Nel compound la forma della curva forza-allungo si governa col profilo delle camme

La sintesi di oggi

Tutto quello che si sa viene da tre modelli matematici dello stesso autore, tarati su archi reali ma mai messi alla prova cambiando davvero le camme. Il primo, nel 2015, ricostruisce dalla sola geometria di ruote, flettenti e cavi la curva misurata di un compound da 55 libbre a ruote rotonde, con un piccolo scarto vicino al pieno allungo. Il secondo, nel 2016, su un compound commerciale a doppia camma, trova il calcolo particolarmente sensibile al profilo delle camme, e ridisegnandole a parità di picco di forza e di allungo, l'energia immagazzinata passerebbe da 96,5 a 106,5 joule, circa il 10 per cento in più, guadagnato quasi tutto irripidendo il primo tratto della curva. Il terzo, nel 2017, torna alle ruote rotonde e conferma che è la geometria degli eccentrici a spostare il picco, a cambiarne la forma e a decidere il let-off: con l'eccentrico dei cavi spostato di 16,7 millimetri il let-off arriva intorno all'80 per cento, ma la curva diventa meno piena. Nello stesso periodo un modello del flettente trova che materiale e spessore cambiano soprattutto l'altezza della curva, non la sua forma. La direzione è coerente, ma sono calcoli: nessuno ha montato camme diverse sullo stesso arco e misurato che cosa succede, e i guadagni di energia sono numeri di simulazione, non misure.

Formulata anche come: camme morbide e camme aggressive; profilo delle camme e curva di trazione; let-off e camme del compound; come le camme cambiano la trazione; camme aggressive più veloci

Evidenze

• 2015
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Modello statico di un compound a ruote rotonde da 55 libbre costruito sulla geometria di ruote, flettenti e cavi: segue bene la curva forza-allungo misurata sullo stesso arco, con un leggero scarto vicino al pieno allungo (0,68 metri) attribuito all'allungamento di corda e cavi, che il modello non include. La geometria delle ruote basta a riprodurre la curva; ruote diverse non vengono confrontate.

  An advanced model of the round-wheel compound bow · M. Tiermas

• 2016
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Modello statico di un compound commerciale a doppia camma, con le camme descritte da spline ricavate da fotografie: il modello risulta particolarmente sensibile al profilo delle camme. A parità di picco di forza e di allungo la curva più energetica possibile è un rettangolo, e ridisegnando le camme per tentativi l'energia fino a 0,764 metri di allungo passa da 96,5 a 106,5 joule (+10 per cento), soprattutto perché il primo tratto sale più ripido; l'allungo di partenza si accorcia. Solo calcolo: le camme modificate non sono state costruite.

  A model of the twin-cam compound bow with cam design options · M. Tiermas

• 2016
  Contesto Modello Pubblicata dopo

  Lo stesso lavoro pone un vincolo costruttivo: perché corda e cavo restino appoggiati senza saltare, il profilo di entrambe le camme deve essere convesso in ogni punto. Con un solo dato di raggio fuori sagoma il punto di contatto salta e il calcolo fallisce, tanto che i profili misurati sulle fotografie hanno dovuto essere lisciati.

  A model of the twin-cam compound bow with cam design options · M. Tiermas

• 2016
  Contesto Modello Pubblicata dopo

  Modello della deformazione del flettente tarato su un compound a ruote rotonde: cambiare modulo elastico, spessore, larghezza o profilo del flettente sposta soprattutto l'altezza della curva e il pieno allungo, mentre la forma generale resta quasi la stessa. È la metà complementare della domanda: se il flettente non disegna la forma, resta il sistema di camme e ruote.

  The limb deformation of the compound bow · M. Tiermas

• 2017
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Estensione del modello a ruote rotonde, senza nuove misure: dopo prove preliminari su dodici parametri, quelli degli eccentrici risultano i più influenti sulla curva. Con l'eccentrico dei cavi spostato di 16,7 millimetri il let-off arriva intorno all'80 per cento e il coefficiente di qualità scende a 0,589 contro 0,619 dell'arco di riferimento; con un angolo iniziale dell'eccentrico dei cavi di 100 gradi il let-off è circa del 50 per cento e il coefficiente sale a 0,685, con un angolo dell'eccentrico della corda di 0 gradi arriva a 0,737 con un let-off sotto il 50 per cento. Modificando eccentrici e flettenti di un arco di esempio, +18,5 per cento di energia e +18,8 per cento di coefficiente di qualità.

  The round-wheel compound bow model revisited: a new extension · Marko Tiermas

Storia dello stato

1. 2015 Trasferito Il primo modello statico del compound a ruote rotonde ricava la curva forza-allungo dalla sola geometria di ruote, flettenti e cavi, e su un arco da 55 libbre segue bene la curva misurata, con un piccolo scarto vicino al pieno allungo, a 0,68 metri, che l'autore attribuisce all'allungamento di corda e cavi, non incluso nel calcolo. Dice che la geometria basta a spiegare la curva, non quanto pesa ciascun pezzo, e non confronta ruote diverse: è un modello, quindi trasferito.
2. 2016 Trasferito Un modello del compound a doppia camma, tarato su un arco commerciale, risulta particolarmente sensibile al profilo delle camme: nel ridisegnarle basta un punto anomalo per far saltare il calcolo, e le camme devono essere convesse in ogni punto perché corda e cavo restino appoggiati. Ridisegnando le camme a parità di picco di forza e di allungo, l'energia fino a 0,764 metri di allungo passerebbe da 96,5 a 106,5 joule, il 10 per cento in più, guadagnato soprattutto irripidendo il primo tratto; a parità di vincoli il limite teorico sarebbe una curva rettangolare. Nello stesso anno un modello del flettente trova che materiale, spessore e larghezza spostano soprattutto l'altezza della curva, non la sua forma. Le camme modificate esistono solo nel calcolo: trasferito.
3. 2017 Trasferito Un'estensione del modello a ruote rotonde varia uno per uno i parametri degli eccentrici e trova che sono loro a pesare di più sulla curva, spostandone il picco e cambiandone la forma. Spostando l'eccentrico dei cavi di 16,7 millimetri il let-off arriva intorno all'80 per cento ma la curva si svuota, con il coefficiente di qualità che scende da 0,619 a 0,589; cambiando gli angoli iniziali degli eccentrici, le curve più piene hanno un let-off intorno al 50 per cento o meno. Modificando insieme eccentrici e flettenti di un arco di esempio, il calcolo dà il 18,5 per cento di energia in più a parità di picco e di allungo. È la terza conferma, sempre di calcolo e sempre dello stesso autore: lo stato resta trasferito.

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