Allora, dico per prima cosa che tutti, me compreso, il bilanciamento lo facciamo a tentativi, cioè mettendo del velcro e spostando avanti e indietro fino a trovare il punto ottimale ..... però ...
Però ... esiste un metodo per fare un prebilanciamento teorico... cioè verificare se sia possibile trovare un punto di bilanciamento spostando avanti e indietro. Il procedimento matematico è semplicissimo, basta ricordare una delle equazioni fondamentali della statica e cioè che la somma dei momenti rispetto ad un punto è nulla se il corpo è in equilibrio.
Siccome mi rendo conto che detta così può non significare molto per chi non ha dimestichezza con queste faccende farò un esempio concreto avendo proprio questa mattina fatto i calcoletti per trovare approssimativamente i punti dove fissare motore e batterie del nuovo modello che sto costruendo che è un Pibros.
Allora, su un foglio di carta si disegna una retta che rappresenta la lunghezza del modello. Su questa retta si indica dove deve trovarsi il punto del centro di gravità da progetto. Nel mio caso il modello è lungo
40 cm ed il CG deve trovarsi a 21 cm dall'inizio.
Allora io ho deciso di usare uno Speed 280 e 7 celle AAA da 700mA.
Per prima cosa occorre determinare il peso dello Speed 280 che dalle specifiche è pari a 42 grammi. Inoltre è lungo circa 3 cm.
Poi occorre determinare i dati delle batterie, ciascuna batteria AAA pesa 13 grammi circa ed ha dimensioni 10.5 mm x 44mm. (ovviamente 10.5 è il diametro della sezione del cilindro della batteria)
Supponiamo di mettere tutte le batterie in linea la lunghezza del pacco è quindi pari a 10.5 x 7 = 73.5 mm che approssimiamo a 7.4 cm
Il pacco pesa intorno ai 13 gr * 7 = 91 grammi trascurando il peso dei cavetti del termoretraibile ecc.
Mettendo il pacco batterie avanti possiamo spostarlo avanti-indietro al massimo di (21 - 3.4) di 17.6 cm. Poichè il pacco è simmetrico supporremo che il carico di 91 grammi sia applicato al baricentro del pacco che non è altro che la metà della sua lunghezza, pari a 3.7 cm.
Quindi il centro del pacco batterie protrà trovarsi tra un minimo di 3.7 cm ed un max di 17.3 cm dall'inizio riga.
Vediamo quindi di calcolare adesso i momenti dei componenti.
Ricordiamo che il momento è il prodotto tra la forza applicata ed il braccio rispetto ad un punto. Per comodità considereremo positivi tutti i momenti a sinistra del CG e negativi tutti quelli a destra.
Il motore lo metterò in coda quidi i 42 grammi saranno applicati alla mezzeria del motore (1.5 cm) a partire dal bordo di uscita e quindi a (40 - 21 - 1.5) 17.5 cm di distanza dal CG. Quindi :
Momento del motore = 42 gr * 17.5 = 735 gr*cm
Calcoliamo adesso il momento del pacco batterie. Questo varierà da un minimo di
Momento min batterie = 91 gr * 3.7 cm = 336.7 gr * cm
ad un massimo di
Momento max batterie = 91 gr * 17.3 cm = 1574.3 gr * cm
essendo quindi il momento del motore compreso tra il minimo ed il massimo di quello delle batterie esisterà certamente un punto x dove sarà soddisfatta l'equazione dei momenti. Quindi scriveremo
91 * x - 735 = 0
Risolvendo rispetto ad x otteniamo x = 735/91 = 8.08 che approssimiamo ad 8.
Quindi per bilanciare il pacco batterie la mezzeria del pacco dovrà cadere ad 8 cm dal CG e quindi a 21-8 = 13 cm dall'inizio.
Poichè abbiamo detto che il pacco batterie misurava 7.4 cm possiamo calcolarci esattamente dove inizia e dove finisce il pacco rispetto alla riga sul foglio.
Il pacco batterie inizierà da 9.3 cm dal vertice del triangolo e terminerà a 16.7 cm.
Questo sarà il punto iniziale dal quale inizieremo poi a fare piccoli spostamenti sperimentali per determinare il punto ottimale.
Se si vuole completare il lavoro si possono poi calcolare anche i momenti del ricevitore, dei servocomandi e anche dei push-rod se si vuole. Tenete presente comunque che i pesi di questi componenti sono di solito poco rilevanti rispetto alle batterie ed al motore e quindi basta bilanciare su questi due componenti e poi spostare sperimentalmente intorno al punto trovato per considerare anche gli effetti delle altre parti elettroniche.
Se avete domande o se non sono stato sufficientemente chiaro ... sono a vostra disposizione.
:-) Fabio.
