Почему скорость похожа на синус, а подъём — не идеальный косинус?

Ход толкателя следует геометрии смещённой окружности и лишь при e ≪ R близок к гармоническому. Скорость — производная хода по времени при постоянной ω, поэтому кривая vy близка к синусу, а s(θ) чуть отличается от чистого косинуса.

Ставят ли остроносый толкатель в машинах?

Как расчётная схема — да, как деталь — редко: остриё даёт огромное контактное давление и быстро изнашивается. На практике ролик или плоский толкатель. Остриё оставляют, чтобы точка контакта была однозначной.

Что значит «расчётная» скорость?

Это кинематическая vy из геометрии и постоянной ω, без инерции, отрыва и трения. В динамике толкатель может отстать от профиля; здесь контакт считают непрерывным.

Как эксцентриситет меняет ход?

Больше e — больше ход (разница верх–низ) и больше максимальная |vy|. При e = 0 диск концентричен оси, толкатель не движется. Смещение — как раз параметр, который создаёт движение.

Кулачок и толкатель

Эксцентриковый круговой кулачок и остроносый толкатель: подъём и оценка скорости.

О модели

Эксцентриковый круговой кулачок превращает равномерное вращение в возвратно-поступательный ход остроносого толкателя. Геометрический центр диска смещён на e относительно оси вращения; контакт считают точечным. Подъём от нижнего положения задают радиус R, эксцентриситет e и угол θ. Скорость толкателя — производная хода при постоянной ω кулачка (на экране — оценка конечными разностями). Трения, отрыва и инерции нет: контакт постоянный. Реальные кулачки добавляют выстой и полиномиальный разгон; здесь учебный почти гармонический ход.

Для кого: ТММ: кулачковые механизмы, закон движения толкателя.

Ключевые понятия

кулачок
остроносый толкатель
эксцентриситет
подъём толкателя
возвратно-поступательное движение
угол давления

Как это работает

Круглый кулачок вращается вокруг смещённого центра; остроносый толкатель скользит по вертикали в пазу. Высота контакта даёт y(θ); vy оценивают конечными разностями. На экране диск, толкатель и текущие y, vy. Реальные профили добавляют выстой и плавный разгон; здесь — эксцентрический круг как учебная точка отсчёта.

Часто задаваемые вопросы

Почему скорость похожа на синус, а подъём — не идеальный косинус?: Ход толкателя следует геометрии смещённой окружности и лишь при e ≪ R близок к гармоническому. Скорость — производная хода по времени при постоянной ω, поэтому кривая vy близка к синусу, а s(θ) чуть отличается от чистого косинуса.
Ставят ли остроносый толкатель в машинах?: Как расчётная схема — да, как деталь — редко: остриё даёт огромное контактное давление и быстро изнашивается. На практике ролик или плоский толкатель. Остриё оставляют, чтобы точка контакта была однозначной.
Что значит «расчётная» скорость?: Это кинематическая vy из геометрии и постоянной ω, без инерции, отрыва и трения. В динамике толкатель может отстать от профиля; здесь контакт считают непрерывным.
Как эксцентриситет меняет ход?: Больше e — больше ход (разница верх–низ) и больше максимальная |vy|. При e = 0 диск концентричен оси, толкатель не движется. Смещение — как раз параметр, который создаёт движение.

Близкие темы рядом (в том числе из смежных разделов) — или все 48 в «Инженерия».

Вся категория →

Школьные

Зубчатая передача

Запустить симулятор

Ряд сцепленных колёс: число зубьев, передаточное отношение скорости и момента.

НовоеШкольные

Одометрия дифференциального привода

Запустить симулятор

ω_L, ω_R → v, ω по кинематике двух колёс; интегрирование позы и рост ошибки счисления пути из-за смещения радиусов, колеи и шума измерений.

Школьные

Движение по окружности

Запустить симулятор

Тело на нити: векторы центростремительного ускорения и силы.

НовоеШкольные

Регулятор Уатта

Запустить симулятор

Шары и муфта в зависимости от частоты вращения; зазор дроссельной заслонки паровой машины — обратная связь по скорости.

НовоеШкольные

Круг Мора и преобразование напряжений

Запустить симулятор

Плоское напряжённое состояние σx, σy, τxy: круг Мора, напряжения на повёрнутом элементе, главные напряжения, τmax и угол θp.

НовоеШкольные

Обратная кинематика двухзвенного манипулятора

Запустить симулятор

Плоская рука из двух звеньев: цель на экране, два решения — «локоть вверх» и «локоть вниз», углы θ₁ и θ₂.

Кулачок и толкатель

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Зубчатая передача

Одометрия дифференциального привода

Движение по окружности

Регулятор Уатта

Круг Мора и преобразование напряжений

Обратная кинематика двухзвенного манипулятора

Кулачок и толкатель

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы