Дополню тему выкладками. Холодный расчет вполне согласуется с измерениями Евгения. Если коллеги найдут косяки - поправьте
Расчет первый - угол, на который обязан скручиваться любой стальной вирбель при ГОСТовском моменте трения 20Нм.
Марка стали и ее закалка не влияют на модуль сдвига, будь то скрепка или сверло из Р6М5 с Верх-Исетского завода. Поэтому, пока деформации в стержне обратимы (упруги) - оснований сомневаться в результатах расчета не вижу. Самое неопределенное в этом расчете - длина скручиваемой части. Очевидно, что она больше, чем расстояние от последнего витка струны до доски, так как какие-то первые миллиметры ВБ не могут противостоять кручению из-за недостатка трения. Я всюду беру по-минимуму, чтобы люди не сомневались. Для панцирных рам, а тем более в конструкциях без пробок, L запросто можно брать не 4, а 15мм. Для 4-х миллиметрового кусочка угол будет 0.3градуса. К этому углу может присовокупиться скручивание древесины вокруг вирбеля, но, судя по видео Евгения, нижний конец вирбеля (с линейкой) до проворота его в доске неподвижен, и деформаци дерева несущественны. Модули сдвига в дереве, конечно, поменьше, чем в стали, но, видимо, тут все с избытком компенсируется большой площадью сечения.
Был комментарий про то, что на этот угол влияет натяжение струны. Я считаю, что из-за натяжения струны, чтобы сдвинуть вирбель в гнезде, на ключе придется приложить больший момент. Добавим к исходным 20Нм еще около 2Нм момента от струны (750Н*0.0035м). Это только увеличит угол скручивания.
Расчет второй. Отвечаем на вопрос: "А 0.3 градуса - это много или мало?" Если трение на аграфе (каподастре, порожке) мало, то крутильные деформации отчетливо слышны по высоте тона до того, как рука ощутит проворот вирбеля. Эту предварительную перетяжку приходится "пропускать мимо ушей" и оценивать результат настройки только после снятия усилия с ключа. Всем же знакомо? Я думаю, знакомо всем, только списывают на непреднамеренный изгиб, на деформацию дерева. Я же хотел показать, что и крутильные деформации в стальном стержне сами по себе многое объясняют. По моим оценкам изменение тут минимум 5 центов. Можно насчитать и все 15-20, если вспомнить, что ВБ находится не в 4мм от струны, а где-то далеко под рамой. Справедливости ради заметим, что 20Нм трения в гнезде ВБ далеко не во всех инструментах, но игнорировать этот тип деформаций точно не стоит. Благодарю за внимание
ЗЫ: для дискуссии. А не эти же самые деформации стабилизируют струну на форте? Когда перетянули струну и осаживаем ее вместе с вирбелем до нужного тона, комбинируя вращение и легкий изгиб, вирбель скручивается и изгибается по направлению к аграфу. И в самом конце, когда тон установлен, в момент, когда убираем руку с ключа, вирбель отпружинивает (раскручивается и отгибается) в противоположную сторону. При этом в незвучащем участке струны создается (точнее, может создаваться) немного большее натяжение, чем в звучащем. Трение покоя в месте отсечки струны эту небольшую разницу, от долей до нескольких Ньютонов (навскидку), удерживает. При сфорцандо разница натяжений по обе стороны от аграфа по модулю уменьшается, и нет причин, по которым струна должна смещаться на опоре. Положение струны остается стабильным. Это я излагаю точку зрения Марка Черизано.
Про стабилизацию сильными ударами он говорит, что здесь тоже никакое не выравнивание натяжений. В момент удара происходит проброс сильного натяжения из звучащей части через точки терминации (отсечки) в незвучащие области. Далее сила трения покоя удерживает незвучащие участки в этом более натянутом состоянии по отношению к "умолкшему" звучащему участку.
Проверить эту теорию на практике не знаю как, тут нужно измерять силу натяжения очень точно, в разрыв же никак не воткнуть один и тот же динамометр. Вычислять силу по частоте колебаний двух кусков разной длины тоже та еще затея. Разве что изготовить модель с двумя одинаковыми половинками, и смотреть как меняется натяжение одной половинки при сильных ударах по другой. Выравнивается, или действительно остается чуть больше...