domingo, 19 de febrero de 2017

Parallamas - Tablero - Torpedo

Voy a "liquidar" esa plancha de aluminio que me quedó en el piso.
Vamos a hacer todo aquello que falte en el fuselaje con este material antes de empezar con las costillas de las alas.

Parallamas:
Puede ser del material que querramos, de hecho suele ser de madera para aquellos aviones construidos con madera de aluminio o de acero.
Claro que para cumplir con su función de "parallamas" es decir; detener las llamas y tratar de retardar al máximo tiempo posible su expansión a la cabina (en un hipotético caso de incendio del motor) el "parallamas" deberá poseer alguna capa de un material ignífugo como ser tela de vidrio, por mencionar solo alguno de ellos.
En la mayoría de los casos se suele utilizar acero inoxidable o galvanizado, pero claro está, pesa lo suficiente como para descartarlo y utilizar aluminio. Aparte yo cuento con uno bieno!
Con este parallamas me aseguro de reducir al menos la mitad del peso 
Y no digo un tercio, ya que los parallamas de acero suelen ser de 0,4 o 0,5 mm de espesor, mientras que yo tengo una chapa de aluminio de 0,8.
Así que esta vez me vanaglorié de poder realizar un trabajito simple; cortar el parallamas cuya parte superior posee la misma curvatura que el tablero y haré las "orejas" hacia ambos lados, de un lado para que ancle el torpedo (tapa que va desde el tablero de instrumentos al parallamas) y del otro lado para que ancle el futuro carenado del motor. 
Para este mismo fin también le practiqué sendos dobleces en los laterales.
He realizado con madera de aglomerado los moldes para el tablero y que a la vez me servirán para el parallamas.


El rectángulo de aluminio ya cortado y puesto con el molde que es para el tablero de instrumentos, sus partes superiores son iguales. 
Con martillo de goma se le golpea a cada oreja para un lado distinto

Parallamas colocado momentaneamente, con los dobloces en los laterales para agarre del carenado del motor
En cuanto al tablero de instrumentos, surge de una chapa de 1 mm. de espesor de aluminio 2024 T3 que increíblemente hallé muy cerca del taller, en una casa de venta de aluminio donde en general poseen lo estándar. Al charlas con el vendedor y comentarle sobre mi proyecto, hulló al fondo del local sin  mediar palabra y regresó con esta chapa entre las manos, como sabiendo que me estaba mostrando un lingote de oro.

Recorte de chapa de aluminio 2024 T3 que descansaba en un negocio, perdida, desde hace no menos de 20 años, importada al país en un período de tiempo donde la importación barata estaba a la orden del día y que quedó en el olvido hasta que la hallé
Plano del tablero impreso, chapa ya calada y lijada para facilitar la adhesión
Recorte del molde de madera según el plano
Ubicación de la chapa de aluminio entre sendos moldes de madera, lista para practicar los dobleces en la parte superior y los laterales con el fin de generar superficie para el agarre del torpedo y del tablero a los tubos del fuselaje
Mi socio golpea, claro está, demostrando la nacionalidad en su casaca.
Una vez cortadas dos chapas según el plano (una mas ancha y alta para practicarle los dobleces y la otra no) defino realizar un sandwich con madera balsa para de este modo generar un poco de volumen y evitar el pandeo sin aumentar el peso (todavía me falta practicar muchos orificios para la incorporación de los instrumentos por tanto el peso disminuirá drásticamente), he utilizado resina epoxi como adhesivo. La chapa que había quedado con cierta curvatura debido a los dobleces hechos ha quedado ahora perfectamente rígida y derecha, con una balsa de solo 3 mm. de espesor, lo que suma 5 mm. de espesor total del tablero.
Y aquí presentamos el tablero en la cabina con el parallamas, claro que aún faltan los detalles de la terminación al igual que las puertas; pulido, pintado, agujereado, etc.

No se porque, casi me siento volando....
A medida que vaya continuando con el tablero, el torpedo (aún no comenzado) etc. lo iré agregando en esta misma entrada

Marcos y puertas

Hace unas dos semanas inicié mis vacaciones del trabajo. Aquél que me da de comer, porque del otro trabajo; el que le dedico al alado, no solo NO inicié ningún descanso, sino que por el contrario incrementé masivamente las visitas al taller para adelantar todo lo posible.
Entonces decidí seguir con la parte del fuselaje para poder terminarlo de una vez y poder comenzar con las alas y por ello continué con las puertas.
Me costó bastante definir el tema de las puertas, estoy destinado a "enroscarme" en todo aquello que a la vista de terceros pueda parecer estúpido. Porque definitivamente el tema de las puertas es algo en lo que uno no debería complicarse demasiado.
Sin embargo no fue así para mí, como el proyecto y el diseño es definitivamente nuevo y de mi autoría pero sin embargo el "esqueleto" del fuselaje nace de otro diseño, es que me veo siempre en la disyuntiva de continuar el primero o modificar para satisfacer al segundo.
Las puertas para el diseño del fuselaje tal cual fue concebido al inicio abren tipo gaviota, hacia arriba. Se construye en tubos de acero sin costura de media pulgada de diámetro y lleva cuatro resortes neumáticos (dos para cada puerta, que no son nada baratos) o bien simples bisagras, pero con la complicación que se debe abrir y sostener la puerta manualmente y engancharla en alguna parte del ala para que no caiga. Algo que a mi parecer es un tanto feo o desprolijo.
Entonces definí varias cosas:

Primero:
La puerta para mi avión va a abrir como la de un auto.

Segundo:
No me gusta la superficie de la puerta original, me parece exageradamente grande, para mi gusto tiene que ser mas chica, no me parece que contribuya a la comodidad para ingresar o salir de la cabina y en cambio sí me parece que contribuye a brindar una sensación de cierta inseguridad.

Tercero:
Para lograr una puerta mas chica necesito construir un nuevo marco.

Cuarto:
Todo esto lo tengo que lograr sin incrementar peso.

Quinto:
Debido al punto cuatro, me defino trabajar en aluminio y no en acero, por tanto tengo que calcular la sección del tubo ideal tal que no pierda resistencia con respecto a un tubo de 1/2 pulgada de acero 1025 el cual es la construcción original.
Cabe aclarar que si bien esta parte no es estructural, no quiero construir sin perder resistencia, ya que un portazo, un patada del viento, cualquier golpe la puede dañar....también pretendo que otorgue cierta seguridad al tripulante.

Cuento con unas hermosas placas de aluminio 6061 T6 de 0,8 mm. de espesor, grabadas, de alta calidad, rezago de un satélite (el ARSAT 3) cuya construcción quedó trunca.
Si, aunque suene increíble, el cambio de gobierno ocasionó que ese proyecto se detenga y todos los materiales que se habían importado para su construcción quedaron liberados para la venta al público.
Ni bien el vendedor del negocio me relató esta historia, yo ya estaba corriendo hacia él para llevarme todas esas chapas que sin duda no iba a poder conseguir nunca más. Y pude comprar cuatro a un precio de ganga. Pretendo usarlas todas en donde corresponda y la piel de las puertas es una excelente oportunidad para comenzar a cortarlas.
Con respecto al marco y la estructura de la puerta misma, me definí por unos tubos cuadrados de aluminio 6063 T5 de 1,25 mm de espesor que me brindan mayor resistencia que el símil de acero 1025 de media pulgada de diámetro y 0,9 mm. de espesor utilizado y también me otorgan menor peso, no mucho, pero si algo.
El incremento en la cantidad de tubos de aluminio que tenga que poner para realizar el nuevo marco, igualará finalmente el peso (o lo incrementará solo en algunos pocos gramos).

Toda el área vacía delimitada por los tubos de acero, hubieran sido la "gran" puerta y hubiera abierto indefectiblemente hacia arriba ya que otra opción no es válida. Mi nueva puerta es del tamaño que queda delimitado por el tubo de aluminio que ya se está colocando 
Los pañuelitos de aluminio utilizados para remachar los tubos surgen de las planchas de aluminio 6061 T6 de 0,8 mm. de espesor. Podrá parecer pecado mortal utilzarla para esto. Pero pienso que si las tengo las uso y creo que le otorga calidad al trabajo.
Para variar el trabajo no es tan fácil como puede parecer. El tubo diagonal que conforma el triángulo inferior es necesario para que la puerta al abrir no golpee el montante del ala. Hay que prestar atención a este detalle y dar el ángulo apropiado a esa diagonal.
Aunque hay un enjambre de tubos, se puede apreciar el lado terminado y compararlo con el otro lado sin empezar. Incluso se puede observar que del lado sin comenzar, en la parte superior, hay un tubito soldado de punta a punta que deberá ser extraído. Fruto de la indecisión que me invadió hasta último momento (ya que ese tubito lo había soldado días antes). En el piso y colgadas de la pared se aprecian las chapas de aluminio. No hay espacio. O mejor dicho "es lo que hay". Nos arreglamos con lo que tenemos. y trabajamos en el piso.
.Aprovecharé el cuadrado formado detrás de la puerta para hacer una linda ventana. 
Una vez terminados ambos lados de marcos, iniciamos la construcción de la puerta con los mismos tubos utilizados para el marco. Va a ser una buena puerta, resistente y liviana.
El calado de la chapara para confeccionar la piel de la puerta nos hizo transpirar. Es un material caro (mas allá que por esta vez lo halla conseguido barato) no hay posibilidad de error, no es opción hacer uno mal y cortar otro...trabajamos incómodos por la falta de espacio. El resultado no es maravilloso, pero dadas las circunstancias es mas que satisfactorio.
Y las dos puertas terminadas, en la parte hueca de ellas pondremos un buen material aislante y forraremos con la misma cuerina utilizada para la butaca.. Falta la cerradura, burletes, acrílico y lijado y pulido de la chapa, pero lo mas pesado ya esta hecho.
Siempre hablo en plural y es porque tengo la suerte que siempre alguien me acompaña en el proceso, esta vez cuento, no con un ayudante, sino con un socio.
Bienvenido Lautaro Mosconi (el hijo de mi señora) al maravilloso mundo de la construcción aeronáutica y ¡GRACIAS! no lo hubiera logrado tan rápido sin esa invaluable mano.

¡Que lástima que en marzo empieza el colegio! la firma de los constructores con esta selfie.






miércoles, 8 de febrero de 2017

Pintura

Posterior a haber finalizado el tren de aterrizaje, mientras espero el patín de cola me dispongo a realizar el trabajo de pintura.
No es caprichosa la elección, mas bien me impulsa a realizar este paso la rapidez con que el óxido, consecuencia de la humedad del aire, ataca superficialmente al acero virgen.
Por tanto primero le apliqué fosfatizante con el fin de transformar el óxido superficial reinante en un compuesto soluble (lo que se observa blanquecino fue óxido y ahora es un ion complejo de hierro soluble)


Posteriormente se enjuaga con agua o alcohol o algún solvente no grasoso, no solo para eleminar toda la grasa o suciedad sino para extraer lo más que se pueda ese polvillo blanco.
Una vez finalizado el enjuague, va la capa de anti óxido lo más rápido posible, si se demora...se vuelve a oxidar


Aunque pareciera un trabajo simple, una vez más descubro que el trabajo de imprimación y pintado del perímetro de los 60 metros lineales de tubos de la estructura, demandan tiempo y dedicación.


Finalmente, el paso mas tedioso, la pintura epoxi....espesa, difícil de pasar, pegajosa. Realmente un carma, me decidí por el epoxi ya que he observado la facilidad con la que la pintura sintética se "despega" de la superficies metálicas. El epoxi tiene la ventaja que se adhiere a las superficies. es difícil sacarlo. Pero es terriblemente difícil de pintar.





viernes, 16 de diciembre de 2016

TREN DE ATERRIZAJE

Después de muchos (¿Pero muchos eh?) meses de estudio, de diseño, copia y adecuación (de otros diseños claro está). Después de pasar por la biblioteca de la Universidad Nacional de La Plata en búsqueda de un par de libros sobre el tema... Después de todo eso, pude terminar con el tren de aterrizaje.
Si posteo una simple foto como esta:


Y escribo: "Listo, trabajo terminado." Ustedes creen que estuve meses para soldar seis tubos. Y lo que es peor, dejo implícito que sí; es una tarea muy tonta que se hace en 15 minutos y que yo demoré meses por que he tenido otras cosas mejores que hacer.

Pero no. Aquí voy a hacer esto tan extenso como largo me ha resultado la tarea, la cual realmente demanda mucho trabajo y dedicación.
Al menos a mí me resulto de este modo.

Desde el comienzo me debatí entre dos sistemas, la "soguita" sandow como le llaman, o un sistema de resortes.

Pros y contras:

La "soguita" sandow, para el que no la conoce, es una cuerda especial, que va enroscada entre el tubo del tren de aterrizaje y el tubo del fuselaje (para el caso de mi avión) y entre dos tubos propios del tren para el caso de un avión como el Piper J3 por ejemplo u otros que poseen un sistema de doble parrilla como el J3, tal cual se ve en la foto debajo.
Cuando el avión aterriza, los tubos se separan y la soga se estira.

Un avión con sistema de doble parrilla. A la izquierda, la "soguita" Sandow, a la derecha, un sistema con resorte. Obviamente alguno de ambos sistemas está siendo reemplazado por el otro. Foto extraída de aquí.
Ahora; El sandow tiene la ventaja de ser un sistema simple, económico (aunque la soguita no es tan barata) y liviano. Se le gradúa la dureza manualmente; si el sistema queda duro le desenroscamos algunas vueltas y si queda blando lo enroscamos más.
Pero para el caso de mi avión donde hay que enroscar la soga a un tubo del fuselaje, implica romper el piso y eso me parece desprolijo.
Aparte de ello, resulta ser que la soguita siempre estará contraída, funciona a tracción, con lo cual cuando el avión aterriza la soga se estira, y en el rebote, el tubo del tren golpea al tubo del fuselaje, es decir que la soga que une a ambos tubos al contraerse nuevamente genera que los tubos se golpeen. 
El resorte en cambio se encuentra en su estado natural, se comprime en el aterrizaje y se estira luego, sin que nada se golpee, me parece un sistema mucho mas prolijo aunque mas pesado y probablemente más cara su implementación y...hay que calcularlo.
O no, depende de cada uno, pero queda a suerte y verdad que demos con el resorte ideal, tal que no quede muy duro, ni demasiado blando. Aunque si quedara demasiado blando no sería en verdad el problema. 
Yo voy a calcular mi resorte, pero para una próxima entrada, así no contamino esta con fórmulas.

Como verán, los planos, si alguna vez les eché una ojeada, los dejé a un costado ¿Por qué? porque implementa el sistema "sandow" rompiendo el piso del avión para enroscar la cuerda.
Ahora vamos a ver qué implica esto de diseñar o implementar el sistema del resorte:
Lo primero que hice cuando me decidí por este sistema fue comprar estos resortes, probablemente me arriesgué demasiado, no era muy difícil imaginar que no va cualquier resorte para cualquier avión, pero supuse que a grandes rasgos, como los experimentales en general son de similares características, irían bien.
Sin embargo pude haberme equivocado a lo grande y de hecho lo vemos después en los cálculos.
Como primer paso, fue necesario dibujar el sistema ideado, no es posible de otro modo implementar nada:

Hay que observar la altura del fuse al piso para el largo de los tubos del tren, no vaya a ser cosa que cuando el fuse "caiga" en el aterrizaje por la acción de la compresión del resorte, la hélice se acerque peligrosamente al piso, respetar la trocha y especialmente el ángulo de 5º que le he dado a las ruedas hacia afuera. El tubo horizontal inferior no es parte del sistema, es un auxilio para la colocación del resto de los elementos.
Después de dibujar, a trabajar:

Primero: Conseguir los cilindros donde van alojados los resortes, me considero realmente con mucha suerte, el espesor es el que necesito y el diámetro es el justo para que los cilindros quepan perfectamente sin bailar dentro. De una aleación ideal (SAE 1030)
La distancia que le he dejado desde el extremo del resorte al extremo del cilindro se debe al rebote del resorte después del aterrizaje, la energía acumulada en el resorte después de comprimido, hará que el sistema se eleve unos cuatro o cinco centímetros. Si no quiero que golpee contra la tapa, debo dejar ese espacio. 
Cortar un cilindro no era difícil, ahora se viene el baile con las herramientas y equipos básicos de taller, es decir, sin torno ni CNC de control numérico...empezar a hacer las tapas o anillos. Agujereadora de banco, mecha copa y mucha paciencia.
Con la amoladora de banco le voy dando forma a las tapas que luego serán anillos. 
¡¡Importantisimo!! BISELAR todo aquello que vaya soldado y que posea espesor de mas de 3 mm. ¿Cómo hago sino para soldar algo de 1,25 mm de espesor a algo de 5 mm. de espesor? Trabajo un poco más, vale la pena hacerlo bien y más si mi soldadura no es profesional.
Acá un anillo "recién salido del horno" ahora le voy dando bisel para después soldarlo al tubo que seré al eje del resorte.
Bisel dentro y resta el bisel fuera, la circunsferencia perfecta no es necesaria, ya que irá soldado al cilindro. Hacen falta cuatro anillos mas dos discos con corte rectangular para el herraje que toma al fuselaje.
Después lo soldaré de ambas caras al eje, en el centro queda un espesor en el anillo aproximadamente igual al espesor del tubo del eje.

Como si fuera una vista explosionada. El eje que va dentro del cilindro pasando por el anillo, el resorte en el eje con su anillo soldado a él y finalmente la tapa del cilindro 
Todo presentado
Un bloque de acero 1030 de 10 mm. de espesor del cual saldrán fabricados dos herrajes (dibujados). Primero intenté hacerlos con un tornero. Al conocer el costo, decidí hacerlo yo mismo. La complejidad no es elevada, el tiempo que lleva hacerlo sí.
A fuerza de amoladora, sensitiva y lima....mucha lima y transpiración.
Va quedando y la satisfacción crece.
Trabajo terminado, la satisfacción es enorme, hasta que uno recuerda que le resta hacer otro igual!!!
Lima y prueba, lima y prueba, lima y prueba....hasta que el herraje entra perfecto
Quizás de lo más difícil de hacer: La tapa del cilindro, donde en el medio hay que practicar un agujero rectangular para que pase el herraje arriba mostrado. No pretendo soldarlo sobre él, pretendo insertarlo y de esta forma reducir el peso, también que quede mas resistente al soldar de ambas caras.
Se observa al herraje que sobresale y se halla insertado en el agujero rectangular en la tapa del cilindro. Por ahora soldado solo por dentro. 
La tapa y el cilindro a su vez están agujereados transversalmente ya que por estos agujeros pasarán sendos bulones que ajustan la tapa a él. Esto da mucho mas trabajo, pero permite desarmar el sistema para inspección. 
Y claro está, el bulón no puede atravesar los agujeros y "bailar en la nada dentro", es necesario un tubo de guía. Intento con esto ser prolijo (como con los biseles) o al menos lo más que se pueda. 
Así queda, si sueldo el tubito de eje del bulón al cilinrdro, le transmitirá la carga al mismo. Si no lo hago, la carga queda concentrada en el bulón, que trabajará al corte.
Ahora empiezo con el herraje que va soldado al fuselaje, por medio del cual toma todo el sistema del cilindro con el resorte. Nuevamente agujereadora, amoladora, regla y paciencia. Los agujeros son, por supuesto, para alivianar este bloque. 
Casi terminado, la pulida fue nada mas para probar una lija que adapté a la amoladora. Una maravilla esa lija.
Estoy un poco "extenuado". A esto aún le faltan dos agujeros abajo.
Presentando todo el sistema. Ahora supongo que se comprende como funciona. El tubo horizontal de arriba representa uno de los tubos del fuselaje.
Fin. tema concluido. Ahora a instalar. 
Buscar bien la mitad del fuselaje y soldar la pieza agujereada.
El Herraje soldado al fuselaje, pretendiendo que los agujeros de abajo queden bien alineados.

Armar las ruedas con sus cámaras y cubiertas, inflarlas, soldar el eje a la platina (lamentablemente omití sacar fotos de este último proceso) e instalar ambos "semitrenes" de modo tal que queden alineados NO ES FÁCIL.Pero se logra con un poco de ingenio (varias pruebas mediante) y muchos insultos en el medio.
Hay dos sostenes, tubos metálicos cuadrados, que le he puesto, apoyados sobre una madera. Estos sostenes los armé a la altura definida que debe tener el fuselaje desde el piso, de allí en adelante es más fácil presentar los tubos del tren y soldarlos entre sí incluso con las ruedas puestas, trato de hacer una soldadura lo más completa posible, para que cuando los tubos tengan esa inevitable deformación debido al calor, no se corran de sus agarres. Si fuera a soldar todo el sistema sobre una mesa, probablemente cuando quiera instalarlos en sus anclajes ya no entren en ningún lado.  

Aquí se puede apreciar el eje de la rueda y cómo toma al tubo que es eje del resorte, ajustados con un bulón, la rueda posee un ángulo de 5º respecto de la vertical como ya se observaba en el plano. El porqué lo explico en la otra entrada con los cálculos.
Como para que me crean que los 5º están en cada rueda.
Ahora si. etapa concluida. Parece poco trabajo, pero puedo asegurarles que no lo es.
Todavía debo desarmar todo nuevamente, soldar completo y probar el juego correcto de los agarres de los tubos del tren a los herrajes del fuselaje, tal que el sistema rote libremente, situación que se dará cuando las ruedas golpeen el piso (bueno, espero que nunca tengan que golpear)

Algún dato más.

Algunos optan por incorporar bujes dentro del cilindro, de tal forma que el eje que contiene el resorte se deslice por el buje.

Se puede observar al eje, que para este caso posee una rótula en el extremo, pasa a través de un buje, seguramente de bronce de alta resistencia. En el otro extremo el mismo eje acopla otro buje que desliza a través del cilindro
Este sistema es correcto (bue....ni que yo debiera aprobarlo) pero no lo considero excluyente.
Requiere una construcción por de más profesional y con equipo especializado.
El buje obviamente no se suelda al acero y por tal motivo amerita un encastre entre ellos. Mis posibilidades de realizar este tipo de trabajo son nulas debido a su complejidad, ya que requiere no solo de valerse del material para fabricar el buje que, como se ve, es de una forma especial sino del trabajo mismo para fabricarlo, por supuesto un trabajo de torneado profesional.
La falta de buje no es prohibitiva para implementar el sistema, el tubo central casi no roza el anillo del cilindro y cuando lo hace no ocasiona inconvenientes.
Para generar la menor fricción posible, el anillo por donde pasa el tubo, se encuentra limado y cuasi pulido de forma semicircular (es lo que he hecho).
Probablemente sí tenga mayores exigencias la tapa del eje que sostiene al resorte.
Pueden ustedes comparar en la web del primer vínculo (la primera foto) y esta web donde para el mismo sistema, uno ejecuta la construcción con bujes y otro no.
Cada cual podrá confeccionar su sistema de acuerdo a sus posibilidades siempre y cuando resulte en un sistema seguro.

Exitos!