curiosità su funzionamento colonnina timone Whitlock

[vonkapp]

Sto installando (con molta calma) una colonnina Whitolock di recupero. leggendo la relativa documentazione vedo che è prescritto un angolo di montaggio dei due bracci (quello sotto la colonnina e quello sull'albero del timone) rispetto alla linea latitudinale dello scafo, variabile a seconda della lunghezza della barra di accoppiamento. io pensavo che entrambi i bracci, a pala del timone al centro, dovessero essere esattamente allineati alla linea latitudinale dello scafo. invece il manuale prevede un angolo crescente (ma identico per entrambi i bracci) all'accorciarsi della barra di accoppiamento. non riesco a comprendere cosa cambia nel funzionamento. allego foto del manuale.
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[don shimoda]

Quel cinematismo serve proprio a variare il rapporto di trasmissione tra la rotazione della ruota da quello della pala. La barra viene fornita con una lunghezza calcolata in base alla distanza tra l'asse della timoneria e l'asse del timone. Ho una colonnina Lewmar modello cobra simile al tuo, qualche anno fà mi sono fatto una analisi con excel. Con il timone al centro ogni 5° di ruota ho 0.66° di rotazione della pala, la pala si muove più rapidamente e basta poca forza. A finecorsa (325° di ruota), ogni 5° la pala gira di 0.313° il rapporto favorisce lo sforzo

[giampaolo.p]

il manuale dice che quell'angolo di offset è necessario per ottenere la stessa escursione a dritta come a sinistra probabilmente per comprenderlo bene servirebbe essere bravi in geometria

[don shimoda]

Giusto Giampaolo, Con timone al centro le due manovelle saranno parallele e l'asta sarà ortogonale sia alla manovella del timone che a quella del comando. Siccome la licenza di AutoCad mi è scaduta ho preso un foglio di carta da formaggio (così diceva un mio superiore) ed ho fatto il compito a casa. In forma analitica avere valori corretti con molte cifre oltre la virgola, anche in forma grafica per la verifica e soprattutto consolare l'occhio.
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[don shimoda]

il pdf fà le bizze. proviamo due foto
Analitico
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Grafico
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[don shimoda]

Nel metodo analitico ho omesso un passaggio, non necessario per il calcolo ma utile per la comprensione, ovvero l'uguaglianza tra gli angoli ABE e 0AD. Per chi vuole approfondire: ABE è stato calcolato e nell'esempio è di 7.932° BAE = 90°- ABE = 82.068° in quanto facente parte del triangolo rettangolo in BEA (il disegno a mano non è in scala ) infatti BE è parallelo a CD che è ortogonale a AD per costruzione. L'angolo di Offset 0AD è complementare a BAE quindi Offset= 90°-BAE ovvero 90°-82.068° =(non a caso) 7.932. Adesso vado a fare una doccia con l'olio perché ho sudato ruggine.

[vonkapp]

ti ringrazio tantissimo per la sudata. non ci ho capito un tubo ma mi hai convinto dell'esigenza di rispettare quell'angolo. siccome la distanza fra albero della colonnina e albero del timone è di circa 820 mm, l'angolo dovrà essere di 8 gradi. ho provveduto a dissaldare il braccio della colonnina (meno male che avevo fatto dare solo qualche punto per vedere se passava senza intoppi nel buco in pozzetto) e a calcolare (non ti dico come, altrimenti mi spari) gli 8 gradi verso prua rispetto alla linea latitudinale della barca. adesso farò saldare il tutto e cercherò qualcuno che mi costruisca il braccio da fissare (sempre con offest di 8 gradi verso prua) all'albero del timone.

[don shimoda]

Ok, se mi dici la lunghezza delle due manovelle (da perno a perno) quelle che nel mio esempio sono di 203 mm e 134 mm ti calcolo la lunghezza dell' asta. Non sparate sul pianista

[vonkapp]

la manovella della colonnina dovrebbe essere 133 mm (devo verificare ma non l'ho sottomano, ho letto dal manuale). quella dell'albero del timone devo ancora costruirla. ma siccome il manuale riporta il rapporto fra le due manovelle di 1.52:1, di conseguenza sarà di 203 mm circa.
come detto la cosa difficile sarà orientarle a 8 gradi in avanti rispetto alla linea del baglio. ho la vecchia asta ma è troppo lunga, cercherò di recuperarla

[don shimoda]

Con queste misure mi risulta una asta di 817 mm , che poi deve avere la sua regolazione di qualche centimetro più o meno
L' angolo di Offset e di circa 4.9 ° per ambedue le manovelle (con ruota e pala al centro)
Chiaro che con i numeri si spacca il capello in 4mila, ma non credo che un errore di 1 o 2 gradi possa offendere la sensibilità del timoniere.
L'asta si che deve essere precisa il tirante deve essere regolato sul posto in modo che ruota e pala siano allineate al centro
Da Excell:
AB 820 mm interasse perni
AD 203 mm manovella alla ruota
BC 133 mm manovella alla Pala
AE 70 mm
BE 817,0067319 mm Asta di accoppiamento
oAd = aBe 4,897063208 ° Offset angolo

[giampaolo.p]

un documento in rete del Cobra System dichiara le lunghezze dei bracci rispettivamente 130 e 200 mm

l'analisi analitica penso sia per pochi eletti ma quella grafica è abbastanza intuitiva
accorciando il segmento a-b, v si avvicina, l'angolo delle due rette convergenti aumenta e di conseguenza, secondo quel principio, affinchè i bracci restino ortogonali alla retta, l'angolo di offset aumenta

Grazie don shimoda

[vonkapp]

(ieri 19:02)don shimoda Ha scritto:  Con queste misure mi risulta una asta di 817 mm , che poi deve avere la sua regolazione di qualche centimetro più o meno
L' angolo di Offset e di circa 4.9 ° per ambedue le manovelle (con ruota e pala al centro)
Chiaro che con i numeri si spacca il capello in 4mila, ma non credo che un errore di 1 o 2 gradi possa offendere la sensibilità del timoniere.
L'asta si che deve essere precisa il tirante deve essere regolato sul posto in modo che ruota e pala siano allineate al centro
Da Excell:
AB 820 mm interasse perni
AD 203 mm manovella alla ruota
BC 133 mm manovella alla Pala
AE 70 mm
BE 817,0067319 mm Asta di accoppiamento
oAd = aBe 4,897063208 ° Offset angolo

per quella lunghezza di asta il manuale parla di angolo di 8° e io ho cercato di rispettare quell'indicazione quando oggi mi son fatto saldare la manovella sulla colonnina da un amico