Engineering
Mecanismo de Ginebra
Compare cuatro y seis ranuras y suba la velocidad de arrastre: una vuelta del arrastrador da un paso, durante la pausa el arco de bloqueo sujeta la rueda y la aceleración máxima de la rueda crece con el cuadrado de la velocidad.
Qué ocurre
Un arrastrador con un pasador gira de forma uniforme. Cada vez que el pasador entra en una ranura, gira la rueda un paso, 360°/n, y entre pasos el arco de bloqueo mantiene la rueda quieta. El pasador entra y sale de las ranuras en dirección radial, así que la rueda arranca y se detiene sin salto de velocidad, pero su aceleración salta a la entrada y alcanza su máximo durante el paso. Compare 4, 5, 6 y 8 ranuras: con más ranuras cada paso es menor y ocupa una parte mayor de la vuelta del arrastrador, de modo que el movimiento es más suave y la pausa más corta. Duplique la velocidad y la aceleración máxima se multiplica por cuatro, y con ella la parte inercial de la fuerza en el pasador; una rueda más pesada o un par de carga aumentan la fuerza en el pasador, y durante la pausa el bloqueo soporta el par de carga.
Modelo: arrastrador y rueda rígidos; el pasador es una articulación punto en ranura en la ranura que engrana, el bloqueo sujeta la rueda mientras el pasador está fuera; el motor mantiene su velocidad hasta su par máximo y el par de carga es constante. Sin rozamiento, holgura ni choque a la entrada.
Qué probar
Compare los números de ranuras y suba la velocidad; observe la aceleración de la rueda y la fuerza en el pasador.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones λ = r/C = sin(π/n) tan ψ = λ sin φ / (1 − λ cos φ), |φ| ≤ π/2 − π/n Δψ = 2π/n, Δφ = π − 2π/n ε = d²ψ/dt² ∝ ω²
