Расчет шарнира
Провисание нити в собранной модели шарнира пришлось проверить расчетами. Схема расчета:
Исходные данные для расчета:
R1 = 25 мм, R2= 25 мм
H = 2.5 мм, S = 27 мм
B1 = 10 мм, B2= 10 мм
Длина нити в среднем положении 90°(A1+B1+C1) = 80.29 мм
| L1 | A1 | ΔA1 | C1 | ΔC1 | L2 | C2 | ΔC2 | A2 | ΔA2 | A2+B2+C2 | Δ(A2+B2+C2) |
| 160° | 7.03 | -28.12 | 63.26 | 28.12 | NaN° | NaN | NaN | 50.85 | 15.70 | NaN | NaN |
| 150° | 11.37 | -23.77 | 58.92 | 23.77 | NaN° | NaN | NaN | 49.66 | 14.51 | NaN | NaN |
| 140° | 15.71 | -19.44 | 54.59 | 19.44 | NaN° | NaN | NaN | 48.09 | 12.95 | NaN | NaN |
| 130° | 19.95 | -15.20 | 50.35 | 15.20 | 155.40° | 9.02 | -26.13 | 46.16 | 11.02 | 65.18 | 15.11 |
| 120° | 24.05 | -11.10 | 46.25 | 11.10 | 130.40° | 19.78 | -15.37 | 43.88 | 8.74 | 73.66 | 6.63 |
| 110° | 27.97 | -7.18 | 42.32 | 7.18 | 113.88° | 26.47 | -8.68 | 41.27 | 6.12 | 77.74 | 2.55 |
| 100° | 31.68 | -3.46 | 38.61 | 3.46 | 100.86° | 31.37 | -3.77 | 38.35 | 3.20 | 79.72 | 0.57 |
| 90° | 35.16 | 0.02 | 35.13 | -0.02 | 90.00° | 35.16 | 0.02 | 35.13 | -0.02 | 80.29 | 0.00 |
| 80° | 38.37 | 3.23 | 31.92 | -3.23 | 80.74° | 38.14 | 3.00 | 31.65 | -3.49 | 79.80 | 0.50 |
| 70° | 41.30 | 6.15 | 29.00 | -6.15 | 72.80° | 40.51 | 5.36 | 27.93 | -7.21 | 78.44 | 1.85 |
| 60° | 43.91 | 8.76 | 26.39 | -8.76 | 66.00° | 42.38 | 7.23 | 24.01 | -11.14 | 76.39 | 3.91 |
| 50° | 46.18 | 11.04 | 24.11 | -11.04 | 60.25° | 43.84 | 8.70 | 19.91 | -15.24 | 73.75 | 6.54 |
| 40° | 48.11 | 12.96 | 22.18 | -12.96 | 55.50° | 44.97 | 9.83 | 15.67 | -19.48 | 70.64 | 9.65 |
| 30° | 49.67 | 14.52 | 20.62 | -14.52 | 51.72° | 45.82 | 10.67 | 11.33 | -23.81 | 67.15 | 13.14 |
| 20° | 50.85 | 15.71 | 19.44 | -15.71 | 48.88° | 46.42 | 11.27 | 6.99 | -28.16 | 63.41 | 16.89 |
По результатам расчета можно сделать следующие выводы:
- Длины нити как на верхнем, так и на нижнем плече — отрезки A1 и A2 изменяются не прямо-пропрорционально углу наклона L1.
- Относительно друг друга отрезки A1 и A2 — так же меняются неравномерно.
- Угол поворота второго шарнира L2 не прямопропорционален углу наклона шарнира L1.
- Все перечисленные выше недостатки можно было бы скорректировать программно, но самый главный недостаток — обратная нить удлиняется при повороте достаточно существенно, особенно на больших углах. Это приводит к большому люфту шарнира и делает эту модель непригодной.
Вывод — эта модель не подходит, нужно придумывать другую.
Модель шарнира Расчет шарнира, этап второй