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viernes, 2 de agosto de 2013

Cota Prototipo Open II: El basculante

Una vez seleccionado el chasis de partida que vamos a utilizar, el de la cota 310 por las cualidades descritas en la anterior entrada, pasamos a ver qué otro elemento clave es el que mejor se adapta a nuestro Proyecto: El basculante.

Cuanto más largo, mejor. Vaya eso por delante. El basculante además de permitir el repliegue de la rueda trasera, es el elemento que empuja a la moto para el avance. Cualquier aceleración de la moto sin perder tracción, hace lo propio con el punto geométrico que constituye el eje de rueda trasero. Si el punto geométrico eje de rueda trasera acelera, por compresión del basculante la componente en dirección de éste se transmite al chasis por medio del eje basculante.

Lo ideal sería que el eje del basculante se situase lo más próximo al centro de gravedad de la moto o, al menos, que la dirección del basculante estuviere alineado con ese centro de gravedad. Cualquier desviación de la dirección del basculante con el centro de gravedad produce, además de la fuerza de traslación de la moto, un par en la moto haciéndola girar, posiblemente en un sentido no deseado. ¿Que hacemos para levantar la rueda de delante? Hundir la suspensión trasera y acelerar en ese momento para que se produzca un par que nos ayude a levantar la moto de delante, amen de tirar del manillar para atrás, ayudando a ese par. 

Imaginemos que ese eslabón que constituye el basculante en la tracción de la moto fuese muy corto. Para un recorrido dado de la suspensión trasera, el movimiento angular del basculante debe ser mayor que en un basculante largo, y por tanto, la deformación del mecanismo que hace avanzar la moto es mayor en un basculante corto, haciendo que la desviación sobre el centro de gravedad sea mayor.

Pero si queremos mejorar la tracción de nuestra clásica no es válido sólo con alargar el basculante. He llegado a ver clásicas con prolongadores soldados al propio basculante. No nos vale. Alargaríamos la distancia entre ejes de la moto y además adelantaríamos relativamente el centro de gravedad de la moto. Lo suyo es alargar el basculante y, al mismo tiempo, adelantar el eje del mismo en la misma medida que alargamos éste dejando la rueda en el mismo sitio y el centro de gravedad inalterado. Evidentemente el motor se queda dónde estaba, por lo que el eje del basculante quedará más cerca del eje de salida del motor.

En la evolución del diseño que ha tenido desde los años 80 el ir adelantando paulatinamente el punto del eje basculante acompañado de un alargamiento de éste tuvo un límite, que fue que se llegara a hacer tope el eje del basculante con el motor. Hoy día y desde los años 90, muchas trialeras y no trialeras, el eje del basculante atraviesa parte del motor. El extremo está en el diseño que hizo Antonio Cobas donde basculante y salida real de potencia del motor compartían eje geométrico, aunque fuese por razones del efecto de la tensión de cadena en la suspensión trasera.



Basta echar un vistazo a esta distancia en las motos de trial de ahora y en las clásicas menos evolucionadas y nos daremos cuenta de la gran diferencia.


Enorme distancia entre ejes salida y basculante.
Diseño poco evolucionado aun en una moto no tan antigua: basculante corto, eje salida lejos del eje basculante

Diseño bastante evolucionado en la cota 242, el eje del basculante esta próximo al eje de salida.

El eje basculante de la cota 310 se acerca todavía más al motor. 

Diseño actual



El basculante de nuestro prototipo bien podría ser el mismo que lleva la cota 310 construido en aluminio y con una ligereza espectacular, como lo es el de la cota 242 pero un poco más largo todavía, sin embargo, tenemos que tener presente que le deberemos acoplar dos amortiguadores para que se mantenga la condición de clásíca twin-shock. Para hacer eso hay que soldar los anclajes de éstos al basculante y hacerlo en aluminio no es tan fácil y requiere necesidad de recursos de talleres externos.


Diferencia de longitud entre basculantes; aluminio, 242 y blanco 307
Los basculantes que disponen las cota 307 y 309 son de acero y tienen exactamente la misma longitud entre ejes que el basculante de la cota 310, 485 mm. y a falta de comprobar la disposición del ancho de casquillos y el diámetro del eje del basculante, nos valdría para acoplarlo al chasis de la 310. Además, si utilizamos cualquiera de estos basculantes, la geometría de chasis, motor y basculante va a quedar exactamente igual a lo que es una 310, sólo que con el basculante más pesado por el acero.

Por comparar, el basculante de la cota 242, que ya de por sí se puede considerar de bastante longitud pues no en vano lo he visto montado en muchas otras trialeras, mide 455 mm. No obstante la longitud entre ejes de ruedas de la cota 242 es de 1.335 mm., es decir, medio centímetro más larga que las cota 307, 309 y 310 con 1.330 mm. Tengo a mano el dato de las novísimas Cota 4RT 2014, 1.321 mm.

Basculante de la cota 242 utilizado en otra trialera: han alargado la suspensión trasera  pero también la distancia entre ejes de la moto.

El basculante seleccionado porque dispongo de él y porque mantiene la geometría de la cota 310 es el de la 307 de acero. Una pena pues es mucho más pesado que el de la 310, pero ya veremos en un futuro si no intentamos montar el de aluminio. Por otra parte, hay que darse cuenta que el basculante en una mono ha de ser mucho más resistente que en una twin-shock pues trabaja mucho más a flexión. Por tanto, a este basculante de 307 además de soldarle los soportes inferiores de los dos amortiguadores, podremos aligerarlo drásticamente eliminándole refuerzos y anclajes del mono.

Presentación amortiguador para ubicación soporte inferior

Chasis y sistema de bieletas de cota 310 con basculante de cota 307.

La ubicación de los soportes inferiores de amortiguadores a lo largo de la longitud del basculante es determinante para definir la geometría de la amortiguación trasera, pues no sólo nos dará el recorrido si no que nos determinará la progresividad; la menor dureza en los primeros tramos que en los últimos del recorrido. Como el anclaje superior también tiene que ver en lo anterior veremos la definición de esta geometría en el capítulo del subchasis.


Cómo podría quedar el amortiguador trasero
Gran debate mecánico tuvimos Julio Mcampo68 y yo acerca del anclaje ideal inferior de los amortiguadores  De tres maneras posibles se puede hacer: orejeta con eje en voladizo tipo cota 349, en U con eje pasante o una orejeta centrada en el amortiguador con terminación de este en U invertida tipo cota 242 o cota 330. Finalmente nos decidimos por el diseño clásico en U que es el que menos material requiere extraído de un perfil de acero, y lo recortamos calculando el sector de ángulo de movimiento relativo del amortiguador con respecto al basculante.



A parte de la posición longitudinal en el basculante que nos va a proporcionar la geometría de la amortiguación trasera, tenemos que tener en cuenta la posición lateral de los mismos. El soporte izquierdo no puede interferir con la cadena, pero tampoco lo debemos separar de ésta más que lo justo, ya que sino los soportes superiores nos podrían quedar muy separados entre sí, molestando a las piernas del piloto. También podríamos dejar los soportes inferiores más separados que los superiores, pero sin exagerar siendo un límite muy pronunciado la disposición que tienen la primeras cota 123.

Divergencia de los amortiguadores traseros


Situación lateral amortiguador izquierdo para no interferir en la cadena.

Alineación de los dos soportes mediante varilla roscada

Marcado sobre basculante posición final deseada antes de soldar
Sierra y radial para aligerar el basculante 

Aligeramiento del basculante; eliminación de refuerzos con orejetas ya soldadas
El eje del basculante de la cota 310 es de 14 mm mientras que en la 307, y por tanto los cojinetes, es de 12. Esto lo solucionamos con sendos casquillos a cada lado del chasis de la 310 y utilizando el eje de 12 milímetros de diámetro. El ancho del basculante a la altura de los casquillos es el mismo en ambas motos y no tenemos mayores problemas en instalarlo.

Basculante terminado y crormado

Evidentemente las ruedas deben disponer de tambor y zapatas para poder correr en categoría de clásicas por lo que la decisión ha sido instalar las de la cota 242. En la rueda trasera el conjunto de buje, más portazapatas proporcionan un ancho inferior al del basculante a la altura del eje por lo que no tendremos problemas más que en centrar la rueda en el eje central de la moto.


Para el centrado de la rueda trasera tenemos que tener en cuenta que el basculante no es simétrico, el lado  derecho abre más que el izquierdo. Por tanto, hemos de medir las distancias iguales a ambos lados desde el borde de la llanta a los flancos laterales de los rodamientos en el buje, y suplementar a cada lado con casquillos separadores en duraluminio a la medida adecuada, teniendo en cuenta el portazapatas y la reacción del freno trasero.

No está de más comprobar, como se puede ver en la foto, y ayudados por un rayo de alineación de una sierra eléctrica, que todo queda perfectamente alineado con la espina central del chasis, con la pipa y con el plano central de la moto.


Un adicional chequeo que podemos hacer, es que la distancia entre el plano central de la moto y el piñón de salida del motor es igual a la distancia que hay entre el plano central de la rueda trasera y la corona, para asegurarnos que la cadena quede perfectamente alineada y paralela al plano central.

Del soporte central que une el motor con el eje del basculante y que deja centrados los casquillos, tenemos que eliminar las dos orejetas que sirvieron de soporte a las bieletas del monoamortiguador y reforzaremos con chapa para aumentar rigidez.



Tenemos que tener en cuenta que si bien el basculante de la 307 es más pesado que el de la 310 y que vamos a instalar dos pesados amortiguadores The Magicals, pero a parte de haber aligerado bastante el basculante, hemos eliminado orejetas del sistema PRS de bieletas, el mono amortiguador Marzocchi con depósito de gas y aceite separado y por supuesto, las correspondientes bieletas con los tornillos pasantes, por lo que el conjunto del nuevo diseño no ha ganado en peso.

2 comentarios:

Unknown dijo...

Podrias decirme porque no usaste el basculante de la 242 en el chasis de la 310 si ya tiene anclajes para amortiguadores y subchasis de la 242 se puede adaptar al chasis de la 310?
Es medio cm mas corto pero te ahorras muucha faena, verdad?

nacho247 dijo...

Disculpa la lentitud en mi respuesta, pero no suelo mirar mucho los comentarios.
No utilicé el basculante de la 242 porque este resulta corto para el chasis de la cota 310. Ten en cuenta que el eje del basculante en la cota 310 esta más adelantado y necesitas que el basculante sea más largo para que el eje de la rueda trasera quede mejor. Al final, el basculante de la cota 307 y el de la 310 tienen la misma longitud, no así el de la 242.