Engineering
Мальтійський механізм
Порівняйте чотири й шість пазів і збільште швидкість приводу: один оберт кривошипа дає один крок, під час вистою колесо тримає запірна дуга, а найбільше прискорення колеса зростає як квадрат швидкості.
Що відбувається
Кривошип з одним пальцем обертається рівномірно. Щоразу, входячи в паз, палець повертає колесо на один крок, 360°/n, а між кроками запірна дуга тримає колесо на місці. Палець входить у пази й виходить із них радіально, тому колесо рушає й зупиняється без стрибка швидкості, але його прискорення стрибком змінюється на вході й досягає максимуму під час кроку. Порівняйте 4, 5, 6 і 8 пазів: що більше пазів, то менший кожен крок і то більшу частину оберту кривошипа він займає, рух м’якший, а вистій коротший. Подвойте швидкість — найбільше прискорення зросте вчетверо, а з ним і інерційна частина сили на пальці; важче колесо або момент навантаження збільшують силу на пальці, а під час вистою момент навантаження сприймає фіксатор.
Модель: жорсткі кривошип і колесо; палець — зв’язок «точка в пазу» в тому пазу, куди він увійшов, фіксатор тримає колесо, поки палець зовні; двигун тримає швидкість у межах свого моменту, момент навантаження сталий. Без тертя, зазорів і удару на вході.
Що спробувати
Порівняйте різну кількість пазів і збільшуйте швидкість; стежте за прискоренням колеса й силою на пальці.
Рівняння модуля
Рівняння 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
