Engineering
Leva y seguidor con muelle
Compare tres leyes de elevación suaves y suba la velocidad hasta que el rodillo se separe de la leva; después endurezca el muelle hasta que vuelva el contacto. El contacto solo puede empujar, así que la separación se calcula, no se dibuja.
Qué ocurre
Una leva de disco gira bajo un seguidor de rodillo que un muelle aprieta hacia abajo. El perfil de la leva sale de un programa de elevación: subida en 140°, reposo de 40° arriba, bajada en 140° y reposo. Tres leyes dan la misma elevación con aceleraciones distintas: armónica (su aceleración salta al principio y al final de cada carrera), cicloidal y el polinomio 3-4-5. El contacto solo puede empujar. Donde el programa pide al seguidor frenar más deprisa de lo que el muelle y la gravedad pueden devolverlo, el rodillo se separa de la leva: por debajo de la velocidad crítica ωc sigue en contacto, por encima salta y vuelve a caer con un golpe. Use los botones para trabajar justo por debajo y justo por encima de ωc; después endurezca el muelle o aumente la precarga y verá volver el contacto. El salto mayor se conserva hasta el siguiente arranque.
Modelo: leva y seguidor rígidos; un contacto unilateral sobre la trayectoria del centro del rodillo; un muelle lineal, un amortiguador viscoso opcional en el vástago y la gravedad. El motor mantiene la velocidad de la leva hasta su par máximo. Sin deslizamiento del rodillo, deformación del contacto ni rebote.
Qué probar
Use los dos botones de ωc para trabajar a ambos lados de la velocidad crítica; después endurezca el muelle hasta que el rodillo no se separe.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones a = ω²·d²s/dφ² N = m(a + g) + F₀ + k·y ≥ 0 ωc² = min (F₀ + k·s + m·g) / (−m·d²s/dφ²)
