BANCADAS de MOTOR

 

Por Tony Bingelis

 

La bancada no es solo la conexión del motor con la estructura de la aeronave, también sirve para distribuir el peso del motor y disminuir los efectos de la tracción, torque y vibraciones.

Solamente una bancada bien diseñada, adecuadamente construida y correctamente instalada podrá darnos su mejor eficiencia.

En los aviones livianos la bancada se hace en tubo cromo molibdeno (4130) los que son soldados para formar una unidad simple y liviana. Para su soldadura se emplea comúnmente oxiacetileno.

Algunas bancadas son diseñadas de tal manera de impartir un empuje hacia arriba o hacia abajo, con relación a la línea de vuelo o de acuerdo al largueron superior del fuselaje, mientras otras bancadas están ligeramente inclinadas hacia las derecha o hacia la izquierda, a fin de compensar el torque producido por el giro del motor.

La determinación de la inclinación de la bancada y obviamente del motor es algo que conviene dejarlo en manos del diseñador de la aeronave, quien conoce y ha calculado los requerimientos aerodinámicos del avión.

Solo unos pocos diseños requieren una inclinación de la bancada hacia abajo.

Estandarizacion
Aun cuando los puntos de anclaje de cada motor en particular están estandarizados, las bancadas en si mismas, no lo están, aun para mo­tores como Lycoming o Continental y esta se debe a que el diseño de la bancada tiene que ver con la estructura y los puntos de toma de cada avión, los que difieren grandemente entre unos y otros.

 

Años atras los constructores montaban sus motores directamente sobre el parallamas...

Puede haber diferencias en el ancho del parallamas de un avión a otro, como así también en la posición del motor, algunos van más arriba mientras que otros prefieren colocarlo de manera tal de tener un perfil más bajo.

Puede asimismo haber diferencias substanciales en la ubicación del centro de gravedad, por lo que en algunos diseños, al motor se lo ubica lejos del parallamas o por el contrario bien cerca del mismo.

Todas estas diferencia hacen que el constructor encuentre difícil conseguir una bancada que concuerde exactamente con el avión en particular de cada uno.

A menos que el diseñador de la aeronave que usted esté construyendo haya pensado en dotarla con una bancada tradicional y de las que se pueden conseguir en un taller o en casas que vendan partes aeronáuticas, usted deberá construirla con sus propias manos.

 

QUE CLASE DE BANCADA NECESITA?

La mayoría de las bancadas para el promedio de los motores de cuatro cilindros, opuestos, enfriados por aire, son muy parecidas, hay algunas diferencias en las dimensiones y en el método de dotarlas de elementos antivibratorios.

Años atrás, los constructores, montaban sus motores directamente sobre el parallamas, sin antivibratorios. Esta es la bancada mas fácil de construir y ha sido empleada en el "Volksplane VP-1"

Consiste básicamente en cuatro orificios en el parallama, donde se colocan los bulones que toman el motor. No hay necesidad de soldar nada, ni hacer otro trabajo que alinear bien los agujeros. La intensidad de las vibraciones logradas por esta forma de bancada es, en el mejor de los casos molesta, pero por lo general, no solo produce una gran fatiga para el piloto, también incrementa la posibilidad de fallas estructurales en los componentes de la aeronave.

Desde esta simple bancada, pasamos a una de construcción mas compleja, realizada con tubos de acero, esta bancada, típica, para la mayoría de las aeronaves livianas, utiliza ocho bulones para su fijación, y el constructor aficionado deberá primero realizar un dispositivo (comúnmente llamado "cama") para poder alinear y soldar cada uno de sus componentes, de manera tal que una vez terminada, todos los agujeros coincidan (con el motor y con el parallamas) esto representara un problema, si el aficionado no está preparado y tiene algo de experiencia en el manejo del soplete.

Muchos realizan todo el trabajo previo, es decir: corte y preparación de los tubos, refuerzos y bujes, lo colocan en la cama y después de "puntearlo", es decir asegurar todo con pequeños puntos de soldadura (siempre estamos hablando de soldadura oxiacetilénica o con argón) lo llevan a manos de un soldador experimentado quien terminara todas las soldaduras. Vale aclarar que no se necesita ser un "mago del soplete" para realizar una bancada, simplemente es bueno adquirir práctica y conocer algo de teoría para evitar que el conjunto se revire por los efectos del calor de la llama y que finalmente queden todos los agujeros alineados. Por lo general las bancadas realizadas por los constructores amateurs son realmente buenas y durables, no.se sorprenda al saber que aún en bancadas realizadas por fabricantes de aeronaves, bajo con­diciones controladas y realizadas por soldadores profesionales, se detectan fallas y fisuras, generalmente, este tipo de fallas se localiza en las tomas de motor.

Muchas veces estas roturas están asociadas con la instalación de la rueda de nariz.

Algunos pilotos al aterrizar, inducen a la aeronave a un efecto tipo "carretilla", el esfuerzo aplicado a todo el conjunto de la rueda de nariz y bancada, es muy grande y aparentemente es el principal responsable de las fallas. (En el caso de aviones con tren triciclo)

Además de soportar al motor en correcta alineación y reducir las vibraciones y el ruido, la bancada debe reprimir los movimientos del motor, dentro de los limites aceptables, por si no lo había advertido aun, en una instalación típica. el motor se balancea en sus amortiguadores de goma, por lo tanto, es necesario prever de suficiente espacio entre éste y el capot, a fin de evitar roturas, por lo general, con una luz de 15 a 20 milímetros mínimo.

 

DOS TIPOS DE BANCADAS

Los dos tipos básicos de bancadas colocadas en aeronaves livianas en estos días, son: las cónicas y las dinafocales.

Las cónicas, probablemente lleven su nombre por los tipos de amortiguadores que se emplean entre la bancada y el motor, este tipo de bujes son básicamente conos de goma, ocho de estos bujes son necesarios para una instalación típica. (Ver ilustraciones 1 y 2)

Estas bancadas son las más económicas y fáciles de construir.

Las bancadas dinafocales son lo mejor, ya que realizan un excelente trabajo absorbiendo las vibraciones del motor, además de reducir el nivel de ruido en la cabina.

Como contrapartida, son también las más caras y difíciles de realizar. (Ver figuras 3 y 4)

En estas bancadas, los elementos antivibratorios se disponen en anillos dinafocales, dado que las líneas de centro de estos anillos interceptan las líneas de centro de gravedad del conjunto motriz (motor / hélice) su dificultad para construirlas radica en la precisión con que hay que alinear cada parte. Como si fuera poco, hay dos tipos de bancadas dinafocales: las bancadas tipo 1, son las más comunes, usadas para la mayoría de los motores AVCO Lycoming hasta 180 Hp.

El tipo 2, es generalmente empleado para los motores AVCO Lycoming I0-320 y los I0-360 en un rango de potencias de 150 a 200 Hp.

CONSTRUCCION

Los métodos de construcción son básicamente los mismos para ambos tipos de bancadas, cónicas o dinafocales, idealmente una bancada debería ser lo suficientemente larga como para alejar al motor lo suficiente del parallamas y además contar con el espacio necesario para instalar y remover los accesorios del motor. Lamentablemente, esto a veces no es posible por las limitaciones impuestas por el peso y balanceo de la aeronave. A veces este problema es critico, por lo que tendrá que colocar el motor lo mas cerca posible del parallamas, quizás le convendría considerar realizar una bancada abisagrada.

Este tipo de bancadas requiere algunas consideraciones especiales tales como: cuidar la alineación de las bisagras, de manera tal que estas puedan cumplir con la función sin problemas.

Otro detalle importante es la ubicación de todas las conexiones y comandos que deberán ser colocadas preferentemente sobre el lado que pivoteara.

Como se vera la bancada pivotante es mejor en teoría que en la practica, además de ser mayor el numero de piezas que la componen, tendrá que dejar a las líneas de alimentación, cableados y comandos mas sueltas a fin de poder girar el motor.

 

"CAMAS DE SOLDADURA".

A fin de facilitar el ensamble y permitir lograr una correcta alineación de los tubos y partes que componen la bancada, lo ideal es construir un soporte donde fijar los mismos (por medio de prensas o tornillos).

La estructura del dispositivo en cuestión deberá ser lo suficientemente fuerte como para inmovilizar completamente los tubos durante el proceso de soldadura y posterior normalización (liberación de las tensiones).

Uno de los principales problemas que tienen las bancadas construidas por los aficionados en justamente falta de alineación de los agujeros.

A veces es bueno realizar una planti­lla del parallamas para poder trabajar con mas facilidad y precisión.

ALGUNAS SUGERENCIAS

Los puntos de fijación de los bulones se realizan típicamente con un trozo corto de tubo al que se le suelda una arandela de buen diámetro y espesor, Luego se abulonan provisoriamente a la "cama".

En tales tubos se ajustara y soldara los otros tubos de acero que vincularan cada punto de anclaje entre si. Un punto de anclaje liI1al diseñado requerirá bulones excesivamente largos.

Debido a que se le practicara una gran cantidad de soldadura a cada tubo, puede ser dificultoso retirar los bulones, una vez terminada la pieza. Se puede evitar en cierta medida este problema, limando caras planas a, cada lado del bulon provisorio (obviamente no utilizara bulones AN para ese fin)

Los tubos de acero se pueden cortar con sierra de mano, utilizando hojas de 24 dientes por pulgada.

Cada extremo de los tubos se lleva a la forma adecuada con lima media caña, a fin que asienten adecuadamente unos con otros.

Siempre hay que remover el óxido y la suciedad de los tubos a soldar.

Si intenta soldar piezas de espesores muy diferentes, este preparado para los problemas, ya que las piezas de mayor espesor necesitaran mayor temperatura, por lo tanto la pieza delgada ya habría llegado a la temperatura optima de antemano y estará comenzando a fundirse. Una de las posibles soluciones es aumentar el espesor de la pieza mas delgada, pero eso naturalmente agregara peso a su aeronave.

No olvide liberar las tensiones de toda la bancada una vez terminada la soldadura, para lograr esto, caliente cada unión soldada y zonas adyacentes al rojo cereza y luego déjelo enfriar a temperatura ambiente en un área libre de ráfagas. Ya que ambos extremos de los tubos estarán cerrados y el interior no tendrán contacto con la atmósfera, muchos constructores caseros no hacen tratamientos anticorrosivos internos, como se realiza en los tubos que componen un fuselaje.

No olvide repasar las roscas con un macho de roscar para quitar el carbón, duro y quebradizo que seguramente se habrá formado en ellas.

El paso próximo será inspeccionar cuidadosamente toda la bancada y arenarla, para darle una mano de antióxido inmediatamente después. Puede utilizar pintura para altas temperaturas si los escapes estarán cerca, trate de utilizar colores claros, ya que es muy difícil ver las fisuras o rajaduras si la bancada fuera pintada, por ejemplo, de color negro, Envolver los tubos con asbestos para protegerlos del calor del motor, no es una buena solución, dado que se formara óxido bajo este material y usted no se dará cuenta hasta que el tubo se pique y se rompa.

Puede emplear tuercas autofrenantes en los bulones que fijan la bancada contra el parallamas, generalmente se utilizan tuercas castillo con chavetas de seguridad de acero inoxidable.

Por ultimo, evite colgar objetos pesados sobre esta estructura, a fin de minimizar las cargas que actúan sobre la misma. Si no hubiera otro remedio y debe, por ejemplo colgar un radiador de aceite, trate de neutralizar las cargas a la flexión, que este elemento estará imponiendo sobre la estructura.

 

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