Paso 2: Cálculos detallados
Con la estrategia básica averiguada, era hora de bajar a detalles específicos. Comencé una gran hoja de cálculo para el cálculo de las velocidades y fuerzas. Se adjunta si desea mirarlo, aunque no puede ser que interesantes o fáciles de descifrar. Puse en los tiempos de órbita real de todos los planetas y estableció las relaciones entre ellos. Ponerlos en una figura de lo rápido que sería la órbita del planeta más rápido, el mercurio, en la escultura. 1 RPM para el mercurio puso tiempo de órbita de Neptuno a 11,4 horas. Eso fue un poco largo, así que terminamos lo que es 4 veces más rápido de mercurio órbita una vez cada 15 segundos. Un poco rápido para algo está sucediendo alrededor en un círculo de diámetro de 6 pies, pero todavía razonable, y luego iría a Neptuno alrededor una vez cada 2,85 horas.
Ya que estábamos los engranajes de corte CNC por plasma y corte por plasma no produce bordes precisos por cualquier medio, los dientes de los engranajes tuvieron que ser bastante grande. Así, la imprecisión del corte por plasma sería pequeña en relación al tamaño del diente de engranaje. Nos fuimos con los engranajes con un módulo de 0,5 pulgadas. Un poco de teoría de engranajes: diametro se refiere al diámetro de un círculo imaginario alrededor de la marcha donde se produce el engrane entre dos engranajes teóricamente. La forma de los dientes del engranaje es realmente bastante complicada y lleva unos oscuros constantes para calcular, pero cada diente termina siendo en algún lugar cerca de la mitad dentro y mitad fuera de este diámetro. Módulo se refiere a unidades de diametro por diente. Si tenemos un engranaje de módulo en 0,5 y 24 dientes, eso significa que el equipo tiene un diámetro de 12". Los engranajes tienen que tener el mismo módulo de acoplamiento, y los diámetros deben ser en incrementos hasta del módulo. Así nuestros engranajes todo tuvieron que ser hecho en incrementos de 0.5".
También sería un reductor del engranaje coche gusano saliendo del motor principal, un enlace de piñón/cadena desde el reductor a la caja de cambios y etapas adicionales del engranaje de la caja de cambios para cada planeta. Así que fue un conjunto bastante complicado e interrelacionado de las cosas, y tuve que ajustar las proporciones de todos los componentes para lograr la velocidad deseada final de cada planeta. Esto es donde las hojas de cálculo son tu amigo! Configurar una serie de fórmulas para las RPM de cada componente, cada fórmula depende el resultado del antes de que en la cadena cinemática. A pesar de que el resultado final es complicado, es sólo una colección de relaciones simples. Jugué con los tamaños de los engranajes y piñones en la hoja de cálculo hasta las velocidades de órbita estaban cerca de lo que queríamos.
En este punto, también tuve que encontrar la manera de manejar el esfuerzo de torsión del viento. La pieza está diseñada para resistir un viento de 85 millas por hora, y que se traduce en un montón de esfuerzo de torsión de los grandes planetas que están en armas largas. Para evitar tener que diseñar todo el sistema para manejar todo eso esfuerzo de torsión, decidí en cambio permiten que el sistema se deslice en una torsión que deje que la veleta de los brazos del viento y reducir la fuerza en el sistema de impulsión. El resbalamiento provendrían de los frenos utilizados para el control de velocidad, que se crearía para agarrar lo suficiente para el funcionamiento normal. Luego fue capaz de usar una carga de torque reducido en el sistema e hizo algunos cálculos sobre componentes clave para asegurarse de que celebre el torque de diseño.
