Presepe meccanico – Puntata 10: la pecora

Sto cercando di realizzare l’automa di una pecora che bruca. Un primo tentativo si è basato sul meccanismo worm-gear, o vite senza fine:

Purtroppo non ha avuto successo perché al momento della stampa mi sono reso conto che i dentini dell’ingranaggio sono troppo piccoli e non è possibile stamparli con la mia stampante. Devo quindi decidere se utilizzare un ingranaggio più grande oppure cambiare completamente meccanismo. Come si vede nella figura però, sopra all’ingranaggio è presente un arco, che dovrebbe rappresentare il collo della pecora, e cioè coprire il meccanismo durante il movimento:

Non posso quindi fare i denti dell’ingranaggio su questo arco.

Comunque, ho provato a realizzare il meccanismo worm-gear in un simulatore meccanico 3d, che ho in finalmente trovato: si tratta di un plugin di simulazione di fisica per il programma SketchUp, un tempo di Google e adesso di trimble. in precedenza il plugin di fisica au SketchUp era sketchyPhysics, ma lo sviluppo si è interrotto nel 2016 quando è cessato il supporto di Sketchup per i 32 bit. Per fortuna un altro sviluppatore ha deciso di creare da zero un nuovo plugin che si chiama M S physics, che è tuttora mantenuto ed è compatibile fino a SketchUp 2019, e con pochi click permette di creare meccanismi semplici, tipo perni e pistoni.

Quelli che servono a me, però, non sono “semplici”, quindi ho dovuto studiare un po’ la cosa, e ho scoperto che esiste un altro plugin, che si chiama convexify, che serve a trasformare oggetti complessi come un ingranaggio o una vite senza fine in tanti piccoli sotto-oggetti distinti, cosa indispensabile affinché l’algoritmo di simulazione riesca a simulare i denti che si inseriscono l’uno nell’altro.

Ecco quindi il risultato di questo primo tentativo di simulare il meccanismo worm Gear:

E’ stata una fortuna poter testare il tutto prima nel simulatore, perché così mi sono reso conto subito che, anche se fossi riuscito a stamparlo, il meccanismo non avrebbe funzionato come pensavo: infatti questo tipo di meccanismo riduce enormemente il numero di giri, con un rapporto dato dal numero dei denti dell’ingranaggio; ad ogni giro della vite senza fine, infatti corrisponde lo spostamento di un singolo dente dell’ingranaggio, troppo lento per questa applicazione.

Dovrò quindi cercare un meccanismo alternativo un po’ più veloce. Stavo pensando di realizzare un piccolo bilanciere sotto il piano di appoggio, collegato al bilanciere della testa tramite due sottili fili neri di cotone. Vedremo.

Qui un paio di modelli sperimentali di Sketchup+MSPhysics realizzati da me:

Worm+gear

Worm+gear+Geneva