Jump to content

[Théorie] Nouveau Système D'arbalète


Mobius-one
 Share

Recommended Posts

Bonjour à tous!

J'ouvre ce sujet pour vous parler d'un système auquel j'ai pensé. Si il existe déjà, je suis désolé mon but n'était pas de voler ou de copier qui que ce soit. Je vais commencer par mettre une image, ce sera mieux:

http://www.noelshack.com/2014-50-1418377470-arbalete.jpg

Le principe de base est simple. Je voudrais utiliser un moufle/palan de manière inverse afin d'accélérer la corde. L'énergie est stocké dans le ressort en bas à droite. Le ressort n'est qu'un représentation schématique, ça pourrait bien être un piston ou autre, je verrai bien si le projet est légitime. Donc pour commencer, on vient charger la corde, ce qui tire compresse le ressort. Suivant le nombre de poulies, la force pour ramener la corde sera plus ou moins faible par rapport à la force du ressort (mais toujours plus faible).

Dans un palan à 6 poulies, il faut tirer 6 mètres de cordes pour lever l'objet de 1 mètre. Donc dans le cas présent, quand le ressort va se détendre d'une distance x, la corde va parcourir une distance 6x. Même chose pour la vitesse qui est directement proportionnelle du coup (même si elle ne sera pas linéaire je pense). Quand le ressort avancera à la vitesse y, la corde avancera à la vitesse 6y.

Donc tout ça c'est bien beau pour augmenter la vitesse et l'allonge, en plus de permettre de pouvoir ramener la corde plus facilement. Cependant cela diminue aussi la force. Je ne sais pas si le théorême de l'énergie cinétique est applicable aux arbalètes ( http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_cin%C3%A9tique#Th.C3.A9or.C3.A8me_de_l.E2.80.99.C3.A9nergie_cin.C3.A9tique ), mais si tel est le cas, alors la variation d'énergie entre le départ du coup et la fin de course de la corde= F/n*xn=Fx soit le travail du ressort.

Mais est-ce que le travail à son importance? Je pensais instinctivement que seul le vitesse de la corde à son importance, du moment que la force est suffisante pour pousser le carreau. Vous l'aurez remarquer sur le dessin, il n'y a pas d'arc. Mon but est de faire une sorte "d'arbalète" semi-automatique ou presque, mais avant je souhaiterai savoir si ma théorie est légitime.

Quelques précisions:

-A cause des poulies, il risque d'y avoir un léger retard de déclenchement si le cordage n'est pas assez tendu ou trop élastique. Il faut choisir un matériau dont le module d'Young est très élevé ainsi que sa résistance élastique soit très élevé (pour éviter de plastifier)

-On peut disposer le moufle sous forme de palan, c'est à dire mettre les poulies côte-à-côté pour gagner de la place, je ne vous apprends rien là dessus.

-Je pensais aussi à utliser un système de réduction mécanique à engrenage, mais de manière inverse comme ici. Mais j'aime moins. :p

Voilà, j'ai surement moins d'expérience que vous dans ce domaine, je m'en remets à vous!

Edited by Mobius-one
Link to comment
Share on other sites

Mais est-ce que le travail à son importance? Je pensais instinctivement que seul le vitesse de la corde à son importance, du moment que la force est suffisante pour pousser le carreau.

(je réponds en mode théorie aussi)

bien sûr que le travail a son importance. j'ai l'impression que tu confonds vitesse et énergie. ton dispositif transforme de la force en vitesse mais ne fait pas gagner de puissance (ni d'énergie donc) (ce qui est théoriquement impossible), au contraire car tu as des frottements à chaque poulie, et même dans les courbures de la corde si on veut chipoter, ce qui représente fatalement des pertes de rendement qui se cumulent.

la vitesse c'est bien, mais il faut aussi de la force, c'est elle qui va permettre l'accélération du projectile. et sans accélération, point de vitesse !

bref à mon humble avis ton dispositif fonctionne, mais avec un rendement moindre qu'un bête arc d'arbalète.

Link to comment
Share on other sites

"bien sûr que le travail a son importance. j'ai l'impression que tu confonds vitesse et énergie. ton dispositif transforme de la force en vitesse mais ne fait pas gagner de puissance"

En fait je partais du postulat que du moment que la force était suffisante pour pousser la flèche, il était bon de se concentrer sur le vitesse (parce que l'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse). Et c'est vrai que du coup je n'ai pas vraiment tenu compte de l'accélération, j'ai pensé au problème en terme de statique et pas de dynamique comme un idiot. Je vais chercher autre chose.

En tout cas merci pour la réponse!

Link to comment
Share on other sites

justement ce qu'il y a c'est que la vitesse est déjà forcément limitée par le poids du projectile : une flèche plus légère part plus vite puisqu'elle freine moins le mouvement, mais elle n'a pas pour autant plus d'énergie qu'une flèche lourde ... au contraire même :06:

(mais bon après je ne suis pas physicien, hein, je peux me planter)

Link to comment
Share on other sites

Je pense que c'est ça oui. Je vais tenter de calculer la force nécessaire pour suffisamment accélérer le projectile, même si comme tu l'as dit il y a trop de perte d'énergie avec la transmission des poulies de toute façon.

Tant que j'y suis, est-ce que quelqu'un connaît un engin qui se rapproche le plus d'une arbalètre semi-automatique, à part la fameuse chu-no-ku chinoise?

Edited by Mobius-one
Link to comment
Share on other sites

je rejoins terb, trop de frottements rendant la réaction lente.

Mais, en supprimant le point fixe sous le moufle et en conservant le ressort, le moufle (encordé différemment) peut servir à raccourcir (tendre) la corde en comprimant le ressort, lequel rendra son énergie( avec un déclencheur) bien plus efficacement . Seul ennui, au déclenchement, l'effort rendu par le ressort devra mouvoir le poids du moufle.

Link to comment
Share on other sites

J'ai testé un design avec branches inversées (parallèles à l'arbrier) et jeu de 2 poulies à chaque branche. Voir le thread correspondant qui doit pas être très loin.

C'était plutôt concluant mais sûrement moins efficace que des cames (d'autant que mes poulies son en laiton, c'est lourd !).

Les cames offrent l'avantage de la réduction de force, plus de course pour moins de torsion de l'arc / ressort / whatever, et introduisent aussi un let-off qui permet d'armer beaucoup de pounds sans trop d'aide mécanique. Avec des poulies tu auras une courbe (force, allonge) au mieux linéaire, plus probablement convexe si la dose de friction augmente en fin d'armement.

Pour la partie performance : l'énergie se conserve, l'énergie potentiel 1/2 kx² du ressort ira en énergie cinétique 1/2 mv² du projectile (en majorité, espérons... ce sera de moins en moins vrai en ajoutant des gros palans). Toutes choses égales par ailleurs, il est donc impossible d'augmenter la vitesse de celui-ci avec des astuces de poulies. La seule chose qui est possible c'est prendre un ressort arbitrairement costaud en étant toujours capable d'armer avec ses ptits bras. Et comme ressort plus costaud = plus d'énergie, on gagne. Mais le gain se tasse assez vite je pense, toujours à cause des parties mobiles qui s'en mettent plein la panse :D

Link to comment
Share on other sites

Chasseur fou-> Autant supprimer le palan carrément à ce moment là. Et dans ce cas il me semble que ça existe déjà, je vais essayer de retrouver la photo. Purée j'ai tapé "arbalète ressort" et voilà sur quoi je tombe: http://www.webarcherie.com/index.php/topic/8201-arbalete/ Elle est magnifique.

Robin60-> J'ai vu ton topic avant de poster le mien quand je traînais un peu en mode spectateur, et félicitations pour ton arbalète! ça fait un peu comme la scorpyd, j'aime bien. Pour les cames oui j'ai bien conscience qu'elles servent de bras de levier contrairement à de simples poulies, j'imagine que c'est "fabricable" ?

"La seule chose qui est possible c'est prendre un ressort arbitrairement costaud en étant toujours capable d'armer avec ses ptits bras. Et comme ressort plus costaud = plus d'énergie, on gagne."

Simplicité et efficacité en gros. J'avoue avoir ouvert ce topic sur une simple idée mais pas sur un concept très réfléchi, du coup je suis passé à côté de certains éléments. Quoiqu'il en soit, j'ai bien l'intention de construire mon propre engin un de ces jours!

Link to comment
Share on other sites

Le problème c'est qu'il faut alors bien fixer la corde sur la poulie excentrée pour qu'elle ne glisse pas, car il me semble que pour les cames la corde est fixée à certains endroits. Je vais me renseigner davantage, je ne sais pas comment la corde est montée sur un came.

Link to comment
Share on other sites

oui c'est ça, c'est ce que je voulais dire ("maitriser le mouvement des poulies"). c'est justement le fait que la poulie ne tourne pas rond qui change le rapport de l'effet de levier, et il faut donc que ce mouvement soit maitrisé et non pas hasardeux !

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...