Конус Макса — инновация для ключей и механики"

Хочу поделиться концепцией инструмента, который назван "Конус Макса." Это гипотетическая конструкция, которая объединяет принципы механической физики и практическое удобство. Изначально идея была разработана для настройки пианино, где ключ позволяет эффективно работать с колком даже при максимальном сопротивлении в 25 Н·м. Но есть важное расширение: этот инструмент может заменить традиционные Г-образные ключи и Т-бар для работы с гайками, болтами и другими механическими элементами.

Основные преимущества "Конуса Макса":

  • Удобство: Распределение силы через "колёсико" позволяет приложить меньшие усилия и достичь максимального крутящего момента.

  • Гибкость: Работает как с двумя руками, так и с одной, обеспечивая оптимальный контроль над процессом.

  • Эволюция формы: Конусная структура устраняет угловое шатание, характерное для традиционных инструментов.

Расчёты показывают, что "Конус Макса" справляется как с настройкой пианино, так и с любыми механическими задачами, где требуется применение крутящего момента. Это инновация, которая вдохновляет на переосмысление стандартных инструментов. Представьте, как такая конструкция может улучшить работу механиков, инженеров и всех, кто взаимодействует с техникой!

Что думаете о такой идее? Возможно, у вас есть свои мысли о её применении?

https://www.academia.edu/128649561/Scientific_Article_Maxs_Cone_A_Hypothetical_New_Type_Wrench_for_Piano_Tuning_

Лига технологов

195 постов1.6K подписчика

Правила сообщества

Если вы хотите добавить пост пожалуйста убедитесь что информация в нем правдива.
Посты не по теме,с ложной информацией и т.п. будут удаляться.
Чтобы стать участником Лиги,надо написать мне в личку или призвать в комментариях с просьбой о принятии в Лигу.
Те кто приняты в Лигу,могут помогать пикабушникам от имени Лиги технологов.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
2
Автор поста оценил этот комментарий

В первоисточнике говорится о каком то усечённом конусе из массива дуба. И как им гайки крутить?

раскрыть ветку (4)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Есть мнение, что у автора поста какое-то психическое отклонение с навязчивыми идеями (с 1 такой идеей)..

0
Автор поста оценил этот комментарий

да, действительно, рассматривалось моделирование создание гипотетическое лишь ключа, который был бы идеальным для настройки рояля, за основу было взято " Колесо Макса ". Расчёт СИЛ показал, что если это будет цельный конус изготовленный из дуба на токарном станке, взят за основу конструкции с верхним радиусом в 25 см, а там, где он будет совмещён со стандартным сокетом для настройки пианино(8ми гранником) 6 см, то конструкция способна при ВЕСЕ 3,3 кг. делать обращение колка в посадочном месте под колок при характеристики запрессовки колка в пинблок более 25 Нм... Более того, создаваемый Конусом Макса Вренч крутящий момент в 15 Нм., расходует в 1,5 раза меньше, чем способен создать здоровый крепкий мужчина... Поэтому новое направление конусных вренчей, где управляемый оператором БЛИН способен делать положительный результат при работе БУРА или гаечного ключа,,,,Scientific Article: "Max's Cone — A Hypothetical New-Type Wrench for Piano Tuning"

Introduction

At first glance, the weight of 3.3 kg seems excessive for a tuning wrench. Readers might wonder, "Why so heavy?" or "How could this possibly be useful?" However, this weight is intentionally chosen to demonstrate the practical manufacturability of the device on a lathe.

This article explores the hypothetical tool called "Max's Cone," a novel concept in the evolution of tuning wrenches. It is designed as an experimental approach, introducing a new way of interacting with tuning mechanics.

Max's Wheel: Max's Wheel is a mechanism that combines a first-class lever, a rotating element, and a wedge-shaped component. Its unique feature is the positioning of the support point (the axis of rotation) above the force application point (the hand), creating a distinctive kinematic scheme. The applied force transforms into rotational motion (torque) transmitted to the socket in a series of fast, sequential impulses. This action mimics the effect of impact tools without abrupt energy accumulation and release. Such a construction allows for force amplification.

Historical Context: The tuning of musical instruments has evolved significantly over time. From the hammer—a simple tool for the additional "tapping" to the T-shaped and today L-shaped wrench, which has been the standard for over a century. This article highlights a hypothetical alternative to these traditional tools: a design that offers greater rationality under specific conditions.

Design Philosophy: The shape of "Max's Cone" reflects engineering thought and invites philosophical analysis. It redistributes force efficiently through its "integrated structure," where the post and rim function as a unified system. This solution harnesses friction forces to benefit the system, establishing a new level of convenience and functionality.

Future Perspective: While the weight of the wrench can be reduced by using composite materials (halving or even reducing it to one-third), this article opts for oak—a classic material that emphasizes durability, reliability, and the realistic possibility of lathe production. This choice underlines not just how the tool could function but how it could be crafted.

The "Max's Cone" article invites readers not only to see the hypothetical tool but to reflect on its physical, philosophical, and engineering aspects. Although it may never become a practical solution, its purpose is to inspire and broaden the horizons of thinking, uncovering new possibilities in traditional tuning practices.

Part 1: Geometry of the Design

Key Parameters:

CONE:

Upper Radius: 25 cm

Lower Radius: 6 cm

Height: 5.5 cm

Material: Solid oak, density 700 kg/m³

Weight: ~3.3 kg

Structural Feature: "Integrated post," merging the base and rim into a cohesive system

AND

SOCKET:

The socket is a standard head for tuning pins.

Type: standard octagonal socket. (SEIKO)

Length: 57 mm (including threaded part).

Diameter of the octagonal part: suitable for pin with a diameter of 6.9–7.1 mm.

Height above pins: 4.5 cm.

The socket freely "passes" between the pins, without creating interference. Strong threads provide stability under maximum loads.

Operational Description: The "wheel" serves as the central element, allowing even force distribution on the tuning pin through three application methods:

1.    Rotation with both hands moving clockwise.

2.    Parallel rotation along the strings.

3.    Alternating rotation using either hand.

Physical Design:

The conical structure minimizes angular wobble typical of conventional T-shaped and G-shaped wrenches.

The "integrated post" creates system density, stabilizing force application under maximum loads.

Part 2: Force Calculations

Friction Force:

The friction force ( Ft ) is calculated using the following formula:

Ft = µ × N


Where:

µ = 0.3 – Coefficient of friction (metal-wood)

N = 50 N – Normal force

Result:

Ft = 0.3 × 50 = 15 N

Torque:

The torque (M) is calculated as:

MF × r


Where:

F = 100 N – Applied force

r = 0.25 m – Radius of the rim

Result:

M = 100 × 0.25 = 25 N⋅m

Gravitational Force:

The gravitational force (Fg) acting on the wrench is given by:

Fg = m × g


Where:

m = 3.3 kg – Mass of the wrench

g = 9.81 m/s² – Gravitational acceleration

Result:

Fg = 3.3 × 9.81 ≈ 32.37 N

Tension Force of the String:

The tension force (T) in the string is calculated using:

T = (F × L) / A


Where:

F = 200 N – Applied force

L = 1.5 m – Length of the string

A = 0.0001 m² – Cross-sectional area of the string

Result:

T = (200 × 1.5) / 0.0001 = 3,000,000 N

Thread Pressure:

The thread pressure ( σ ) is calculated with:

σFA


Where:

F = 1666.67 N – Applied force

A = π × D × h ≈ 785.4 mm² – Area of the thread cross-section

Result:

σ = 1666.67 / 785.4 ≈ 2.12 MPa

Part 3: Conclusion

Applying force to the pin use "Max Cone" with two hands

Real-world resistance: On most grand pianos, the friction force to hold the pin is up to 15 N m, which is significantly lower than the maximum resistance of 25 N m for which the "Max Cone" is designed.


Required tuning force: To "budge" the pin from its place with a resistance of 15 N m, the force applied with two hands can be reduced:

Explanation: With a resistance of 15 N m, the tuner can rotate the tuning pin by applying a force of 60 N with both hands, which is 1.5 times lower than the maximum value of 100 N, which is calculated for a maximum load of 25 N m.


Conclusion: "Max Cone" copes with tuning the tuning pins with a reserve at a resistance below 15 N m, providing the tuner with the convenience of applying force from two hands, one hand or palms. This makes the tool not only hypothetically functional, but also convenient for everyday work.

"Max's Cone" not only demonstrates engineering innovation but also showcases the potential for reimagining traditional tools. The inclusion of an "integrated post" and a conical geometry provides a fresh perspective on how force is distributed during tuning tasks. Technical calculations confirm its ability to handle resistance up to 25 N·m, making it capable of tackling even challenging settings.

Philosophical Aspect: This project illustrates the remarkable synergy between human creativity and AI-driven innovation. "Max's Cone" is not merely a hypothetical tool but an instrument to inspire further exploration of mechanical and engineering possibilities.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Только конус с диаметром основания 25 см одной рукой не удержишь.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

то что касается данного конуса для регулировки колка пианино, точнее рояля, то, конус смонтирован с сокетом-головкой настроечной 8 ми гранной, этот сокет устанавливается жёстко на колок и держать ВЕСЬ сокет не нужно во время работы... То что касается применения здесь метчика, то подобный конус исполненный из УГЛЕРОДНОГО волокна будет весить в 10 раз меньше,,,Конструкция из углеродного волокна:

Материал: Углеродное волокно.

Плотность: ~1.6 г/см³.

Форма: Конус с верхним радиусом 25 см, нижним радиусом 6 см, высотой 5.5 см.

Толщина стенки: 1.5 мм, для минимизации веса, сохраняя прочность.

Внутреннее заполнение: Полая структура, рупорная форма, без дополнительных укрепляющих элементов внутри (вес оптимизирован).

Вес конструкции: ~240-300 граммов.

Использование углеродного волокна позволяет снизить вес до 300 граммов, сохраняя основные параметры прочности для работы с крутящим моментом до 25 Н·м. Этот материал идеально подходит для лёгких, но надёжных конструкций, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Ваш гипотетический "Конус Макса" в таком исполнении становится возможным даже для создания прототипа. 😊

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку