È sicuro guidare in condizioni di gara con i dadi mancanti?

Sai a volte leggi qualcosa e pensi "Cosa?"

Bene, saresti felice di guidare un'auto da 900 CV in una competizione senza dadi? Apparentemente, la NASCAR ha introdotto un cambio di regola in modo che i team non debbano più montare tutti i dadi ad aletta dopo un cambio di pneumatico. Questo potrebbe vedere alcune auto in pista con solo tre dei cinque dadi montati.

Inoltre, uno dei piloti della prossima stagione, Tony Stewart, ha appena ricevuto una multa di $ 35.000 per aver espresso l'opinione che ciò potrebbe essere pericoloso.

La ragione apparente del cambio di regola è che sperano di ridurre il numero di meccanici nel box durante un pit stop.

Ho la mia opinione sul perché questa è la cosa sbagliata da fare. All'inizio degli anni '80, gli ingegneri Lancia, lavorando come personale di servizio sull'auto Lancia 037 Gruppo B, inventarono una chiave che era essenzialmente più barre di prolunga di uguale lunghezza multipla con prese magnetiche all'estremità. La chiave "drive" avrebbe funzionato nella direzione opposta a quella richiesta e avrebbe ruotato un ingranaggio centrale per guidare ogni presa contemporaneamente. Ciò significava che tutti i dadi potevano essere rimossi e rimontati da un singolo meccanico.

L'ovvia alternativa a questo è un dado a centro singolo stile F1 su un mandrino di grandi dimensioni.

Sembra che la NASCAR abbia ignorato questa soluzione tecnica e abbia semplicemente modificato le regole per consentire quelle che definirei personalmente ruote montate in modo errato.

Ora, ho usato personalmente un'auto con un dado rimosso da ogni ruota dopo che qualcuno ha cercato di rubare le mie ruote, rimosso tutto il dado di bloccaggio da una ruota e ovviamente ha preso i dadi con loro. Questo è stato fatto solo per riportare l'auto a casa dove sono stati sostituiti i dadi mancanti.

Ho anche visto il danno che può essere fatto a una ruota con un dado di fissaggio montato in modo errato poiché la Viper ha fatto un giro completo di Silverstone con una ruota anteriore montata in modo errato. Quando tornò ai box, la ruota era piena di trucioli e significativamente danneggiata.

Quindi, la mia domanda è questa; considereresti sicuro usare un'auto con i dadi delle ruote / le alette mancanti?

(Chiunque sia coinvolto professionalmente nella NASCAR probabilmente non dovrebbe rispondere a questa domanda per paura di ricevere anche una multa).

MODIFICARE

Come suggerito, per chiarire cosa intendo per "è sicuro?"

Mi chiedevo se ci sono calcoli ingegneristici che possono essere applicati a diverse configurazioni di dadi? È probabile che si verifichino aumenti dei guasti nella configurazione a capotasto ridotta? Ci sono stati casi di studio in questo?

Non voglio solo un'opinione di "Oh, penso che andrà bene." o "Oh, non credo sia una buona idea."

Molto semplicemente, no non è sicuro. Se le specifiche di un produttore di auto dicono 5 borchie, è perché hanno fatto i compiti sulle forze coinvolte. Pensa al caso peggiore: frenare bruscamente mentre si gira bruscamente su una superficie ruvida. La massa della vettura, che agisce ad angolo acuto rispetto al cerchione, scende sui tasselli della ruota con una forza g proporzionale alla decelerazione x massa. Se la ruota si trova nel punto in cui i due prigionieri mancanti sono allineati verticalmente, tutta questa forza è sopportata dal singolo capocorda lasciato da quel lato dell'asse della ruota - una ricetta per fili spelati, ruote oscillanti e in una corsa: lesioni o peggio.

Questa "decisione" è letale.

In termini matematici, la ruota ora ha 3/5 della forza, con 5/3 del carico applicato a ciascun perno. Per niente sicuro.

Gli ingegneri in genere progettano parti per resistere a un carico maggiore di quello che si prevede effettivamente vedano. Questo è noto come un "fattore di sicurezza" e assicura che le parti non si guastino quando si verificano circostanze attenuanti in cui il prodotto viene sollecitato oltre i calcoli di progettazione considerati. Dato che NASCAR è un tipo di gara molto specifico con casi di carico (presumibilmente) ben compresi e tonnellate di dati di telemetria, è ragionevole supporre che possano eseguire un FOS inferiore a te (il dilettante senza milioni da spendere in ricerca e sviluppo e senza centinaia di ingegneri e analisti di dati sul personale) o i produttori tipici (che devono tenere conto delle condizioni di utilizzo da parte di tutti i tipi di persone, per tutti i tipi di scopi, in tutti i tipi di ambienti, in tutto il mondo) lo consentirebbero normalmente.

Ad esempio, supponiamo che un singolo perno abbia un indice di resistenza al taglio di 160ksi. Se abbiamo cinque prigionieri e ipotizziamo una distribuzione del carico perfettamente uniforme (per semplicità considereremo solo i prigionieri e solo la coppia delle ruote, che assumeremo di nuovo semplicemente applicando solo il carico di taglio) che il nostro modello a cinque prigionieri può gestire fino a 800ksi di carico totale prima di fallire.

Ora, se sapessimo che il progettista ha preso di mira un FOS di 4, ciò significa che il design è in grado di gestire 4 volte il carico previsto normale, quindi se dividiamo 800ksi per 4, possiamo determinare che il carico normale totale previsto è 200ksi.

Teoricamente, quindi, nelle normali condizioni previste, dovremmo essere in grado di gestire "in sicurezza" quel carico con solo 2 prigionieri (200/2 è 100 che è inferiore a 160).

Infine, alcune cose da considerare prima di buttare via metà dei dadi: P

Per uno, noi (io e te) non sappiamo quali siano i carichi originali o quale sia il numero FOS progettato: non è qualcosa nelle schede tecniche e non sai se fosse 1,5, 2, 4 o 6 - quindi senza fare noi stessi tutti i calcoli per determinare i carichi normali e sapere tutto sul design, non possiamo obiettivamente dire se 1 o 5 prigionieri siano o meno "sicuri".

In secondo luogo, le auto da corsa corrono spesso con un FOS molto MOLTO inferiore rispetto alle auto di produzione. Questo è ciò che tu chiami "spingendo i limiti" e parte del motivo per cui le cose si rompono molto più frequentemente e in modo molto diverso rispetto alle macchine di produzione. Pertanto, laddove un'automobile di produzione normale potrebbe eseguire un FOS di 5, un'auto da corsa potrebbe correre a 1,5, consentendo loro di rimuovere più materiale e risparmiare peso (o in questo caso il tempo) con il trade-off con un margine di errore inferiore e un rischio maggiore di rompere qualcosa.