Come Costruire lo Sterzo per un Simulatore di Guida

Creare un simulatore di guida personalizzato, in particolare lo sterzo, può essere un'esperienza gratificante e divertente, permettendo agli appassionati di immergersi appieno nel mondo delle corse virtuali. Questo articolo esplorerà in dettaglio i passaggi e le considerazioni necessarie per costruire uno sterzo efficace, robusto e, se desiderato, anche esteticamente gradevole, utilizzando prevalentemente materiali accessibili e tecniche fai-da-te.

Progettazione del Posto Guida: Ispirazione e Materiali

L'esigenza di una posizione di guida ottimale, simile a quella dei piloti di F1 all'interno delle loro monoposto, ha guidato la creazione di prototipi che potessero offrire un'esperienza immersiva. Partendo da un'idea creativa, è possibile realizzare una postazione completa che replichi fedelmente l'ergonomia di una vera auto da corsa.

Scelta del Sedile e della Base

Per procurarsi un sedile da corsa non è difficile e nemmeno dispendioso. I sedili da competizione hanno un'omologazione con data di scadenza. Una volta scaduta, i team sono obbligati a sostituire i sedili, cosicché quelli "vecchi" rimangono inutilizzati. È possibile trovare i sedili con omologazione scaduta sui mercatini dell'usato a pochi euro, chiedendo nelle varie officine meccaniche della propria zona che partecipano a Rally e Cronoscalate. Un vecchio sedile della Sparco, per esempio, può essere posizionato su binari provenienti da una Fiat Punto. Per agevolare gli spostamenti, si possono applicare due ruote di un carrello alla base.

Struttura di Supporto per Volante e Pedaliera

Con delle rimanenze del telaio di una scrivania, si può creare il supporto che permette alla leva del cambio e al volante di avere l'inclinazione desiderata. Allo stesso modo, con le rimanenze di un robusto appendiabiti, si può costruire il supporto per la pedaliera. È fondamentale che quest'ultimo sia robusto, poiché deve sostenere il peso della pedaliera, delle gambe e della pressione esercitata sul pedale del freno, rimanendo ancorato alla struttura del sedile tramite delle staffe.

Realizzazione di una Postazione Regolabile e Compatta

Per affrontare al meglio i campionati online e soddisfare le esigenze di diversi utenti, si è posta l'attenzione sulla creazione di una postazione regolabile e alla portata di tutti, che non occupi troppo spazio e sia facile da riporre.

Materiali e Tecniche di Costruzione per il Secondo Prototipo

Nel secondo prototipo, si è scelto di utilizzare come materiale principale il legno. Per contenere i costi di produzione del simulatore di guida, tutti i componenti vengono realizzati a mano senza l'ausilio di pantografo, falegnameria o software di progettazione. Per questo, la postazione può presentare le classiche caratteristiche dei lavori fatti a mano. In compenso, ci si è concentrati sul renderla robusta e funzionale per le esigenze di molti.

Regolabilità e Funzionalità

La postazione offre la possibilità di regolare volante e pedaliera in base alla statura fisica dell'utente. Sulla struttura sono presenti diversi fori di regolazione che permettono di spostare pedaliera e volante, avanti/indietro e con l'inclinazione desiderata. Con l'aiuto di una chiave inglese, è possibile estrarre i perni e reinserirli nei fori di regolazione interessati, rendendo la regolazione semplice e veloce.

Soluzioni Salvaspazio

Il problema dello spazio è comune, poiché la maggior parte delle postazioni di guida ne occupano parecchio, soprattutto se complete di sedile. Progettare una postazione funzionale e allo stesso tempo poco ingombrante non è facile, soprattutto con mezzi limitati. Nel momento in cui la postazione non viene più utilizzata, si avrà la possibilità di richiuderla su se stessa, inclinando volante e sedile. Basterà riportare la postazione in posizione Sport, bloccare l'asse centrale con il perno in dotazione, reclinare volante e sedile verso la pedaliera. Con l'aiuto delle ruote poste sotto la postazione, è possibile spostarla con agilità, come un trolley, per poi conservarla nel ripostiglio in piedi.

Per chi fosse già in possesso del proprio sedile, sarà possibile ordinare la sola postazione regolabile in configurazione F1 - GT - Sport-trolley. Nel momento in cui verrà ordinata, verranno richieste le misure dei fori del sedile per poterlo adattare alla postazione. Il volante utilizzato nelle foto, come il G29 della Logitech, è un esempio; tuttavia, la postazione è compatibile con la maggioranza dei volanti in commercio.

Componenti del Gruppo Volante e Cruscotto

Il gruppo del volante è costituito da un cruscotto, un volante vero e proprio, un albero, un potenziometro azionato dall'albero, un elastico, il cambio (o i cambi) e i vari collegamenti elettrici. La costruzione di questi elementi richiede attenzione ai particolari e una certa creatività nella scelta dei materiali e nella tecnica per assemblarli correttamente. Il design, pur non essendo eccessivamente sofisticato per facilitare la realizzazione, considera anche l'aspetto estetico, poiché il componente è destinato a diventare una parte stabile della scrivania. Se si desidera realizzare qualcosa di più personale o sofisticato, è possibile considerare materiali come metallo, plexiglass, vetroresina o fibra di carbonio per il cruscotto, benché queste alternative comportino un costo maggiore e richiedano tecniche di lavorazione specifiche.

Il Volante: Scelta e Costruzione

La scelta del volante è un punto cruciale. Esistono principalmente due approcci:

Metodo "Wally": Il Volante di Recupero

Il "metodo Wally" prevede di recarsi da un autodemolitore e procurarsi il volante di un'automobile vera. Il vantaggio principale è il risparmio di tempo, avendo un volante già pronto per essere montato. Lo svantaggio è che il volante di un'auto di serie è solitamente troppo grande per i simulatori (circa 35 cm o più), mentre l'ideale sarebbe un diametro di 26/28 cm, simile a quello di un go-kart. Il costo di un volante usato può variare.

Metodo "Lew": Il Volante Fai-da-te in Legno

Il "metodo Lew" consiste nel costruirsi il volante in legno. Il vantaggio è la possibilità di realizzare un volante "su misura" per dimensione e forma. Lo svantaggio è il tempo richiesto per una realizzazione a regola d'arte.

Passaggi per la costruzione di un volante in legno:

1. Disegno: Disegnare il volante partendo da schizzi veloci fino a un disegno più accurato con compasso e righello. Un diametro di 26 cm è un buon punto di riferimento. I volanti da corsa hanno solitamente tre razze per una migliore padronanza; si consiglia questa forma o almeno due razze orizzontali allineate con l'asse di rotazione per una corretta impugnatura ("nove e un quarto").
2. Comfort: Prestare attenzione alla zona dell'impugnatura, smussando e arrotondando l'area di appoggio dei pollici sulle razze fino a ottenere una calzata comoda.
3. Materiale: Procurarsi tre pezzi di legno compensato da 1 cm. Uno per l'anima interna, gli altri due per la parte anteriore e posteriore della corona esterna.
4. Taglio: Riportare il disegno sul primo pezzo e ritagliarlo con una sega (un seghetto alternativo elettrico è l'ideale). Arrotondare grossolanamente i bordi delle parti esterne prima di unirle.
5. Incollaggio: Incollare i tre pezzi con colla vinilica per legno, mettendo tutto sotto peso fino a perfetta asciugatura.
6. Finitura: Rifinire con lima e carta vetrata fino a ottenere una forma il più possibile perfetta e liscia.
7. Blocchetto Centrale: Applicare un blocchetto di legno (es. 6x6 cm, spesso 2 cm) dietro la parte centrale del volante per distanziarlo dal cruscotto e per l'applicazione di interruttori e levette del cambio.
8. Foratura: Praticare un foro del diametro dell'albero, dritto nel centro del volante, attraversando anche il blocchetto posteriore.
9. Verniciatura (Opzionale): Verniciare il volante, dando almeno due o tre mani di colore, lasciando asciugare e carteggiando finemente tra una mano e l'altra. Le bombolette spray sono veloci ma costano di più rispetto a vernice e pennello.

Il Cruscotto: Struttura e Fissaggio

Il cruscotto è composto da una base, un pannello frontale (il cruscotto vero e proprio) e due (o più) pannellini verticali di supporto. Le misure dipendono dalla configurazione desiderata.

Fissaggio al Tavolo

Il modo in cui si fissa il cruscotto al tavolo è fondamentale per evitare spostamenti durante l'uso.

• Morsetti: Si può fissare con un paio di piccoli morsetti (tipo quelli da traforo); in questo caso, la base del cruscotto dovrà sporgere almeno 3 cm a destra e a sinistra per avere lo spazio necessario.
• Bulloni: Fare un paio di fori attraverso la base e il tavolo e fissare con bulloni è la soluzione più stabile, ma potrebbe non essere apprezzata per un'installazione permanente.
• Peso del monitor: Una soluzione iniziale può essere quella di realizzare una base del cruscotto più lunga (posteriormente) e posizionare il monitor del PC sulla parte sporgente. Con il peso del monitor (es. 13 Kg), il volante rimane immobile. Tuttavia, questa soluzione può rendere eccessivo l'ingombro per riporre il volante e richiedere l'aiuto di due persone per lo spostamento. Per ovviare a questo, si può aumentare il peso della parte posteriore del cruscotto.

Considerazioni sul Design del Cruscotto

• Foro per l'albero: Praticare nel cruscotto il foro per l'albero del volante.
• Pulsanti e interruttori: Prevedere il montaggio di eventuali pulsanti e interruttori opzionali. Generalmente, questi componenti non possono essere fissati su pannelli più spessi di 4 o 5 mm; il sistema migliore è montarli su un apposito pannellino di compensato, a sua volta fissato sul cruscotto.
• Verniciatura: Eventualmente verniciare il tutto con bombolette spray per un risultato facile e veloce.

Montaggio dell'Albero del Volante e del Potenziometro

Le dimensioni del supporto dipendono fondamentalmente dal diametro del volante. Avere un volante piccolo non significa solo avere una migliore manovrabilità, ma anche poter fare il foro per l'albero (nel cruscotto) più in basso (poiché il volante non deve appoggiare sulle ginocchia) e quindi avere un supporto a "L" più corto e, di conseguenza, tutto il cruscotto più basso. Un cruscotto troppo alto può costringere a rialzare il monitor, se appoggiato direttamente sulla scrivania.

Lunghezza del Supporto e Escursione

La lunghezza del supporto deve permettere al volante di avere un'escursione adeguata. Bisogna decidere se sfruttare il più possibile l'escursione del potenziometro (che può ruotare per circa 270°) o avere una rotazione minore ma più pratica. Una rotazione massima ideale è di 180° (un quarto di giro a destra e un quarto a sinistra), perché oltre questo limite si è costretti a spostare le mani sul volante per completare la rotazione, rendendo tutto più scomodo.

Ricordare che la lunghezza del supporto condiziona anche l'altezza del cruscotto, visto che quest'ultimo dovrà sempre essere un po' più alto del supporto stesso. Inoltre, più il supporto è lungo, più farà allungare l'elastico a cui è collegato; quindi, con un supporto corto, sarà necessario un elastico più resistente per una tensione adeguata e un effetto realistico di guida.

Fissaggio dell'Albero al Cruscotto

Per fissare l'albero al cruscotto, il sistema migliore è tramite uno o due cuscinetti. Se si utilizza un cuscinetto dotato di supporto per il fissaggio su pannello (con foro interno da 12 mm e di spessore adeguato), ne basta uno solo.

Ordine di montaggio:

1. Dado
2. Rondella
3. Volante
4. Rondella
5. Dado
6. Dado
7. Rondella
8. Cuscinetto
9. Rondella
10. Dado
11. Rondella dentata
12. Supporto a “L”
13. Rondella dentata
14. Dado

Il supporto a "L" deve essere perfettamente verticale rispetto al volante. È consigliabile stringere i dadi molto forte e usare rondelle dentate (o a stella) per bloccare in modo assoluto il supporto, impedendo che ruoti sull'albero anche dopo un uso intenso. Dopo aver collaudato il tutto, si può considerare l'ipotesi di saldare il supporto ai dadi che lo reggono e questi all'albero del volante. Un'alternativa più semplice alla saldatura è l'uso di un collante specifico per unire le parti metalliche.

Problemi di Fissaggio del Volante in Legno all'Albero

Se il volante è in legno, fissarlo saldamente all'albero può essere problematico. Stringendo troppo i dadi, si rischia di schiacciare e rompere il legno. Per risolvere questo problema, esistono diverse soluzioni:

1. Chiodo/Spinotto: Fare un piccolo foro (circa 2 o 3 mm) verticalmente attraverso il blocchetto di legno posteriore del volante e attraverso l'albero stesso, quindi infilarci un chiodo (o un bulloncino o un piccolo spinotto) che blocchi definitivamente il tutto.
2. Piastrina Metallina: Una soluzione più raffinata consiste nel procurarsi una piastrina metallica (o una grossa rondella) con un foro centrale del diametro dell'albero e ai lati altri due o più forellini di qualche mm. La piastra va infilata sull'albero del volante, saldata (o incollata) a un bullone, e quest'ultimo saldato all'albero. Il volante viene poi imbullonato alla piastrina attraverso i forellini, rendendo l'accoppiamento a prova di bomba. Questo tipo di unione richiede una modifica del blocchetto di legno posteriore per il montaggio delle levette del cambio, per creare cavità in grado di contenere piastra, dado e bulloncini. Il blocchetto sarà poi tenuto in posizione da un ulteriore dado (che non dovrà essere saldato).

Sistema di Centratura e Resistenza: L'Elastico

La corda elastica è il sistema per centrare il volante e per fornirgli la giusta resistenza durante la rotazione. La scelta della tensione dipende dal diametro della corda. È possibile anche utilizzare delle molle, ma l'elastico è più versatile perché permette di variare la resistenza semplicemente fissandolo in modo più o meno teso.

Fissaggio dell'Elastico

Per attaccare l'elastico ai supporti laterali del cruscotto, farlo passare attraverso due fori praticati e annodare esternamente le due estremità. Per fissare l'elastico sopra al supporto a "L" (che dovrà avere uno o due fori sulla parte superiore), usare del filo di ferro, facendolo passare alcune volte nel foro, intorno al supporto e sopra all'elastico, quindi serrando il tutto attorcigliandolo con delle pinze.

Connessione Volante-Potenziometro

L'albero del volante deve far girare l'alberino del potenziometro. Esistono diversi modi per unire questi due elementi. Un metodo consiste nel fissare il potenziometro alla base del cruscotto con un supporto a "L", piegandolo leggermente in modo che l'albero del potenziometro sia perfettamente allineato con quello del volante. Successivamente, si fissa una manopolina sul potenziometro. Se la manopola e l'ultimo dado fissato sull'albero del volante hanno circa lo stesso diametro (quasi 2 cm), si possono unire utilizzando un pezzo di tubo di gomma (tagliato da un tubo per irrigare) lungo pochi centimetri, infilato da una parte sul dado e dall'altra sulla manopola. Questo sistema, pur essendo semplice, crea una connessione flessibile e sufficientemente robusta per trasmettere il movimento.

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