eastpak Ha scritto:salve a tutti
è finalmente arrivato il momento di mostrarvi a che punto è arrivato il mio progetto di realizzazione di un rinforzo per il telaio della nostra mx-5, in questo particolare caso una nbfl.
l'esigenza maggiore si è sentita una volta montato un assetto piu rigido rispetto all'originale (molle tein s-tech accoppiate ad ammortizzatori kayaba agx) il quale non è campione di durezza ma comunque a mio avviso rappresenta un eccellente compromesso tra comodità quotidiana e guida sportiva, strettamente legato anche ad angoli piu spinti.
sebbene la precisione e la tenuta siano migliorate nettamente, il telaio ha iniziato a evidenziare ancor di piu i suoi limiti strutturali, soprattutto per quanto concerne la rigidezza torsionale.
a mio modesto parere, e non voglio alimentare polemiche, montare barre antirollio di sezione incrementata rischierebbe di mettere in crisi ancor piu l'elastica struttura del pianale dell'mx-5 senza donare benefici effettivi ma solo apparenti.
ma veniamo al dunque, ecco una foto del modello in legno realizzato inizialmente come maschera per verificare meccanicamente sotto la macchina l'ingombro di tutti i relativi componenti:

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successivamente si è proceduto con l'immissione di un progetto di massima realizzato al CAD in un programma di calcolo, il quale mi ha aiutato a capire quale fosse il tipo di struttura unitaria migliore per realizzare il reticolo, considerando tutti gli sforzi e i carichi, soprattutto quelli critici di punta, con sole sollecitazioni statiche. ho ottenuto cosi il grafico della deformata nel "peggiore dei casi", ovvero sotto la peggior sollecitazione possibile immaginabile, ovvero quella su una sola ruota di 4. successivamente ho aumentato il tutto di un coefficiente 2.5 per evitare che anche sotto stress dinamici e impulsivi la struttura potesse cedere.

dopo attenti ragionamenti, tenendo conto anche dell'aspetto di realizzazione, con l'aiuto di mio padre (ingegnere edile vecchio stampo) abbiamo optato per due lastre in acciaio (come si vedono in figura) dallo spessore piuttosto esiguo.
queste sono molto facili da tagliare, una volta inserito il disegno finito al CAD in una tagliatrice laser. le lastre opportunamente collegate (sono stati studiati anche il numero dei collegamenti e la loro posizione) ad una distanza di 7 millimetri l'una dall'altra formano una struttura simile a quella di una trave ad H su ogni traversa , ma molto molto piu rigida.
i lembi laterali delle lastre, piegati, vanno ad abbracciare i longheroni del telaio della macchina, i quali secondo i miei calcoli di massima (purtroppo non avevo quote e distanze esatte) non necessitano di alcun rinforzo (vedi frame rails) perche non sono di certo quelli l'elemento fusibile della struttura d'insieme.
i longheroni verranno forati successivamente al posizionamento delle lastre le quali saranno dunque ben imbullonate.
tutto il sistema è stato ragionato partendo anche da elementi già presenti sul mercato (vedi butterfly) e discutendo sui pregi e difetti delle soluzioni adottate dai costruttori.
il risultato finale è un complesso fondamentalmente semplice, rigidissimo, e dunque performante.
assolutamente lontano dai carici di punta e dagli scorrimenti in cui potrebbero incorrere altri sistemi che adesso non mi metto a menzionare, stando ai calcoli dovrebbe aumentare la rigidezza (attenzione parlo di rigidezza torsionale) di un fattore pari circa a 9.
quest'ultima dovrebbe quindi essere incrementata di circa il 900%. detto cosi sembra assurdo, ma considerando (per i profani) che il momento d'inerzia varia con il quadrato della distanza dall'asse, e che in questo modo la struttura complessiva del pianale viene dotata dell'elemento indispensabile a "chiuderla", e quindi a renderla simile a quella di una macchina "col tetto", i "conti tornano".
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spero di aver tempo per postare in seguito le foto del montaggio, e per divulgare le mie impressioni di guida dopo l'installazione.
spero inoltre d'aver appassionato un po di voi alla mia prima "avventura ingegneristica progettuale" da laureando in ingegneria meccanica.
Francesco

eastpak Ha scritto:@omermon: siamo di poco sopra i 15kg
@mrmrwolf: i lembi si imbullonano in punti particolari dove i longheroni del telaio esistende della macchina hanno spessore doppio. in ogni caso sono decisamente piu consoni quelli al fissaggio con bulloni passanti rispetto al lamierino che fa da fondo alla macchina. se il tutto fosse saldato sarebbe un'altra storia, ma ho dovuto pensare alla facilità di montaggio. per utilizzare il mio rinforzo con i frame rails modificati bisognerebbe cambiare delle misure, che io logicamente non ho non possedendo i suddetti "binari". inoltre il rinforso che ho ideato tende ad occupare tutto lo spazio utile, lasciandone il meno possibile verso gli "attacchi" delle sospensioni. ma piano piano ci inventeremo qualcosa anche per quello! una cosa alla volta!
@shark: lavorare su piastra non servirebbe a niente perche andrebbe immediatamente in carico di punta, ecco perche ho adottato due piastre sovrapposte ad una certa distanza l'una dall'altra. questo mi consente di ovviare al problema risolto dai "famosi frame rails". Inoltre non credere che per geometria propria del nostro pianale, il momento flettente longitudinale sia cosi scarso, tutto merito del tunnel centrale! pensando a momenti di tipo B, quindi di figura, la percentuale di miglioramento longitudinale con i rails è assolutamente trascurabile rispetto alla componente latitudinale dovuta dal rinforzo!
Grazie a tutti per i complimenti
Francesco