Como acoplar dois pistões a um eixo giratório para que as cabeças do pistão se movam assim?

Assuma dois pistões verticais com a cabeça chata voltada para cima.

É possível acoplá-los a um eixo rotativo de forma que o diagrama de posição versus tempo fique assim? (Este é um ciclo completo)

Cada cor representando um pistão.

As equações são:

Vermelho: $$ 2 \ left | \ cos (\ pi t) \ right | - \ frac12 $$

Azul: $$ 2 \ left | \ sin (\ pi t) \ right | - \ frac12 $$ (O primeiro com uma diferença de fase de $ \ pi \ over 2 $)

Eu acho que por causa dos valores absolutos, isso não pode ser um simples virabrequim.

Alguém pode ajudar?

EDITAR:

Na verdade, quero chegar o mais perto possível desse diagrama de movimento, que é o caso teórico ideal. Talvez isso possa ajudá-lo para uma melhor aproximação.

design mechanisms pistons

— AHB
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Essa mudança instantânea de direção de velocidade é um assassino. exigiria aceleração infinita.

— joojaa

@joojaa Então poderíamos suavizar a borda para que ela fique perfeita. $ \ Sin ^ 2 (\ pi t) $ seria bom o suficiente? O movimento do quadrado do pecado é possível de ser alcançado usando estruturas mecânicas?

— AHB

Quão exata você precisa estar com isso? Uma pequena ideia de por que eles têm que ter esse perfil de posição pode ajudar.

— JMac

@JMac Eu adicionei o que você quer.

— AHB

Você pode fazer muito com Ligações de 4 barras . Note que o movimento vertical dos pés (ignorando o movimento horizontal) está muito próximo do perfil que você está procurando.

— Dave Tweed

Você pode (aproximar-se deste) perfil de movimento com duas cames em um eixo. os topos são a porção de permanência dos excêntricos e o fundo é o pico entre duas acelerações. Como alguém mencionou, uma vez que a parte inferior do seu perfil de movimento é uma mudança de aceleração instantânea, você nunca conseguirá alcançá-lo perfeitamente. isso pode ser minimizado pela redução da massa, velocidade e comprimento do traço. Esta será a maneira mecânica mais próxima de fazer isso.

— Patstep
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Seria melhor usinar as cames com entradas e saídas lisas em ambos os lados do ponto de aceleração. Isso reduziria o desgaste devido a choques e vibrações.

— Wossname