Engineering
Came et poussoir à ressort
Comparez trois lois de levée régulières et augmentez la vitesse jusqu’à ce que le galet quitte la came ; raidissez ensuite le ressort jusqu’au retour du contact. Le contact ne peut que pousser : le décollement est calculé, pas dessiné.
Ce qui se passe
Une came disque tourne sous un poussoir à galet qu’un ressort appuie vers le bas. Le profil de la came vient d’un programme de levée : montée sur 140°, arrêt de 40° en haut, descente sur 140°, repos. Trois lois donnent la même levée avec des accélérations différentes : harmonique (son accélération saute au début et à la fin de chaque course), cycloïdale et polynôme 3-4-5. Le contact ne peut que pousser. Là où le programme demande au poussoir de freiner plus vite que le ressort et la pesanteur ne peuvent le ramener, le galet quitte la came : sous la vitesse critique ωc il reste en contact, au-dessus il saute et retombe avec un choc. Utilisez les boutons pour tourner juste au-dessous et juste au-dessus de ωc, puis raidissez le ressort ou augmentez la précharge et regardez le contact revenir. Le plus grand saut est conservé jusqu’au démarrage suivant.
Modèle : came et poussoir rigides ; un contact unilatéral sur la trajectoire du centre du galet ; un ressort linéaire, un amortisseur visqueux facultatif sur la tige et la pesanteur. Le moteur tient la vitesse de la came jusqu’à son couple maximal. Ni glissement du galet, ni déformation du contact, ni rebond.
À essayer
Utilisez les deux boutons ωc pour tourner de part et d’autre de la vitesse critique ; raidissez ensuite le ressort jusqu’à ce que le galet reste sur la came.
Équations du module
Équations a = ω²·d²s/dφ² N = m(a + g) + F₀ + k·y ≥ 0 ωc² = min (F₀ + k·s + m·g) / (−m·d²s/dφ²)
