Engineering
Cambio epicicloidale composto
Inserisci in sequenza prima, seconda, terza e retromarcia in un cambio a due rotismi epicicloidali, con un carico leggero e con uno pesante; ogni marcia è solo una coppia di frizioni e freni. Poi inserisci entrambi i freni insieme e guarda il cambio bloccarsi.
Cosa succede
Un cambio Simpson a tre marce, come nei classici cambi automatici: due rotismi epicicloidali su un solare comune da 30 denti, con corone da 72, e il portatreno anteriore unito alla corona posteriore come uscita. Due frizioni collegano l’ingresso alla corona anteriore (C1) o al solare (C2); due freni bloccano il solare (B1) o il portatreno posteriore (B2). Una marcia non è altro che una coppia di elementi inseriti: prima C1 + B2 (rapporto di velocità 0,414), seconda C1 + B1 (0,706), terza C1 + C2 (presa diretta, 1), retromarcia C2 + B2 (−0,417). Ogni combinazione lascia ai cinque membri esattamente un moto libero, e l’ingresso lo trascina. Cambiando marcia, un elemento viene disinserito e un altro inserito nel tempo di cambiata: i due slittano, si scaldano e fanno calare la coppia in uscita, tanto più quanto più il carico è pesante. In prima, inserisci anche B1: con C1, B1 e B2 all’ingresso non resta alcun moto, e il cambio si blocca – il motore va in stallo contro i freni.
Modello: ruote dentate rigide su cuscinetti propri; gli ingranamenti sono contatti senza attrito lungo la linea d’azione; frizioni e freni sono accoppiamenti ad attrito la cui coppia trasmissibile varia linearmente nel tempo di cambiata. Niente idraulica, convertitore di coppia o logica di cambiata; il calore di slittamento viene conteggiato, non accumulato.
Da provare
Sali di marcia dalla prima alla terza con un carico leggero, poi con uno pesante, e confronta il calore di slittamento. Poi inserisci B1 in prima.
Equazioni del modulo
Equazioni zs ωs + zr ωr = (zs + zr) ωc I: C1 + B2, ωo/ωi = 0.414 II: C1 + B1, ωo/ωi = 0.706 III: C1 + C2, ωo/ωi = 1 R: C2 + B2, ωo/ωi = −0.417
