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Construction d'une arbalète


jicef
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;) Bonsoir!

Dans le titre, j'écris "nouvelle arbalète", celà signifie que j'en construis une nouvelle (la troisième), mais on peut aussi l'interpréter dans le sens nouveau, moderne...

Avec l'expérience acquise en la matière et l'aide précieuse trouvée sur ce forum, je pense qu'il y a certains critères incontournables à prendre en compte pour optimiser le rendement de cette arme.

Il faut :

1- Un arc avec un système "center shoot" afin de supprimer le montage de l'arc en "porte à faux" qui absorbe une partie non négligeable de la puissance en frottant sur l'arbrier au départ du coup.

2- Une grande allonge pour donner une meilleure impulsion, plus progressive au projectile, afin d'éviter le brutal coup de pied au c.. du trait qui n'arrange rien. De plus, avec une grande allonge, le trait peut être plus long et donc plus performant en terme de précision et pénétration sur grande distance.

3- De la puissance pour finir! Sinon, on ne pourra jamais tirer bien loin avec....

En système "center-shoot", deux solutions, soit deux branches d'arc fixées sur un solide support, soit un arc avec un trou central qui laisse passer le trait, et peut-être une 3° solution, avec deux arcs parallèles...

Pour une grande allonge, encore deux solutions, soit un arc d'une seule pièce mais de grande dimension (peu pratique ni très esthétique), soit un arc de taille normale, mais avec un système de démultiplication par poulies, lequel a l'avantage de réduire l'effort de traction pour armer et d'augmenter notablement l'allonge.

La puissance, il faut compter au moins 200 livres pour faire des tirs intéressants.

L'idéal, c'est de se rapprocher le plus possible de l'arc qui avec des puissances bien inférieures arrive à être plus performant... Et je pense qu'en jouant sur ces trois critères, on devrait arriver à quelque chose de pas mal :23:

Je ne fais qu'énoncer des certitudes qui bien sûr n'engagent que moi! mais j'attends vos critiques, voir vos suggestions le cas échéant. :whistling:

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Il y a de vraies bonnes idées : le center shot avec les deux arcs parallèles :29:

Et une fausse bonne idée : la démultiplication par poulies :100: Si tu as une seule poulie, tu n'auras qu'une démultiplication minime, si tu veux davantage, il faudra plusieurs poulies qui apporteront de la masse en bout de branche et boufferont une partie importante de l'énergie.

Pour avoir une démultiplication valable, il faudrait un système à came et poulies superposées de diamètres différents, comme un compound.

Mais là on s'écarte résolument de ce qui est réalisable par un bricoleur du dimanche, si bon soit-il. :109:

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Il y a de vraies bonnes idées : le center shot avec les deux arcs parallèles :29:

Et une fausse bonne idée : la démultiplication par poulies :100: Si tu as une seule poulie, tu n'auras qu'une démultiplication minime, si tu veux davantage, il faudra plusieurs poulies qui apporteront de la masse en bout de branche et boufferont une partie importante de l'énergie.

Pour avoir une démultiplication valable, il faudrait un système à came et poulies superposées de diamètres différents, comme un compound.

Mais là on s'écarte résolument de ce qui est réalisable par un bricoleur du dimanche, si bon soit-il. :109:

Je suis bien d'accord; le système "compound" n'est pas à notre portée , c'est techniquement iréalisable pour un bricoleur du dimanche...

Mon idée est bien de monter deux arcs parallèles avec poulies en bout de branches et poulies fixées de chaque côté de l'arbrier. Ces poulies seront parfaitement rondes avec trou central, donc malheureusement pas d'effet "compound".

Bien que ce système de poulies me prenne une part non négligeable d'énergie, je pense compenser par une puissance importante qui sera de 300 livres (deux fois 150 livres).

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Salut Jicef,

Super, de l'annimation sur le forum, et pas du bluff en plus.

A mon avis, les poulies, c'est une très bonne idée, même sans l'effet compound. Et si tu trouves des poulies en alu, leur masse peut être vraiment négligeable devant celle d'un morceau de branche proche des bouts de branches et donc occasionner une perte d'énergie très faible. Quand on voit la masse volumique de l'acier trempé... Ce dont je suis persuadé (vous allez dire que je radote) c'est que c'est bien la vitesse qu'on donne aux branches, et donc de l'énergie, qui est absorbée par la corde au moment ou elle devient rectiligne ( d'où le bruit et le choc lors du tir), qui cause le très faible rendement des arbalètes. J'ai essayé quelques calculs pour le montrer mais j'ai trop simplifié les choses et ca a donné des choses abérrentes.

Mais grosso modo, si on met une poulie au bout de chaque branche, l'arc fournit un effort deux fois plus grand que celui ressenti par le carreau, il a donc une vitesse deux fois moins grande qu'un arc de même énergie monté sans poulies et a donc quatre fois moins d'énergie liée a sa vitesse...Donc en gros quatre fois moins de pertes dues à cette énergie, et comme elle se conserve, il parrait, c'est notre cher carreau qui va la récupérer :108: .

Je suis persuadé que le montage auquel tu penses donnera d'excellents résultats, même sans l'effet compound et avec seulement deux poulies en tout !

La puissance, je suis POUR, complêtement d'accord, c'est l'intérêt de l'arbalète ( hé oui, parceque bander 300lbs à la main... :109: ). Et l'allonge aussi, ca rend le tir très stable.

En ce qui concerne les deux arcs, tu gardes tout de même le désavantage du montage classique : l'arc ne travaille pas complètement dans la direction de la trajectoire et une partie de l'effort donné par chaque arc est compensée par le second. Finalement, tu élimines juste les frottements. Et je ne vois pas l'intérêt de faire deux arcs plutot qu'un seul deux fois plus puissant, monté en center shot ( un tel arc serait du coup plus performant que les deux montés comme tu le suggères). En plus je me demande bien comment tu comptes monter la corde, j'immagine le sac de noeuds, entre les poulies et les deux arcs... :wacko:

L'innovation, je suis complêtement pour aussi, mais il va falloir beaucoup réfléchir ( et discutailler aussi :lol: ) avant de se lancer.

Bon courage, et fais nous une magnifique arbalète de la qualité à laquelle tu nous a habitués. :29:

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c'est bien la vitesse qu'on donne aux branches, et donc de l'énergie, qui est absorbée par la corde au moment ou elle devient rectiligne ( d'où le bruit et le choc lors du tir), qui cause le très faible rendement des arbalètes.

je comprend pas :28: ça fait la même chose sur l'arc non ? Pour moi il y a deux uniques causes au mauvais rendement des arbalètes : la faible allonge, et le frottement corde-arbrier..

déjà on peut supprimer le frottement grâce au center shot. Pour l'allonge, on compense par une puissance très élevée.

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je comprend pas :28: ça fait la même chose sur l'arc non ? Pour moi il y a deux uniques causes au mauvais rendement des arbalètes : la faible allonge, et le frottement corde-arbrier..

déjà on peut supprimer le frottement grâce au center shot. Pour l'allonge, on compense par une puissance très élevée.

Oui, il y a le meme effet sur un arc mais l'énergie cinétique est proportionnelle a la massse, or la masse volumique du bois est entre 500 et 1000 kg/m-3 et celle de l'acier est de 7800...disons 10 fois plus importante, donc l'effet est en gros 10 fois plus important sur un arc en acier que sur un arc en bois.

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Bonsoir E@gle_One!

La belle saison qui s'éloigne me laisse un peu plus de temps disponible (en principe...) et le plaisir de concevoir une nouvelle arbalète dont le projet me trotte dans la tête depuis quelques mois arrive à maturité.

Tu sembles sceptique sur le choix de deux arcs montés en parallèle (l'un au-dessus de l'autre).

En ce qui concerne les deux arcs, tu gardes tout de même le désavantage du montage classique : l'arc ne travaille pas complètement dans la direction de la trajectoire et une partie de l'effort donné par chaque arc est compensée par le second. Finalement, tu élimines juste les frottements. Et je ne vois pas l'intérêt de faire deux arcs plutot qu'un seul deux fois plus puissant, monté en center shot ( un tel arc serait du coup plus performant que les deux montés comme tu le suggères). En plus je me demande bien comment tu comptes monter la corde, j'immagine le sac de noeuds, entre les poulies et les deux arcs...

Tel que je le conçois, je ne comprends pas trop tes observations dans la mesure où ces deux arcs travailleront ensemble, tirés par une même corde dont l'axe se trouvera au milieu des deux arcs (pour bénéficier du "center shoot" entre les deux arcs).

Les branches de chaque arc seront reliées à leurs extrêmités par un axe perpendiculaire, porteur d'une poulie centrée entre ces deux branches. De cette manière, les arcs travailleront "dans l'axe", sans aucune torsion parasite... Je ne sais pas si je suis très clair! Si j'étais un talentueux dessinateur (sous paint) en la matière, ça aiderait beaucoup à la compréhension du sujet. A moins qu'un artiste s'y colle... :37:

C'est vrai que le montage ne sera pas simple (sûrement le genre usine à gaz), mais je pense que ça devrait marcher et l'intérêt de tout celà, c'est bien de se creuser la tête pour trouver des solutions adaptées.

Pour les poulies, je n'ai pas trouvé ce dont j'avais besoin dans le commerce, donc je vais les faire (en aluminium) et comme d'habitude, avec les moyens du bord... L'idéal serait de pouvoir insérer un roulement à billes au centre de la poulie pour réduire au maximum les frottements, mais peut-être qu'un chemisage en bronze ou laiton pourrait faire l'affaire (qu'en pensent les spécialistes? :37: )

Pour cette réalisation, j'ai déjà rassemblé une partie du matériel. Les deux arcs seront montés de cette manière sur l'arbrier; ça peut donner un idée de départ.

post-2257-1162585058.jpg

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Bonsoir Jicef,

Ah, ça y est j'ai compris ton idée, et je ne pensais pas à ce montage au début. En effet, dans ce cas les deux arcs travaillent complêtement dans la bonne direction. Pour la fixation, il va falloir un truc sacrément costaud si tu ne veux pas récupérer un arc armé a 150 lbs dans le nez (celui du haut)...

Pour les poulies, j'ai peut-être ce quil te faut, j'ai fait des recherches sur internet pour mon projet en cours, et j'avais trouvé quelquechose de satisfaisant il me semble. Malheureusement les liens sont sur mon PC à Toulouse, j'y rentre dimanche soir et je te les donnerais. En plus je pense que tu peux commander par internet, ce qui facilite les choses, et je crois qu'il y a un roulement au centre, comme toute poulie qui se respecte ( mais je crois qu'en effet, bronze sur acier, ça ne frotte pas trop ). Usiner soi-même une poulie équilibrée dynamiquement me semble relever de l'impossible. J'avais aussi essayé d'imaginer comment coincer le roulement dans une poulie qu'un bricoleur peut faire, sans souder ce qui déformerait la poulie...je ne vois pas comment faire.

Ton idée a l'air vraiment bonne, il va y avoir quelques point sensibles : fixation des arcs, fixation des tiges de poulies sur les branches, trouver des poulies avec des goutières adaptées a la taille de la corde (et assez profondes pour ne pas que ca saute) et l'alignement parfait des poulies ( et l'orthogonalité de leurs axes) avec la face fonctionnelle de l'arbier et le système de détente, sans quoi ca risque de faire du dégât... Ca va demander pas mal de boulot et de précision, mais je suis sûr que l'envie d'explorer ce terrain inconnu va porter ses fruits.

Bon courage et bone soirée !

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Je tombe sur votre affaire, enfin celle de Jicef....Pas facile à écrire ce pseudo sans se tromper avec un autre ressemblant. :23:

J'ai lu en diagonale mais c'est un montage comme ça que tu veux réaliser ?

L'idée des 2 arcs est sympa.

arbpouliejpegua1.jpg

:07: Jihaif

Super ton dessin! Dans l'esprit c'est tout à fait ça. Par contre, je ne sais pas encore si je vais mettre des poulies suplémentaires, fixées de chaque côté de l'arbrier pour démultiplier un peu plus - mais est-ce bien utile?

J'aurai peut-être moins dd'effort à fournir pour armer, mais surtout plus d'allonge, par contre, est-ce que ça ne risque pas d'afaiblir un peu trop la propulsion du trait...

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Pour la fixation, il va falloir un truc sacrément costaud si tu ne veux pas récupérer un arc armé a 150 lbs dans le nez (celui du haut)...

Effectivement, il vaut mieux que ce soit costaud. J'ai d'ailleurs fait une ébauche pour la fixation des deux arcs; il s'agit de plaques de fer de 5mm d'épaisseur (ça devrait tenir...)

post-2257-1162640190.jpg

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Pour les poulies, j'ai peut-être ce quil te faut, j'ai fait des recherches sur internet pour mon projet en cours, et j'avais trouvé quelquechose de satisfaisant il me semble. Malheureusement les liens sont sur mon PC à Toulouse, j'y rentre dimanche soir et je te les donnerais. En plus je pense que tu peux commander par internet, ce qui facilite les choses, et je crois qu'il y a un roulement au centre, comme toute poulie qui se respecte ( mais je crois qu'en effet, bronze sur acier, ça ne frotte pas trop ). Usiner soi-même une poulie équilibrée dynamiquement me semble relever de l'impossible. J'avais aussi essayé d'imaginer comment coincer le roulement dans une poulie qu'un bricoleur peut faire, sans souder ce qui déformerait la poulie...je ne vois pas comment faire.

Concernant les poulies, j'avais déjà cherché sur un site que tu avais communiqué il y a quelque temps, mais je n'avais rien trouvé d'intéressant...

Je préfère les confectionner moi-même, ça me convient mieux et j'ai mon idée, ça ne doit pas être très compliqué. J'expliquerai au fur et à mesure... Il faut simplement une perceuse et une lime ronde :) C'est vrai que l'ajustage doit être précis, mais c'est plus pour pouvoir insérer la cage de roulement ou le chemisage en bronze qui doit rentrer en force, que l'équilibrage dynamique de la roue.

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la suite !!!!!! la suite !!!!!!!!!!!!!!

on vois que le projet avance bien

pas mal l'idée des deux arcs :29:

je te souhaite un bon courage , une réalisation réussie ( ce dont je ne doute pas vu tes travaux précédents ) et surtout du plaisir à concevoir et bricoler tout ça

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:07: Jihaif

Super ton dessin! Dans l'esprit c'est tout à fait ça. Par contre, je ne sais pas encore si je vais mettre des poulies suplémentaires, fixées de chaque côté de l'arbrier pour démultiplier un peu plus - mais est-ce bien utile?

J'aurai peut-être moins dd'effort à fournir pour armer, mais surtout plus d'allonge, par contre, est-ce que ça ne risque pas d'afaiblir un peu trop la propulsion du trait...

Salut a tous,

Je pense que ce montage est le plus simple ( pas de problème pour faire passer des brins de corde dans l'arbier) mais il réduit un peu l'effet des poulies par rapport à un montage sur lequel les brins sont fixés aux branches et non sur l'arbier. Ca ne divise pas l'effort fournit par l'arc par deux mais par un rapport qui varie (et un peu plus petit que deux), cela signifie un peu mois d'allonge mais plus de "puissance" et un effet un peu "compound" mais peut-être pas au bon moment... et tu peux peut-être faire varier le point d'ancrage sur l'arbier. Si seulement j'arrivais a faire quelques trucs potables sous Catia ^^...

Si tu rajoutes des poulies, rassures-toi, ca ne va rien changer du point de vue du carreau, ou du moins, deux effets vont se compenser : plus d'allonge mais moins de puissance cependant le carreau aura ma même énergie tant que tu bandes l'arc de la même façon ( l'allonge sera multipliée par un facteur K et la force ressentie par le careau dvisée par ce même facteur K ; comme l'énergie vaut 1/2*allonge*force, ca revient au même). Mais comme tu le disais, plus l'allonge est grande et mieux l'énergie est restituée au carreau, et en plus ca favorise la stabilité du tir, donc on est gagnants. Le seul hic c'est que ca risque de compliquer le montage, voir de faire traverser l'arbier à la corde et ça ce n'est pas simple je pense.

Ah, tu n'as rien trouvé de bien dans le catalogue...et bien c'est dommage. Je veux bien voir comment tu fixeras les chemisages ou roulements.

Ca a l'air d'être du solide tes fixations d'arcs, 5mm c'est sur, ça va tenir :108: .

C'est super ça avance sérieusement, bon courage !

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la suite !!!!!! la suite !!!!!!!!!!!!!!

on vois que le projet avance bien

pas mal l'idée des deux arcs :29:

je te souhaite un bon courage , une réalisation réussie ( ce dont je ne doute pas vu tes travaux précédents ) et surtout du plaisir à concevoir et bricoler tout ça

:07: Viannus pour tes encouragements!

et patience pour la suite... ;)

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Si tu rajoutes des poulies, rassures-toi, ca ne va rien changer du point de vue du carreau, ou du moins, deux effets vont se compenser : plus d'allonge mais moins de puissance cependant le carreau aura ma même énergie tant que tu bandes l'arc de la même façon ( l'allonge sera multipliée par un facteur K et la force ressentie par le careau dvisée par ce même facteur K ; comme l'énergie vaut 1/2*allonge*force, ca revient au même). Mais comme tu le disais, plus l'allonge est grande et mieux l'énergie est restituée au carreau, et en plus ca favorise la stabilité du tir, donc on est gagnants. Le seul hic c'est que ca risque de compliquer le montage, voir de faire traverser l'arbier à la corde et ça ce n'est pas simple je pense.

En théorie, 4 poulies, ça a l'air intéressant et ne présenter que des avantage! Une allonge plus importante et moins d'effort à l'armement.

Seulement je pense qu'il faut prendre en compte les pertes générées par l'inertie des poulies supplémentaires et le parcours tarabiscoté de la corde et ça se traduira bien par une perte d'énergie pour le carreau au bout du compte! C'est peut-être à celà qu' Ischi 78 faisait allusion... :whistling:

Je testerai vraisemblablement les deux solutions (2 et 4 poulies).

Pour la fixation de ma corde (ou des poulies) je n'envisage pas de traverser l'arbrier. En effet, en procédant de la sorte, la corde ne travaille plus dans l'axe des poulies et celà entraînera un point de frottement supplémentaire, donc une perte de puissance... :bhaoui..:

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En théorie, 4 poulies, ça a l'air intéressant et ne présenter que des avantage! Une allonge plus importante et moins d'effort à l'armement.

Seulement je pense qu'il faut prendre en compte les pertes générées par l'inertie des poulies supplémentaires et le parcours tarabiscoté de la corde et ça se traduira bien par une perte d'énergie pour le carreau au bout du compte! C'est peut-être à celà qu' Ischi 78 faisait allusion... :whistling:

Je testerai vraisemblablement les deux solutions (2 et 4 poulies).

Pour la fixation de ma corde (ou des poulies) je n'envisage pas de traverser l'arbrier. En effet, en procédant de la sorte, la corde ne travaille plus dans l'axe des poulies et celà entraînera un point de frottement supplémentaire, donc une perte de puissance... :bhaoui..:

Oui, c'est vrai que ça rajoute des pertes. Pour l'inertie, la vitesse de rotation étant très faible ( les poulies supplémentaires seront fixes si j'ai bein compris ton idée), il est certain que l'énergie ainsi perdue sera vraiment négligeable devant les celle fournie par deux arcs de 150lbs. Il reste l'éternel problème des frottements, et là c'est sûr qu'il ne faut pas que ca en rajoute de trop sinon ça pourrait compenser les effets bénéfiques. Si elles sont alignées avec l'arbier, cela ne va pas générer de frottements dus à la corde et donc ca devrait être vraiment gérable. Il n'y a plus qu'a faire des poulies performantes et à avoir une bonne idée pour le montage et le circuit que va parcourir la corde... D'ailleurs, pour les poulies, comme leur moment d'inertie est en R^2 et la de rotation au carré est en 1/R^2, peu importe leur diamètre pour limiter leur énergie, il faut juste les faire légères (d'accord, c'est lié au rayon :lol:) et de la taille qui t'arrange le plus.

Je suis d'accord avec toi, s'il faut a tout prix éviter de faire traverser l'arbier à la corde c'est bien pour ne pas retomber sur les problèmes d'un montage classique... C'est quand même la motivation de tout ce remue méninges...

:37:

Edited by E@gle_One
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;) Bonjour!

Comme promis, je vous parle des poulies à confectionner soi-même!

D'abord, se procurer des rondelles de l'épaisseur voulue (10mm dans le cas présent) coupés dans un barreau du diamètre adéquat (40 mm et 80 mm).

J'ai l'impression d'annoncer une recette de cuisine :lol:

On trouve tout ça dans le commerce dans des boîtes spécialisées en vente de métaux.

Les outils dont vous aurez besoin sont : une perceuse sur colonne de préférence (mais une perceuse prise dans un étau peut faire l'affaire), une lame de scie à métaux, une lime ronde et de la toile émeri.

Après c'est affaire de minutie et précision.

Pointer très précisemment le centre de la rondelle (très important pour que la poulie tourne rond) et percer de facon à faire passer un morceau de tige filetée de diamètre 6 mm et de 10 cm de longueur. Un écrou de chaque côté et il ne vous reste plus qu'à bloquer une extrêmité de la tige dans le mandrin de la perceuse!

Je vous montre les rondelles d'aluminium brutes :

post-2257-1162736665.jpg

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Fixer l'ensemble et mettre en route. A l'aide d'une lame de scie à métaux, marquer le milieu de la tranche de la poulie de manière à faire une ébauche qui servira à guider la lime ronde au départ. Ensuite faire la gorge à la profondeur désirée, comme indiqué sur la photo :

post-2257-1162737577.jpg

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Une fois les ébauches terminées, il faut les fignoller.

Suivant le même principe (sur la perceuse), poncer finement la gorge de la poulie pour qu'elle soit le plus lisse possible et adoucir les lèvres de la même manière.

Pour être polies, les joues de la poulie seront surfacées sur une feuille de papier de verre posé sur une surface très plane.

Pour la suite, il va falloir attendre un peu. En effet, il faut que je me renseigne dans un établissement spécialisé en roulements à billes afin de trouver ce dont j'ai besoin pour que ma poulie tourne le mieux possible (il faut faire la chasse à tout ce qui peut générer des pertes...) Si je ne trouve pas ce que je cherche, je pense que je ferai un chemisage en bronze.

A plus :37:

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