajuste fino se hará acelerando a fondo partiendo del coche parado, y comprobando que no patinan las ruedas. A diferencia de los embragues de fricción, tanto en el Hydra-Drive como en Viscous-Drive, el ajuste no se hará "al oído", sino "al dedo", es decir en lugar de intentar oír el resbalamiento del diferencial, se ha de gastar una batería y luego poner el dedo en la caja del Hydra-Drive y debe poderse mantener así durante 8-10 segundos, si quema demasiado es que está demasiado suelto.
Otro método es el siguiente: sujetar la caja del Hydra-Drive y mover la corona, según resbale más o menos nos dará idea de lo ajustado que está el Hydra-Drive y con experiencia podremos saber si es o no apropiado para el tipo de terreno en el que estemos corriendo.
La regulación en el caso del Viscous-Drive es más "científica", ya que puedes anotar el reglaje que usas para cada tipo de circuito y repetirlo en otro similar. Los reglajes dependen de la densidad del aceite utilizado (ajuste grueso) y de lo apretado que esté (ajuste fino), ya que se parte del Viscous-Drive apretado del todo, se marca dicha posición y luego se suelta teniendo como referencia el número de dientes que se han aflojado, se recomiendan aflojar entre 3 y 10 dientes. Schumacher incluye con el dispositivo un bote de aceite de densidad 40 que puede ir bien para terreno muy resbaladizo, pero como veremos más adelante en los circuitos de mas agarre hemos de emplear otros más densos. Por ejemplo en el campeonato de Europa de Finlandia, Steenari se impuso utilizando aceite de 80 y el embrague aflojado sólo 3 dientes. Phil Booth recomienda para pilotos experimentados y en circuitos de agarre medio o grande aceite de 80 y 5-6 dientes de abertura, de esta forma el coche tiene un buen comportamiento y se puede hacer deslizar su parte trasera para facilitar su manejo en curvas. En España consultamos a Miguel Koide en la carrera de Burgos (circuito de buen agarre) y como base utilizaba aceite de 70.
En el Hydra-Drive se ajusta conjuntamente el embrague de fluido y el de fricción. En el Viscous-Drive se ajustan de manera independiente, lo que proporciona mayores posibilidades de reglaje, pudiéndose además utilizar el ajuste del embrague de fricción como emergencia si lleva demasiado suelto el de fluido.
Respecto a la facilidad para cambiar el reglaje, si es necesario cambiar el aceite, es más laborioso en el Viscous-Drive. Un inconveniente en el caso del Hydra-Drive es que si ha de cambiarse la corona, ha volverse a ajustar.

Fiabilidad
El Viscous-Drive está construido casi completamente con elementos metálicos, por lo que si nos equivocáramos en el reglaje y se calentara en exceso, no hay riesgo de romperlo. No ocurre esto con el Hydra-Drive que sí se puede dañarse seriamente por el calor, ya que la caja es de plástico e incluso podría llegar a fundirse. Además hay ocasiones en las que el Hydra-Drive
se ha soltado durante el transcurso de una manga haciendo que el piloto llegara a perderla, esto se debe en la mayoría de los casos a que con el uso la tuerca se estropea y acaba aflojándose, por lo que es necesario cambiarla. Este problema es mucho más improbable con el Viscous-Drive.

SOBRE EL TERRENO:

Acompañado de un Losi XX, equipado de serie con el Hydra-Drive y de un Viscous-Drive y su correspondiente eje para acoplarlo al Losi, nos dirigimos a un circuito de todo terreno. Aunque acostumbrados a la Hydra-Drive, en primer lugar decidimos probar varios reglajes sobre el terreno, para así tener una impresión reciente y poder comparar ambos sistemas. Primeramente apreté el Hydra-Drive totalmente mediante el sistema muelle-tuerca y luego, como punto de partida, lo aflojé tres vueltas completas, tal como se indica en el libro de instrucciones del coche. Para coger el tacto y como el circuito presentaba un buen agarre, utilizamos ruedas bastante gastadas y regulamos el variador Tekin 410K al máximo, 120 A. Procedimos a aflojar y apretar el Hydra-Drive realizando varias arrancadas y varias vueltas al circuito con cada reglaje.
Una vez cogida la sensibilidad al Hydra-Drive procedimos a instalar el Viscous-Drive en el mismo circuito. Como recomiendan las instrucciones comencé con aceite de densidad 40 y aflojado 10 dientes, más tarde lo apretamos hasta 5 dientes y luego a 4. En todos los casos la arrancada acelerando a tope era muy suave y las ruedas no patinaban en ningún momento. Sin embargo al final de la batería parecía que el coche corría bastante menos y la caja metálica del Viscous-Drive quemaba al tocarla con los dedos. Por ello decidimos probar con un aceite más denso: 60 W y 5 dientes de abertura. El coche iba igual de suave, aceleraba con decisión pero sin patinar, pasaba bien los baches y saltos y la caja sólo llegaba a templarse. En todos los casos anduvimos con el embrague de fricción sin apretar, como recomiendan las instrucciones. Este reglaje parecía adecuado para el circuito. Sin embargo un mes después volvimos al mismo circuito antes de una carrera, llevando aceite de 70 y 10 dientes de abertura y la caja se calentaba enormemente a la vez que el coche no corría lo suficiente. La explicación a esta diferencia era que el terreno estaba mucho más duro y el agarre era muy grande. Para la carrera apretamos el Viscous-Drive hasta 3 dientes y se solucionó el problema, el coche aceleraba eficazmente y en la zona más bacheada (auténtico "campo de minas") el coche era muy estable y al acelerar los bandazos que daba eran mínimos, comportándose de manera muy similar a los coches que llevaban el Hydra-Drive.
La conclusión de las pruebas sobre el terreno fue que no pudimos detectar diferencias apreciables con el Hydra-Drive. Ambos proporcionan una magnífica facilidad de conducción, absorbiendo baches y saltos con gran naturalidad. Sólo con el último reglaje (70 W y 3 dientes) el coche daba la impresión de acelerar con más decisión que los coches equipados de Hydra-Drive.

LOS EMBRAGUES VISCOSOS EN EL TERCER MILENIO:

La mejora en algunos embragues que no utilizan fluidos, así como el avance en la adherencia de los neumáticos ha hecho que cada vez sea menos necesario emplear los embragues viscosos, ya que su uso no compensa el mayor peso y la inercia en la transmisión de la potencia al suelo. Sin embargo en casos especiales, como circuitos extremadamente deslizantes o muy deteriorados con grandes baches la utilización de un embrague viscoso puedes sed de gran ayuda.

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Re: El "Slipper"

Mensaje por RCWILLI el Jue 28 Mayo 2009, 8:02 pm

andale te amanaste hehehe What a Face

sld

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Re: El "Slipper"

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