Banco di test statici per motori fino a 100 KNs

04/12/2004

 Un banco di prova per motori completo di cella di carico

Per testare un motore sperimentale e' indispensabile effettuare numerose prove al banco.

Non e' detto infatti che i parametri di progetto siano esattamente quelli erogati dal motore reale.

Poiche' la missilistica e' una scienza esatta e' opportuno verificare a priori la curva di spinta caratteristica del motore, i tempi di combustione e l'impulso specifico.

Per fare cio' si puo' usare il banco di prova, una sorta di dinamometro in grado di rilevare e memorizzare, istante per istante, la spinta fornita dal motore.

Dopo aver usato per anni la prima versione basata su un sistema idraulico-piezoelettrico, ho deciso di costruire un nuovo banco di test di alta precisione e in grado di supportare anche motori di grande potenza, come il Vulcan 28 KNs .

Il motore e' installato saldamente su una sorta di carrello mobile vincolato ad un robusto telaio metallico.

Il carrello e' libero di muoversi solo sull'asse di spinta del motore, in modo che la forza generata si trasferisca sulla cella di carico ed e' dotato di cuscinetti a sfere per ridurre al minimo gli attriti.

La cella di carico ad estensimetri converte la spinta in una tensione che a sua volta viene letta, campionata in modalità digitale e memorizzata per mezzo di un DATALOGGER a 5 canali 

Vediamo perciò come costruire la struttura metallica :






















Il basamento fisso e' costruito con tubo metallico a sezione rettangolare, da 50 x 30 mm.

Le dimensioni non sono obbligatorie e può essere ridisegnato secondo le proprie esigenze.

Il modello illustrato in figura e' previsto per testare motori con impulso fino a 2000 N ma e' ovviamente sovradimensionato per i motori generalmente usati a livello amatoriale.

Sopra il basamento e' appoggiato un telaio più piccolo, destinato ad ospitare il motore in esame, che viene fissato per mezzo di opportune staffe metalliche.

Il telaio mobile scorre sui due assi dotati di cuscinetti a sfere in modo da non presentare attriti che falserebbero le misurazioni della spinta.

I cuscinetti sono vincolati al basamento inferiore per mezzo delle staffe a L rovesciata, saldate alla struttura.

Tra la base e la parte superiore del cuscinetto e' previsto uno spazio di pochi decimi di millimetro in modo da permettere lo scorrimento della parte mobile.

Sulla parte retrostante del basamento e' fissata una robusta mensola sulla quale verrà fissata la cella di carico, mentre il telaio mobile e' dotato di un bullone di grosso diametro per la trasmissione della spinta sulla cella.

E' importante che questo componente sia regolabile con precisione per evitare giochi meccanici e rimbalzi che causerebbero dannose sollecitazioni sulla cella.

Il basamento deve essere dotato di fori per l'ancoraggio sul terreno per mezzo di robusti picchetti.