Laboratorio progettuale CAD – Prof. Cascini
Anno Accademico 2009/2010
MODELLAZIONE
SISTEMA PROLINK PER MOTO GP11
Lo scopo del progetto è quello di
realizzare la sospensione posteriore a leveraggio progressivo (Prolink) per la
moto GP11 che gareggerà nell’edizione 2011 del campionato italiano SuperTwins (http://www.supertwins.it).
In questo
caso Behavior, Function e Structure sono già stabilite dalle specifiche
forniteci dal team Alemoto:
Ø Function: disaccoppiare dinamicamente forcellone e
telaio introducendo un elemento elastico e smorzante con lo scopo di rendere
più confortevole e prestazionale la guida in pista, nonché di ridurre le
sollecitazioni provenienti da terra sugli organi meccanici.
Ø Behavior : il principio fisico su cui si fonda il sistema
è di natura meccanica poiché sfrutta l’elasticità della molla e la dissipazione
energetica dello smorzatore viscoso.
Ø Structure: la struttura è in questo caso determinata
dalla scelta di un monoammortizzatore posizionato in corrispondenza dell’asse
di simmetria della moto (anziché due ammortizzatori posizionati verticalmente
ai lati della ruota posteriore, che costituiscono ormai una soluzione desueta
nel mondo delle corse) collegato a bilanciere e puntone così da costituire un
leveraggio progressivo che prevede due punti di attacco sul forcellone e uno
sul telaio.
Le ragioni di questa scelta
risiedono nel fatto che lo
sviluppo tecnologico ha portato ad adottare sulle moto da corsa un unico
ammortizzatore di corsa e dimensioni contenute rispetto alle applicazioni su
modelli stradali, posto davanti alla ruota, comandato attraverso opportuni
biellismi che permettono di realizzare i rapporti corsa mono/corsa ruota
desiderati.
Si può dire che attualmente il rapporto tra corsa
ruota e corsa ammortizzatore nelle moto progettate per uso stradale è di circa
3, per scendere a un rapporto di circa 2/2,1 nelle moto da Gran Premio, per le
quali le escursioni massime sono attorno ai 120mm.
I vantaggi del monoammortizzatore con leveraggio
progressivo sono molteplici:
1.
possibilità di
prevedere ammortizzatori abbastanza corti, con corsa ridotta rispetto
all'escursione della ruota;
2.
possibilità di
posizionare l'ammortizzatore in una zona centrale del telaio a tutto vantaggio
della resistenza del fissaggio superiore dell'ammortizzatore;
3.
riduzione degli
ingombri e dell'inerzia della moto: l'ammortizzatore si trova più vicino al
centro della moto e quindi al baricentro;
4.
possibilità di
realizzare la curva di progressività desiderata, con l'andamento scuotimento
ruota/scuotimento mono che meglio si adatta alle esigenze corsaiole.
Si riportano di seguito alcune immagini del complessivo comprendente
monoammortizzatore, puntone, bilanciere e
relativi attacchi a forcellone e telaio per illustrare lo schema del
prolink adottato; le foto si riferiscono al prolink di una Ducati 748:
Le prime due
immagini mostrano puntone e ammortizzatore con i relativi collegamenti al
forcellone mediante uniball (giunto sferico); alle estremità opposte i due
pezzi sono collegati ancora attraverso due attacchi uniball al bilanciere, che
risulta imperniato al telaio e del quale la terza foto mostra la vista dal
basso.
Il bilanciere
presenta una forma ad “esse” perché, mentre il mono si trova in corrispondenza
del piano di simmetria della moto, il puntone è shiftato rispetto a
quest'ultimo (modellazione
bilanciere).
I seguenti
esplosi sono tratti dai manuali tecnici ancora della Ducati 748 e della Monster
750 e servono a chiarificare ulteriormente lo schema delle sospensioni
utilizzato su queste moto, dal quale si ha preso spunto per la concezione del
prolink della GP11:
La
sospensione posteriore della 748 utilizza un monoammortizzatore (1)
completamente regolabile con azionamento progressivo; questo sistema è composto
da un bilanciere superiore infulcrato nel telaio (2) e da una biella regolabile
o puntone (3), fissata inferiormente al
forcellone (4), anch'esso infulcrato nel telaio (pivot).
La Monster
presenta una soluzione più vicina a quella che verrà adottata poiché la molla
si attacca al foro anteriore (rispetto alla direzione di marcia della moto) del
bilanciere, mentre il puntone (in questo caso a due bracci) a quello
posteriore.