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Pretendo montar un sistema de cuatro amortiguadores (dos por "pata") en el tren de aterrizaje de un Potez 540 que pretendo construir.

El esquema del sistema así como las medidas de las que dispondríamos para el recorrido del muelle serían las de la imagen que veis a continuación...

Esquema de amortiguadores para tren de aterrizaje


En ese esquema tenemos dos limitaciones, una absoluta y otra relativa. La altura del eje del motor al suelo no quiero modificarla. El diámetro de la hélice va a ser de 10 pulgadas 25,4 cm con lo que, de la distancia de 21 cm del eje del motor al suelo hay que quitar esos 12,7cm de radio de giro de la hélice, dejándonos un margen de 8,3cm para el rebote del muelle y si dejásemos dos centímetros de seguridad para que no peguen las hélices en el suelo en una mala toma, fijaríamos el recorrido máximo en 6,3cm. Este límite me gustaría no modificarlo si fuese posible.

El límite relativo, es la distancia de las ruedas al chasis del motor, más precisamente del guardabarros a la tapa inferior de la toma de aire del motor. Este margen es relativo, porque se podría modificar un pelín el diseño para que la toma de aire fuese más corta y dispusiésemos de 1cm más, o incluso dejar la toma de aire hueca por debajo para dar la libertad al muelle para recorrer esos 6,3cm.

El avión está en fase de diseño con lo que no sé lo que va a pesar una vez construido, pero como hipótesis de trabajo cercana a la realidad vamos a estimar su peso en dos kilos y medio (después ya veremos jajaja).

Hay otra limitación, (que de momento podríamos obviar), pero si quisiésemos que este tren fuese retráctil, y teniendo en cuenta que cuando el avión levante el vuelo el muelle se estiraría hacia afuera todo lo que pudiese, eso nos dice que como mucho el eje se podrá estirar tanto como largo sea el pozo del tren de aterrizaje o hueco que hay para el tren recogido, pero de momento vamos a obviar este dato ya que el tren en principio va a ser fijo.

Mi intención es que amortigüe mis "aporrizajes", evitar en lo posible que capote y que los muelles no lancen al avión hacia arriba si llegan al límite de compresión ( ¿para esto último, valdría con poner un segundo amortiguador encima del primero?, digo que si valdría, he visto que los amortiguadores de los buggys de radiocontrol llevan un pistón con aceite por dentro que es lo que suaviza el rebote, pero complica el diseño casero).

Nada más ni nada menos. Hay que tener en cuenta que el campo de vuelo va a ser de arena prensada con cantos sueltos por ahí de un tamaño que no podría precisar, pero no creo que más grandes de un cm. Tampoco sé si sería necesario saber el radio de la rueda, porque el propio neumático tendrá un poco de elasticidad que hará también lo suyo.

Me vale con una aproximación aproximada. No quiero complicar a nadie con un estudio que le lleve más de un cuarto de hora. Es decir, me vale algo del estilo a... pues para lo que quieres, con cuatro amortiguadores de dos centímetros de largo que aguanten 200 gr de peso cada uno valdrían (que conste que no tengo ni idea de muelles y por eso pregunto).

Pues eso, que muchas gracias por todo y ahí os dejo este tocho.

La diferencia entre amortiguador y solo muelle es mucha en lo que toca al comportamiento, ya hice mas de un experimento y es cosa muy dificil poner un amortiguador sin cargarte el diseño del tren (y el del avion).

Pero hay un "sucedaneo" que es poner entre las piezas moviles una goma, ese rozamiento hace un poco el trabajo del piston en el amortiguador, frena el movimiento.

El caso es que si quieres que sea efectivo debes frenar el movimiento con del muelle con algo o tendras rebotes.

Hola, interesante el tema del tren de aterrizaje. Ando metido en el diseño de uno para mis aviones, similar al tuyo. En tu caso no creo que sea demasiado obligatorio frenar los golpes del aterrizaje si tu avion anda por los 2kg, en cambio para los 6,5 del mio si que he visto qeu es necesario. Date cuenta que el peso se multiplica en caso de impacto y no es lo mismo multiplicar poco peso que un ladrillo con alas.
Bueno al lio, tomando tus dibus (muy buenos) he hecho la version amortiguadora.
Recordemos que si colocamos un muelle y le provocamos una perturbacion, este responde de manera infinita, rebotando una y otra vez. Por otro lado existen resistencias gracias a las cuales estos rebotes van apagandose hasta extinguirse del todo (esto es lo que se llama realmente amortiguacion de la perturbacion). Lo que podemos hacer en nuestros trenes con muelles es aumentar esa resistencia para que los rebotes se amortigüen rapidamente y nuestro avion no vaya dando saltos a la hora de aterrizar.
La mejor manera es usar, como ya has dicho, algun a.eite o fluido denso. Si dentro del amortiguador metemos un fluido, de manera que con cada estiramiento y acortamiento del amortiguador este fluido tenga que moverse, tendremos ya una resistencia añadida.

El modelo que te propongo apenas difiere de tu diseño, unicamente hace falta un par de retenes por amortiguador y cerrar el amortiguador en la parte superior. Al hacer esto quedan dos camaras dentro del amortiguador ( en colores rojo y azul ). si rellenamos el cilindro con aceite, el piston en su moviento de subida y bajada empujara al fluido de una camara a otra provocando la esperada amortiguacion. No hace falta llenar hasta arriba el cilndro, si queda un hueco de aire no pasa nada, el piston tampoco debe sellar contra el cilindro, ya que debe dejar pasar (con una cierta dificultad) el fluido de una a otra camara, si sella demasiado se puede agujerar el piston y entonces la suspension será mas blanda.
Los retenes pueden ser dos cilindros de goma virgen o caucho con un agujero menor al tubo que lo traspasa. El propio rozamiento del reten con el tubo tambien amortigua, frenando los rebotes mas rapidamente.
Cuanto mas denso y pesado sea el fluido mas le costará moverse de una camara a otra y mayor amortiguacion, lo de usar aceite me parace buena idea por que el rozamiento con la goma podria ser excesivo y el muelle igual no tien fueza para devolver el tren a su posicion inicial. El aceite lubricaria un poco el rozamiento de los retenes.
Espero que te sirva alguna de las ideas. Un saludo.

Gracias landrius por aportar el resultado de tu experiencia y Montesa por las ideas, ahora solo falta que dé con la manera de hacerlo, materiales y demás que aún no tengo nada claro.

Por que no pruebas con amortiguadores de coche 1/8 creo que te podrian valer. siempre sera mas facil adaptar que fabricar

Si adaptas los de coches funcina bastante bien pero la estetica de maqueta se va a tomar viento.

Estos son de un tt 1/8 el del tren principal y de un 1/10 el trasero, los dos funcionan perfectamente, es mas, el trasero sin amortiguacion no valdria, la pletina de acero rebota mucho. Las pruebas de aporrizaje:
http://vimeo.com/6151237

Hola, soy nuevo en este foro y me ha llamado la atención el tema que plantea Sebastian sobre los amortiguadores.
Yo hace tiempo vengo pensando en mejorar la amortiguación al aterrizaje y teniendo en cuenta los amortiguadores de los coches, creo que se puede desarrollar un tipo, no de gas a causa del pequeño tamaño, pero si magnetico como los que lleva el Porche. El dibujo que habeis puesto sirve de ejemplo y solo hay que substituir el muelle que es dificil de calibrar y encontrar por unos imanes de anillo con el campo magnetico coaxial y enfrentadas las caras N-S-N- etc, de manera que por el diametro interior del anillo pasa el soporte y en función del numero de anillos y la separación se ajusta el recorrido a la distancia deseada. Yo en algunos ensayos que he realizado no he apreciado rebote y los anillos se colocan en su posición de forma regular guardando un equilibrio magnetico entre ellos.
Ya direis que os parece.

Hola, como complemento a mi anterior post, he realizado un dibujo con el diseño del mismo.
Creo que ahora queda mas claro lo que decia.

Hola Carlos, que idea mas innovadora, nunca había visto ni imaginado imanes para amortiguar una carga. Con los esquemas que propones queda muy calara la idea.
La pega debe ser que conseguir un muelle es mas sencillo que los imanes, por lo demas es un sistema que me parece fiable y ya digo, muy llamativo. Supngo que los pistones no pueden ser metalicos (ferrosos me refiero para no deformar los campos magneticos)...

Una propuesta muy interesante.

Hola, uhmmm una variación sobre los imanes... si el eje central es de acero inmantado y en el exterior ponéis una bobina (hilo de bobinar finito enrollado), basta con cortocircuitar las puntas para que se oponga con dos wevos al movimiento, a más rápido más fuerza... solo que el peso no sé si compensa .

El amortiguador de aceite que describíais antes me recuerda al que llevan las básculas de pesar mecánicas (las de aguja de toda la vida), son un cilindro de latón con dos discos en el émbolo... ni siquiera llevan retenes en el émbolo. Los dos discos van superpuestos y llevan una ranura, giran para ajustarse y se bloquean con una tuerca, cuando las dos ranuras coinciden es la máxima abertura y el aceite pasa de cámara a cámara rápido, cuando las giras se cierra gradualmente el área de ranura y con ello el caudal de aceite que pasa a través.

El aceite es aceite de máquina de coser... donde sí necesitará retén es la salida del émbolo con el cilindro exterior.

Disponiendo de un torno no es complicado, sinó lo dificil es dar con materiales que "coincidan"

Salu2

Gracias Sr. Montesa por tus amables comentarios.
Respecto de tu pregunta los pilares ó patas han de cumplir en mi opinion dos requisitos:
1º Estar hechos de material antimagnético, evidentemente hay una gran veriedad.
2º Ser capaces de soportar el peso mas el impacto sin romperse o doblarse, hay muy pocos.
Por descontado tienen que tener un peso infimo.
Estas premisas las cumple el tubo de carbono y el acero inoxidable anti-magnético. El tubo de carbono desliza muy suavemente los imanes. La varilla de inoxidable con la que probe era un poco delgada para el diametro de los imanes y no iba muy bien.
En algunas pruebas que he realizado si el pilar es ferrico los imanes se quedan pegados y no deslizan a lo largo del eje.
Como la "dureza" del amortiguador depende de la fuerza del iman, ajustando la distancia libre entre los imanes se regula esta, así como el recorrido total. Una ventaja adicional es que como el campo magnético no es lineal sino inversamente cuadrático en la distancia, la amortiguación resulta ser logarítmica. En un muelle tenemos que un recorrido lineal ejerce una fuerza casi lineal y si se sobrepasa el indice de elasticidad el muelle se deteriora. Con los imanes no ocurre esto ya que la fuerza repulsiva llega a valores muy elevados. Yo he comprobado como con imanes con una fuerza de atracción de 800 grs. se produce una fuerza de repulsión de varios kgs.
Si se quiere mejorar la aerodinamica se puede recubrir el exterior con un tubo de plastico fino.
Voy a seguir haciendo pruebas.

Hola Carlos, dandole vueltas a tu propuesta y con lo nuevo que pulblicas empiezo a ver mas ventajas y desventajas al uso de imanes. Como bien dices la fuerza magnetica aumenta/disminuye de forma exponencial.
La ventaja es que para que se toquen los imanes con polos iguales es que hace falta una fuerza enorme y esto permite obviar el uso de topes de goma.
Por otro lado infiero que el recorrido efectivo de la amortiguacion puede ser pobre. Esto es, la elongacion en la que se establece una resistencia amortiguadora es limitada.
Esto supone una desventaja en aviones grandes, donde se puede buscar un suave y continuo parón del golpe, mientras que en aviones pequeñitos esta caracteristica es obligada por que no se dispone de patas demasiado largas y el golpe debe detenerse en poco recorrido.
Tu propuesta sigue siendo valida al cien por cien, y puede que la solución optima para ciertos trenes de aterrizaje avanzados, pase por combinar la fuerza magnetica de los imanes, la resistencia del acero y la densidad del aceite.

Un saludo.

Hola a todos.
He estado estudiando tus comentarios, Sr. Montesa, respecto a la utilización en determinados aviones según el tamaño del mismo y especialmente respecto al recorrido del amortiguador.
A mi también me resulta mas fácil de idear un sistema para trenes mas pequeños, Ya que pienso en un tubo hueco con imanes cilíndricos en el interior trabajando a compresión. Pero para aviones mayores al ser el tren mayor hay mas posiblilidades.
En primer lugar hay que tener en cuenta que una gran parte de los modelos que vuelan no tienen amortiguadores y muchos ni tan siquiera tren de aterrizaje, si se puede llamar amortigüación a los que tienen patas que se abren como un compás. Los que si tienen un tren de aterrizaje mas elaborado son los de turbina y reproducción de modelos a escala.
Respecto al recorrido pobre yo no lo considero así, ya que se puede hacer tan largo como sea necesario, solo hay dar mayor longitud al soporte e intercalar mas anillos. Hay que tener en cuenta que al llevar un tope en los extremos las fuerzas de repulsión en reposo quedan establecidas en función del campo magnético del imán (o sea el tamaño del mismo, la permeabilidad del neodimio, etc.), el recorrido libre entre los anillos y el número de los mismos. Por este motivo la compresión inicial puede ser dura o blanda, según se desee.
Respecto a la atenuación de las oscilaciones parásitas, si se utiliza aceite, se puede encerrar todo es un tubo de plástico sellado con junta por la parte inferior para permitir la elongación del eje soporte y el resto hermético. El tubo además mejora la aerodinámica. En funcionamiento los propios anillos de imán se frenan por viscosidad con el aceite, así como al pasar el aceite de la parte inferior a la superior en el instante de la compresión.
Como una imagen vale mas que mil palabras adjunto una para más claridad.

El sistema de imanes me parece una idea estupenda pero no el hibrido.
Si pones un cilindro lleno de aceite y un piston ya tienes un amortiguador hidraulico y para adecuarlo al peso del avion, o mas bien al golpe que debe absorver solo hay que variar de aceite, eso ya lo tenemos con los cochecitos, aceites de diferentes viscosidades para regular la dureza.
En este caso quiza no sea ya necesario el sistema de imanes, ya lo convertimos en un amortiguador hidraulico ademas de magnetico.

Yo, en todo momento pense en el aprovechamiento de materiales que ya estan hechos pero puestos a fabricar, el primer diseño con los muelles internos es perfectamente valido simplemente poniendo un piston bajo el muelle y aceite, claro. Pero se complica.

Otra opcion que igual es posible, hacer la pata del tren que tenga el muelle(o sin muelle) interno como la primera opcion pero que ese movimiento se prolongue hasta arriba, dentro del hueco del motor que parece grande y poner ahi el amortiguador escondido.