En modells köregenskaper, del 5
En modells köregenskaper, del 5
Drivlina del 1 (axlar, axelkopplingar och propellrar).
Syftet med den här artikelserien är att beskriva några av mina erfarenheter, gjorda under flitigt tävlande sedan 1992 med hittills 7 olika modeller. Kanske kan de vara till nytta för någon annan. Samtliga kommentarer är mina personliga uppfattningar, och gör inte anspråk på att vara generella sanningar.
Axlar, axelkopplingar och propellrar för skalamodeller är inte något speciellt krävande område, rent prestandamässigt. Det är inga stora krafter inblandade och maximal fart är inte en prioritet. Det finns dock vinster att göra i att välja rätt ”prylar” och göra en ordentlig installation. Axlar och axelkopplingar kan störa intrycket av modellen genom skrammel och rassel, och valet av propeller påverkar modellens manövrerbarhet. Sen vinner ju modellerna en hel del på om propellrar och synliga delar av axlarna och axelhylsorna liknar förebilden.
PROPELLER
Propellern kan försvåra manövreringen på två sätt. Det ena är om den har stor stigning. Har den det så ger den mycket kraftig dragning i sidled när man slår back. Om modellen har två dubbelriktade propellrar spelar det ingen roll. De tar ut varandra. Men om man bara har en propeller och den har stor stigning, vanligt på främst snabbgående sportbåtar, blir sidodragningen mycket besvärlig både i backmomenten och vid inbromsningen i kajen. Att byta till en propeller med mindre stigning minskar sidodragningen och gör backning lite lättare.
Det andra sättet en propeller kan ställa till det på är om den ger dåligt drag bakåt. Det är vanligt främst vid plastpropellrar med liten stigning och smala blad. För att få tillräcklig styrka på propellerbladen brukar tillverkarna göra dem ganska tjocka på mitten. Då blir baksidan på bladet rundad och ger väldigt dålig effekt vid backning. Om ni upplever att en modell är hopplöst slö bakåt, jämfört med framåt, titta på propellern. En lösning är mässingspropellrar, som har mycket jämnare tjocklek på hela bladen och därmed bättre ”bett” i vattnet vid backning.
Det finns två olika metoder för att sätta fast propellern på axeln. Det ena är att propellern är gängad och låses med en låsmutter. Det andra är att använda en så kallad drive-dog. Det senare är ett mer utrymmeskrävande montage som klarar stora krafter. Drive-dog är helt dominerande för färbränningsmotordrivna snabbgående modeller. För skalamodeller är nästan alltid metoden med gängad propeller att föredra. Det är tillräckligt starkt för våra tillämpningar, ser smidigare ut, och utbudet av propellrar lämpliga för skalamodeller är markant större.
Mister Darbys nästan decimeterstora propellrar överför mycket kraft.
De sitter fast på axlarna med kraftiga drive-dogs (gömda inuti hylsan för stödbenen mot skrovet)
Calypsos 35 mm propellrar sitter med en enkel låsmutter på gängade 4 mm axlar. Den klart vanligaste lösningen på skalabåtar.
Speed-åkare lägger mycket energi på att balansera sina propellrar. För skalamodeller där varvtalen är mycket lägre är det inte lika kritiskt. Dock är det alltid en fördel att ha bra balans i propellrar och axlar. Obalans skapar vibrationer som ökar slitaget på axellagringarna och eventuellt ger upphov till oljud. Att göra en perfekt balansering är ett svårt hantverk och kräver en del specialutrustning. Jag använder en ”fuskvariant” som ses på bild 4. Två rakblad sitter med epoxi på ett slätt underlag. Propellern monteras på axeln, som läggs på rakbladen och roteras sakta. Eventuell obalans visar sig genom att samma blad hela tiden ställer sig nedåt. Då får man slipa/fila bort material på det bladet till man får balans. Jag brukar slipa med en Dremel på baksidan av bladet. Då påverkas varken bladets totala yta, utformningen av kanterna, eller formen på ”framsidan” av bladet.
En enkel anordning för att balansera propellrar och axlar. En seriös speedåkare skrattar förmodligen gott åt en sådan här anordning, men för våra tillämpningar är den här metoden oftast tillräcklig.
AXLAR OCH HYLSOR
Nästan alla modeller har 4mm axlar i hylsor med 6mm ytterdiameter. Det är egentligen onödigt kraftigt för de flesta skalamodeller men om det inte är något problem med vikten, och om det inte ser omotiverat klumpigt ut med 6mm hylsor (för modeller där hylsan är synlig) är det oftast den bästa vägen att gå. En 4 mm axel tål också en hel del stryk innan den blir krokig. Om man vill ha lägre vikt eller ett smäckrare utseende är även 2mm axlar i 4mm hylsor tillräckligt för många modeller. Om man vill använda standard plastpropellrar är utbudet störst för 4mm axlar. Mässingspropellrar tillverkas oftast på beställning och kan fås för vilken axel och vilken gänga som helst.
Det finns inget behov av kullagrade axlar för skalamodeller, men är däremot viktigt att vårda de bronslager som de flesta axelhylsor har. Låsskruvar på låsringar och axelkopplingar som dras fast mot axeln orsakar skador i axelns yta. Dessa skador måste slipas ned med smärgelduk eller liknande varje gång axeln tas ur hylsan, annars orsakar skadorna repor i lagren. Reporna ger sämre lagerfunktion och kan orsaka oljeläckage. Sådana skador orsakas ofta redan under bygget av modellen, då man provmonterar och demonterar axlar flera gånger. Det är vanligt att lager är allvarligt skadade (repade) innan modellen kommer i vattnet för första gången. Ett sätt att helt undvika sådana skador är att fila ned en liten plan urfasning på axeln där skruvarna ska ligga an. Då minskar man dessutom risken att låsskruven lossnar.
Det är bra om det går att droppa in lite olja i axelhylsan utan att ta bort axeln. Då kan axellagringarna smörjas inifrån. För att kunna droppa in olja i hylsan borrar man ett litet hål (1,5 – 2mm) i hylsan på ovansidan, ganska nära änden närmast motorn. Mot det hålet löder eller plastar man ett rör med innerdiameter samma som hålet, eller lite större. Röret bör vara några cm långt och ska gå upp en bit över vattenlinjen. När man ska smörja axlarna lägger man en droppe olja på axeln mot lagret i hylsans båda ändar, och lite olja i röret. Det bör göras efter varje körning, men jag måste erkänna att jag inte har gjort det så ofta och har inte märkt några allvarliga konsekvenser av det. I vissa modeller kan det för åtkomlighetens skull vara olämpligt att sätta fast ett långt rör på hylsorna. Då kan man ha ett kort rör på hylsan och en lätt dentagbar plastslang som förlängning.
AXELKOPPLINGAR
Axelkopplingar finns i en mängd olika varianter. Min absoluta favorit är den enkla gummikopplingen i ett stycke, i princip ett kraftigare ventilgummi med litet hål som träs på motoraxel och propelleraxel. Kopplingen är glappfri och helt ljudlös. Jag använder den typen av koppling på Yamato, Calypso och en modell av African Queen som jag inte längre har kvar. Även det pågående bygget av Vaxö har sådana kopplingar. En ”nackdel” är att man måste vara noga med att få motor- och propelleraxel i linje, men det bör man vara oavsett vilken koppling man använder. Så vitt jag kan minnas har jag på alla år jag kört med denna enkla koppling haft totalt ett kopplingshaveri, och det var på Calypso där jag har ett vinkelfel som ökar slitaget på kopplingen. De gummikopplingar jag använder (Robbe) fungerar upp till 3,2 mm axeldiameter. Det kanske finns en tjockare variant för 4mm axlar, men jag har aldrig sett någon sådan. En variant på samma tema är kopplingar där en spiralfjäder förbinder axlarna. Sedan finns ett stort utbud av ledade kopplingar i hårdplast eller metall. De fungerar i de flesta fall bra, men oj så de låter! Dessa kopplingar klarar relativt stora vinkelfel mellan motor och propelleraxeln, men då blir det också stort slitage på kopplingen, och ännu mera oljud. Om stora krafter ska överföras räcker inte de enkla gummikopplingarna. Inte heller de ledade plastkopplingarna hänger med. Ledade metallkopplingar fungerar men de för ett hemskt oljud. På Mister Darby och Barrelbacken använder jag en koppling med ett gummielement mellan två metallelement, där det ena metallelementet sitter på motoraxeln och det andra på propelleraxeln (se bild 5). En sådan koppling kan överföra stora krafter samtidigt som den är i stort sett ljudlös. Även här är mina drifterfarenheter mycket goda.
Axelkopplingarna på Mister Darby är av kraftigt utförande. Här syns också en smörjnippel med plastslang för smörjning inuti axelhylsan.
Axelkopplingarna på PT 109 är av den vanliga typen med wishbone, här med ändstycken i metall och wishbone i plast. De har fungerat utmärkt hela tiden ända sedan PT fick den här drivlinan i början av 90-talet, men låter illa.
Axelkopplingarna i Calypso är av ventilgummi-typ. 4 mm propelleraxlarna växlas ned till 2 mm med ett skarvstycke för att passa gummikopplingarna. Det är en ganska klumpig lösning, men har fungerat klanderfritt i 12 år.
MONTAGE AV MOTOR OCH AXELHYLSA
Även om de flesta axelkopplingar klarar vinkelfel mellan motoraxel och propelleraxel är det alltid bra att ha så litet fel som möjligt. Det finns olika sätt att uppnå det, men jag har fastnat för en metod som jag tycker fungerar bra. Jag börjar med att montera axelhylsan i skrovet. Dess läge avgörs av var propellern/propellrarna ska vara och var hylsan ska passera genom skrovet. För F2 och förebildstrogna KF modeller innebär det ett mycket väl definierat läge för hylsan. För övriga modeller har byggaren viss frihet. När hylsan är på plats tillverkar jag en jigg i form av ett rör med samma längd som avståndet jag vill ha mellan axelhylsans framände och motorns bakände. Rörets båda ändar ska passa exakt på propelleraxeln respektive motoraxeln. Det innebär oftast ett yttre rör, med insatser i ena eller båda ändarna för att passa på de två axlarna Utbudet av mässingsrör i olika dimensioner är stort och det brukar gå att hitta något som fungerar. Vanligast är nog att man har 4 mm propelleraxel och 3,2 mm motoraxel. Då tar man ett rör med 5/4 mm ytter/inner diameter och en 4/3,2 mm insats i änden mot motorn. Genom att montera propelleraxeln, sätta på jiggen, och trä motoraxeln i jiggen, får man motorn i rätt läge och perfekt i linje med propelleraxeln. Då motorn hänger i jiggen får man stötta den lite underifrån för att kompensera glapp i jiggen och eventuell fjädring i propelleraxeln och dess infästning. Med motorn i rätt läge är det lätt att göra en lämplig motorbädd och fästa den i skrovet. Eftersom motorn lätt kan dras ur jiggen och sättas in igen kan man prova sig fram till rätt form på bädden.
Motormontage i Vaxö. På bilden är mittmotorn klar medan montage av styrbords motor pågår med jiggen monterad. Till höger i bild, suddigt, syns också smörjrören.
DET ÄR PÅ FELEN MAN LÄR SIG
Oräknat PT 109, som är en plastbyggsats där axelhylsorna hade fixerat läge från början, var Calypso den första drivlinan jag byggde. Jag gjorde i stort sett allting fel. Det fanns markerade platser på ABS-skrovet för både var axelhylsorna skulle gå igenom skrovet och var de fyra (stora och fula) skruvarna som håller A-bockarna framför propellrarna skulle sitta. Helt okritiskt borrade jag upp hålen vid markeringarna och monterade hylsorna. Först efteråt upptäckte jag att hylsorna pekade utåt. Avståndet mellan propellrarna blev större än mellan motorerna. Så är det inte på originalet. När jag sedan, helt enligt byggbeskrivningen, monterade motorerna parallellt gav det ett vinkelfel mellan motorer och axlar. För att hantera vinkelfelet tog jag till dubbelledade axelkopplingar i hårdplast. Som kronan på verket satte jag dit originalpropellrarna från byggsatsen, i glänsande röd plast! Dessutom repade jag lagern i axelhylsorna genom att dra igenom axlarna med anliggningsmärken från låsskruvar. Det lät illa (kopplingarna), fungerade illa (propellrarna gav nästan ingen backförmåga alls, och det läckte olja), och såg illa ut (tre decimeter tjocka axelhylsor fram till propellrarna, skinande röda propellrar, och nästan en decimeter höga skruvskallar på skrovets utsida är inte hur Calypso i original ser ut). Det var i det här läget jag insåg att, samtidigt som man noggrant ska följa byggbeskrivningen, måste man med ett vaket öga kolla hur det egentligen blir och göra avsteg och justeringar här och där. Sedan dess har vinkelfelet minimerats (men att få bort det helt går inte), och propellrarna bytts. Att axlarna pekar isär syns knappast om man inte tittar inne i modellen. Men de orimligt tjocka axelhylsorna och ännu orimligare skruvskallarna syns fortfarande. Egentligen det enda på Calypso jag i alla år varit genuint missnöjd med. Lärdomarna från Calypso har bidragit till bättre installationer i alla mina senare modeller, och verkar fullt ut i det nu pågående bygget av Vaxö där alla synliga delar av drivlinan är skalariktiga, och sitter på rätt plats, i rätt vinklar.
MER VIKTIGT FÖR INTRYCKET ÄN FÖR MANÖVERFÖRMÅGAN
Valet av axlar och kopplingar har i stort sett ingen betydelse för hur en modell uppträder i manöverbanan, men kan via oljud förstöra en del av intrycket av en fin skalamodell. Propellerns stigning och bladens form kan ställa till problem vid backning, men har annars ingen större betydelse för manöverförmågan. Det är dock viktigt att inte ha en propeller som överbelastar motorn. För hur modellen uppträder i manöverbanan handlar alltså det här avsnittet mer om ”känsla” än om verklig manöverförmåga. Men det är väl för den totala upplevelsen av modellen som vi håller på med skalamodeller, eller hur?
Lasse Björkström
2005-03-28
