Texto elaborado en base al redactado por el autor arriba mencionado.
DISEÑO Y CONSTRUCCION DE MECANISMOS DE CONTROL DE MODELOS UCONTROL

Jan Skrábalek

Los mecanismos de control deben estar correctamente diseñado en términos de su ubicación en el fuselaje del modelo y en términos de sus funciones cinemáticas (confirmadas por análisis gráfico o matemático).
Podemos proceder al diseño y la construcción (en forma de dibujos simplificados) y una construcción práctica en el taller.
Se deben respetar los siguientes requisitos principales al preparar una propuesta de diseño:
- minimización del número de componentes principales,
- suficiente resistencia y rigidez de los componentes con un peso mínimo,
- resistencias de fricción mínimas de las conexiones móviles,
- vida útil suficientemente larga de las conexiones móviles,
- buena producción tecnológica del mecanismo.
Al minimizar el número de componentes principales, también aseguramos la minimización del número de componentes mutuamente fijados.
La conexión de estos componentes en el mecanismo de control, aumentan la seguridad del mismo contra fallos y a la vez aumentará la vida del mismo.
Un ejemplo típico de minimizar el número de componentes es la forma clásica del balancín con el eje girando directamente en el mismo. Esta es la forma clásica, hecha de una sola pieza de material (duraluminio o chapa de acero, laminado, delrin, etc.) según se ve en la figura siguiente.

El balancin está montado de forma tal que gira en el eje el cual está fijo en la parte establecida para ello en el ala, tal como se muestra en la figura anterior.
La posición axial del eje está asegurada por fijación en el ala. Los cables y varillas de control también se ubican y fijan simplemente en los agujeros correspondientes.
La solución mencionada, aunque simple y fácil, no cumple con el requisito de vida útil suficientemente larga de las articulaciones giratorias. Por lo tanto, lo usamos para modelos entrenadores o modelos de la categoría F2D (combate), que en realidad son material de modelado "consumibles".

Para prolongar la vida de las conexiones es mejor hacer los balancines incorporando en los mismos un buje metálico para giro en el eje, firmemente conectado en el balancin y a la vez las salidas de lineas forradas con nailon o teflón, según se muestra en la figura siguiente.

A los agujeros para los cables de salida no es necesario embujar porque el aumento de juego de los agujeros no es un problema.

Recientemente, el uso de modelos desmontables se ha generalizado el uso del balancín expuesto por fuera del ala a diferencia de los ejemplos anteriores, especialmente para la categoría F2B. Esta novedad, además de mejorar las condiciones de transporte, es una solución que también trae la posibilidad de acceso directo a las expuestas conexiones del mecanismo de control, así como la posibilidad de ajustar las relaciones de transmisión del mecanismo cambiando las longitudes de los brazos de palanca individuales.
La figura que sigue muestra la solución de diseño utilizado en modelos desmontables. El "punto" de giro del balancin está firmemente conectado a un brazo pequeño fijado y solidario con el giro del mismo. En el extremo de ese brazo o palanca se fija la varilla (pushorod) de mando.
Al comparar esta solución con la solución anterior, se puede ver que el número de componentes ha aumentado y, lo que es más importante, se agregaron dos importantes conexiones fijas de alta tensión, que transmiten momentos de control entre las palancas.
En contraposición, en caso de falla de cualquiera de estas conexiones, es inevitable un accidente modelo.

Otro ejemplo típico de minimizar el número de componentes principales es el diseño de las palancas o "cuernos" de control de los flaps y elevadores, es en la forma que se muestran en la figura siguiente.

CUERNOS DE FLAPS Y ELEVADORES

Los cuernos mencionados se pueden fabricar doblando una pieza de alambre de acero (puede ser rayo de bicicleta o motocicleta), para los flaps y elevadores como se muestra en la siguiente imagen.

Esta solución de diseño la utilizó durante muchos años J. Gabris en sus modelos "SUPER MASTER" (Nota 1) sin las más mínimas perturbaciones, ni un aumento notable del juego en las articulaciones giratorias.
Desde el punto de vista de la fabricación, está claro que para hacer tales cuernos se requiere una habilidad adecuada que se obtiene practicando al doblar una gran cantidad de alambres hasta lograr el buscado.

Para los modelos desmontables de la categoría F2B, los cuernos de control de los flaps y elevadores se fabrican en forma tal que permiten cambiar la longitud de los brazos. Unas de las soluciones se muestran en la figura siguiente.

En la figura de la izquierda, los cuernos estan formados por dos partes individuales, conectadas por un "canal" fabricado en chapa de acero. Una pieza hecha con duraluminio ajustable axialmente se atornilla en la rosca del extremo de cada brazo donde se conecta el pushrod.
En la figura de la derecha la conexión a los flaps se ha hecho en dos partes separadas interconectadas por alambre y soldadura. S.Cech utilizó los cuernos con esta construcción en sus modelos "UNO" (Nota 2).
Al comparar estas soluciones de diseño con la solución de la figura anterior a esta, vemos que el número de componentes principales y el número de sus conexiones fuertes ha aumentado, lo que necesariamente se reflejará en un aumento de peso y una menor confiabilidad. Esto sin embargo, se compensa por la mayor capacidad de ajuste y la facilidad de cambio de partes del mecanismo.

La figura que sigue muestra otro diseño comúnmente utilizado en la fabricación de cuernos.

El cuerno o "palanca en U" del control de los elevadores está hecha en ambos casos de una sola pieza con un eje de alambre de acero en en el que se fija un cuerno de accionamiento de chapa de acero con orificios para su conexión con la barra de empuje (pushrod).
Garantizar la suficiente resistencia y fiabilidad de la conexión del cuerno con el pushrod es resuelto doblando el alambre en el área de la unión en su conexión con un alambre soldándo en el lugar.
Todas las conexiones importantes del cuerno y los pushrods en los flaps y los elevadores desde el punto de vista de la confiabilidad se logran mejor utilizando soldadura con plata. Soldar con estaño no garantiza seguridad excepto para uniones donde no se requieren esfuerzos y en estos casos es conveniente enrollar las partes con alambre de cobre de 0.2 o 0.3 mm y luego soldar.

SALIDA DE LINEAS

En la figura siguiente, se mestran algunas formas de union de las salidas de lineas.
En el ejemplo (A), se pasa el cable flexible por cada agujero en el extremo del balancin, se vuelve sobre el mismo pasando por un tubito metálico el cual se presiona para ajustar ese cierre o se enrollan las partes con alambre de cobre de 0.2 o 0.3 mm soldando con estaño. Esto se hace también en el otro extremo de la salida de la linea en el ala. Las lineas de vuelo se unen con un mosquetón a estas salidas de línea.

En la versión (B) para las salidas de lineas se utiliza alambre de acero en lugar de cable flexible. En la conexión con el balancin, se realiza el doblez y cierre en forma similar a lo enunciado para el caso (A) y en el extremo de salida en el ala, se forma un gancho que a la vez sirve como mosquetón.
La desventaja de esta realización es la alta rigidez a la flexión, provocando incluso que el alambre sufra curvaduras durante el transporte. La flexión accidental de cables es una causa común de atascamiento de cables en la salida final enel ala.

La versión (C) está hecha combinando alambre de acero y cable flexible y elimina las desventajas de la versión (A) y (B).
El punto de conexión con el balancin está hecho de alambre de acero y el mismo se conecta al cable mediante envoltura con el extremo del cable en la posición 1, y una segunda vuelta con el extremo del cable en la posición 2 y soldando.
Para la conexión de los cables de salida con las lineas de vuelo, en su extremo se coloca un anillo de metal (5) asegurando de esta forma una larga vida a esa unión.
Para la unión de los cables es preferible básicamente usar un conector de hojalata. El uso de soldadura fuerte provocaría cambios estructurales material del cable causado por alta temperatura y un cambio de en la rigidez de flexión entre el tramo soldado y la parte no soldada del cable, con un impacto negativo en la resistencia por fatiga del cable. Tambien es necesario limpiar a fondo las juntas soldadas de los residuos de ácido.

PUSHRODS
El último elemento estructural principal de los mecanismos de control son las varillas de mando o "pushrods".
En la figura siguiente se muestran varios diseños de uso común.

En (A) el pushrod está hecho de una sola pieza de alambre de acero y después de pasar a través de los orificios de los cuernos correspondientes se asegura contra caídas doblando los extremos en forma de "U". Esta versión es muy simple, pero con posible corta vida útil de las juntas giratorias y holgura relativamente grande solo es adecuada para modelos de entrenamiento, modelos categoría F2D, o para controlar funciones auxiliares para las categorías F4B (escala).

En (B) el pushrod también está hecho de una conexión a los cuernos con alambre de acero en ambos extremos unidos mediante un tubo de fibra de carbono o aluminio de un largo de 2/3 del total. Dar forma de "L" a los extremos proporciona un área de contacto más grande en el cuerno y menos juego en las conexiones con los mismos, que aún pueden ser
complementado con arandelas para aumentar la vida útil de la conexión.
El pushrod está asegurado contra salidas del cuerno, soldando un alambre fino de acero a modo de retén o resorte (5) permitiendo un fácil montaje y desmontaje del pushrod.
En el caso de utilizar varillas de alambre en lugar de los tubos antes mencionados, la rigidez puede aumentarse en su elastisidad doblándolos en la parte media, o utilizando dos alambres, que en la parte media doblamos en forma cruzada. Este cruce es ventajoso al ajustar las posiciones básicas de los cuernos al montar el mecanismo de control.
Si descubrimos del análisis gráfico de la función cinemática que la varilla realiza un movimiento de balanceo alrededor de la parte media (se mueve axialmente), podemos colocar una guía en el lugar de la flexion.

En (C), se muestra otra forma que que está en contra de la solución (B) preferiblemente en términos de peso mediante uso de un tubo liviano de fibra o de madera redonda dura. El ajuste de la longitud exacta de la varilla es posible gracias a una rosca conectando cada un extremo de la misma.
Es una conexión útil en pushrods de flaps y elevadores.

Nota 1: Gabris (chekoslovakia) ganó el FIA F2B WC dos veces con este modelo: 1966 en Inglaterra y 1968 en Finlandia

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Nota 2: "UNO" modelo de Stanislav Czech ganador del Campeonato de Europa de F2B en 1983,

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