Вибіркове обертання (зачеплення / відмикання) однієї з 80 муфт на невеликому валу?

Я працював над цією проблемою протягом багатьох років (буквально) і досі не знайшов ефективного, масштабованого, прагматичного та економічно вигідного рішення, яке дозволило б мені вибірково обертати один чи кілька з 80 дисків, тісно вирівняних на одному, обертовий вал.

В основному, у мене є 80 однакових «дисків», кожен з яких має ширину приблизно 2 мм, розташованих приблизно на 2 мм між кожним диском, концентрично встановлених уздовж валу (який може бути десь діаметром 5-20 мм).

На жаль, мій досвід є в електроніці, а не в механіці чи машинобудуванні, і я не знаю, чи можна в такому масштабі це вважати "вирішеною проблемою" чи ні.

Я спробував декілька різних підходів (як концептуально, так і в прототипі), але постійно стримувався жорсткими характеристиками.

Концептуально щось таке просте, як передача, що переводить обертання по одній осі на іншу (перпендикулярну) вісь, прикріплену до кожного "диска" і приводиться в рух лінійно-рухомим двигуном, зробить трюк:

Я використовував одну спробу - встановити обертовий "індексатор", закріплений на шпинділі посередині вала (при цьому решта валу вільно обертається навколо шпинделя), потім переміщувати його лінійно, піддаючи його обертальному руху при суміщенні з відповідним диском (із відповідним вирізом у кожного диска, прив’язаним до форми вала / індексатора), але необхідність в надзвичайній точності для того, щоб він вільно рухався по осі, зробив його непрацездатним (разом з тим що вал / шпиндель тепер повинен бути вдвічі більше ширини робочої поверхні. У наведеному нижче прикладі індексатор буде 9b, що використовується для обертання 11H без обертання 11G або 11I:

Я знаю, що одне рішення було б подібним чином - якщо таке існує, яке б вмістилося на / на кожному з цих дисків. Тоді муфти можна було б встановити безпосередньо на валу, і муфта для кожного диска (якось, як і раніше, це великий знак питання) вмикається або відключається за потреби, коли вал повертається, щоб перевести цей рух на кожен диск.

У мене виникла ідея використовувати «магнітну муфту» (якщо це річ), де прямокутні смужки магнітів будуть закріплені на каналах у валу, то крихітні магніти будуть вбудовані по периферії вирізу в кожному диску. Ідея полягала в тому, що, не будучи «зафіксованим» на місці якимось зовнішнім механізмом, кожен диск (за рахунок магнітної сили) обертається за допомогою спінінг-вала. При зовнішньому замиканні диск буде триматися на місці, коли "муфта" від'єднається, коли вал вільно крутиться під ним. На жаль, здавалося, що навіть з неодимовими магнітами тертя від усієї системи було занадто великим для магнітів, і диски постійно перебували в «незамкненому» положенні і не обертаються валом.

Існує також очевидне рішення використання чистого тертя. Я маю свободу в тому, з якого матеріалу складаються диски і вал, але я не впевнений, чи це те, що можна вважати надійним рішенням, оскільки воно повинно тривати сотні тисяч «відключених обертань», не зношуючись і не втрачаючи тертя.

Я відчуваю, що, можливо, я занадто ускладнюю проблему. Підсумок: крихітні диски, один обертовий вал. Вибірково (бажано паралельно, але одночасно - це добре) обертання кожного з дисків, не потребуючи допусків, які можна досягти лише на заводі та за прийнятною ціною (скажімо, нижче $ 100).

Механічний розчин з використанням рухомих стрижнів:

1. Майте навколо себе 7 прутів з шматочками гуми. Стрижні повинні бути розташовані так, щоб ви могли переміщати їх вліво або вправо. Коли гумовий шматок торкнеться диска, він повинен зупинити обертання.

2. Покладіть шматочки гуми або з лівого боку, або з правого боку кожного диска. Таким чином, коли ви пересунете стрижень ліворуч, він заблокує одні диски та відпустить інші.

3. Розташуйте так, що стрижень 1 при спрацьовуванні відпустить диски 0, 2, 4, 6, ... та заблокує диски 1, 3, 5, 7, .... Стрижка 2 повинна відпустити 0, 1, 4, 5,. .. і замок 2, 3, 6, 7, ....

4. Щоб обертати один диск, активуйте стрижні відповідно до двійкового номера диска. Наприклад, щоб залишити диск 7 вільним для обертання, активуйте стрижні 1, 2 і 3.

Залежно від швидкості обертання та необхідного крутного моменту, ви можете використовувати щось, що нагадує блокування штифтових перемикачів (я не можу поставити більше 2 посилань у дописі, тому немає посилання на Вікіпедію.)

1. Внутрішній обертовий вал матиме в ньому отвори, в які будуть вставлені невеликі циліндричні штифти:

(шпильки червоні, вал чорний)

2. Внутрішній прут з якоюсь шишкою на ньому переміщується всередині валу (або рухається цілий стрижень, або лише шишка.

3. Коли шишка штовхає шпильки назовні, вони вставляються в отвори всередині диска і примушують її обертатись валом:

(внутрішній стрижень сірий, диск синій, штифти дискового кольору помаранчеві, а пружини - фіолетові)

4. Коли шина рухається, штифти обертового вала повертаються у відключене положення пружинами всередині отворів диска (шпильки всередині диска насправді не потрібні; вони там, щоб показати схожість із замком).

Це просто загальна ідея, і, можливо, це трохи химерно, але це інший підхід.

Одна можлива ідея:

1. Зафіксуйте диски на валу за допомогою воску або гарячого клею . Зроблення вала з пластику може зробити клейовий зв’язок кращим.

2. Оберніть кілька витків опору дротом навколо вала поруч із кожним диском.

3. Проведіть звичайний кабель від проводу опору назад, щоб керувати електронікою через центр валу.

4. Застосуйте силу, щоб розплавити клей / віск на кожному диску, який ви хочете звільнити від обертання вала. Для її розплавлення знадобиться деякий час, і ви захочете відрегулювати потужність, щоб вона не перегрівалася.

Діапазон гальмує навколо кожного диска.

Що ви робите з самим диском, залежить від випадку використання:

якщо він вивантажений, як індикатор, як цифра в механічному комп'ютері, тертя приєднується до валу (який повинен бути здатний приводити в 80 разів обертаючий момент тертя кожного диска).

Якщо йому належить передавати потужність, смугове гальмо може утримувати зовнішнє кільце епіциклічної передачі. Це дозволить ефективно прослизнути і перенести рух на щось інше (в 2 мм проміжок між дисками).

Кожне гальмівне гальмо - це лише довжина пружинної сталі, подібно до пружини годинника, закрученої круглої частини або навіть більшої частини диска, залежно від необхідного крутного моменту ... один кінець закріплений, другий або затягнутий, або ослаблений деяким приводом ... клавіатура від механічної машинки?