Engineering
Embrague de garras y sincronizador
Acople el embrague con distintas diferencias de velocidad y fase: las garras frente a huecos entran, las garras contra garras chocan y rebotan, y un golpe de flanco acopla los ejes con un impulso que conserva el momento angular y convierte el resto en calor. Active el sincronizador: un cono de fricción iguala las velocidades mientras el anillo de bloqueo retiene el manguito, luego los chaflanes alinean los dientes y las garras entran sin golpe.
Qué ocurre
Un manguito deslizante con seis garras en el eje de entrada se empuja contra un cubo con seis garras en el eje de salida. En la cara decide la fase relativa: las garras frente a huecos (en la ventana (1 − 2w)·p/2 alrededor del centro del hueco) entran; las garras contra garras rebotan con restitución 0,3 — un choque. Mientras el manguito entra, el ángulo relativo deriva, y cuando una garra encuentra un flanco los ejes se acoplan por impulso: el momento angular se conserva y el resto de la energía se anota como calor ½·J_1J_2/(J_1 + J_2)·Δω². El sincronizador pone entre los ejes un cono de fricción con par μ·F·R/sin α y un anillo de bloqueo que retiene el manguito hasta que las velocidades se juntan a 0,5 rad/s, luego los chaflanes alinean el cubo con un hueco. Euler semiimplícito a 0,1 ms.
Qué probar
Acople a 300 contra 100 rpm y cuente los choques hasta el acoplamiento; dé a la salida la velocidad de entrada y una fase sobre un hueco, y las garras entran solas; active el sincronizador y repita.
El modelo y sus límites
Garras como sectores angulares rígidos sin geometría de chaflán más allá de la regla de alineación, acoplamiento por impulso sin flexibilidad de flanco, rozamiento de cono constante. El número de choques pertenece a este manguito idealizado.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones p = 2π/z, |ψ − p/2| ≤ (1 − 2w)·p/2 ω = (J_1·ω_1 + J_2·ω_2)/(J_1 + J_2) Q = ½·J_1·J_2/(J_1 + J_2)·(ω_1 − ω_2)² T_c = μ·F·R_c/sin α
