Engineering
Paire d’engrenages droits
Augmentez la charge jusqu’au calage. Changez le rapport des dents et inversez le moteur.
En développement
Makarov Engineering Suite
Mécanismes, procédés de fabrication et machines : de l’astrolabe et du robot à câbles à l’hydroptère et à la fraiseuse à commande numérique.
106 modules · Page 1 / 6 · 54 prévus
Cette Suite est encore en développement. Il s’agit d’expériences implémentées, pas d’un produit publié.
Contact et licences
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Paire d’engrenages hélicoïdaux
Changez l’angle d’hélice et son sens à charge égale et lisez la poussée axiale sur les paliers. L’effort sur la dent est calculé le long de sa normale ; la poussée est une réaction de palier, pas une formule.
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Engrenages coniques
Orientez les arbres sous un autre angle et changez le rapport des dents à charge égale. Les cônes primitifs suivent ; avec un engrènement idéal, les puissances d’entrée et de sortie restent égales tandis que couple et vitesse échangent leurs rôles.
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Engrenage à vis sans fin et réversibilité
Levez une charge par une vis sans fin et sa roue, puis arrêtez le moteur et diminuez le frottement jusqu’à ce que la charge fasse tourner la vis à rebours. Comparez un, deux et quatre filets : le rendement dans les deux sens et le frein nécessaire pour retenir la charge.
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Train épicycloïdal
Bloquez la couronne, puis le planétaire, puis le porte-satellites, et entraînez le train : une seule équation lie les trois vitesses. Entraînez à la fois le planétaire et la couronne, puis bloquez deux éléments et essayez de faire tourner le troisième.
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Boîte de vitesses planétaire composée
Passez la première, la deuxième, la troisième et la marche arrière d’une boîte à deux trains épicycloïdaux, sous une charge légère et sous une charge lourde ; chaque rapport n’est qu’une paire d’embrayages et de freins. Serrez ensuite les deux freins à la fois et regardez la boîte se bloquer.
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Différentiel sous charge
Posez une roue d’un essieu sur un tambour glissant : un différentiel ouvert donne aux deux roues le même petit couple, si bien que l’une patine et l’autre reste immobile. Ajoutez un embrayage à glissement limité ou bloquez le différentiel avec le même couple moteur, et comparez.
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Réducteur à onde de déformation
Remontez un ressort au moyen d’un réducteur à onde de déformation et regardez la cloche élastique se tordre de T/K ; inversez le sens et le ressort rend son énergie. Comparez deux et trois lobes, 60 et 120 dents : la réduction est le nombre de dents du flexspline divisé par la différence du nombre de dents.
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Réducteur cycloïdal
Faites tourner un réducteur cycloïdal avec un disque, puis avec deux décalés d’un demi-tour, et comparez l’effort sur le palier d’entrée. Inversez le sens sous charge avec plus de jeu dans les broches de sortie : l’entrée continue de tourner tandis que la sortie reste immobile.
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Transmission par courroie et glissement
Augmentez la charge jusqu’au glissement de la courroie, puis ajoutez le tendeur et comparez. La limite vient de l’angle d’enroulement et du frottement ; tant que la courroie glisse, le travail devient chaleur.
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Chaîne et pignons
Entraînez par une chaîne à rouleaux une roue de 30 dents depuis un pignon de 9, 13 ou 19 dents et regardez la vitesse de la roue menée fluctuer une fois par dent. Donnez ensuite du mou à la chaîne et redémarrez : le moteur prend de l’avance jusqu’à ce que le brin se tende d’un coup.
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Variateur à friction
Déplacez le galet en travers du disque en rotation sous une charge constante : la vitesse de sortie suit r/R, passe par zéro et s’inverse. Diminuez l’effort presseur jusqu’à ce que le galet glisse ; puis relâchez-le, appliquez-le de nouveau sur le disque en rotation et comparez la chaleur du glissement à l’énergie qu’absorbe le volant.
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Pignon et crémaillère
Levez une charge avec une crémaillère verticale, puis inversez l’entraînement ; mettez la crémaillère à l’horizontale et inversez de nouveau. Un poids suspendu garde un flanc fermé, un chariot sur une glissière qui frotte doit d’abord traverser le jeu.
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Vis de manœuvre et vérin à vis
Levez la même charge avec des vis à un, deux et quatre filets et comparez le couple et le rendement ; puis coupez le moteur et diminuez le frottement jusqu’à ce que la charge fasse tourner la vis en sens inverse.
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Actionneur à vis à billes
Déplacez le chariot entre deux postes avec un écrou préchargé et avec un écrou à jeu, et regardez de combien il est en retard sur le moteur. Poussez le chariot à l’arrêt pour mesurer la raideur de l’écrou, puis coupez l’asservissement et poussez de nouveau : la vis tourne en arrière.
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Joint de cardan
Coudez l’arbre et regardez la sortie tourner irrégulièrement sous une entrée régulière ; ajoutez un second joint en phase pour l’annuler, ou croisé pour le doubler. Chapes et croisillons sont des corps sur des liaisons pivots.
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Joint homocinétique
Coudez la ligne d’arbres et observez la vitesse de sortie : à travers le joint Rzeppa, elle reste exactement celle de l’entrée ; à travers un croisillon de cardan, elle oscille deux fois par tour entre cos β et 1/cos β fois la vitesse d’entrée. Observez les billes : la cage les maintient dans le plan qui partage l’angle de brisure en deux.
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Roue à rochet et cliquet
Actionnez le levier et la charge monte dent par dent : le cliquet d’entraînement pousse une dent vers l’avant, le cliquet de retenue saute en cliquetant par-dessus les dents et bloque la roue quand le levier revient. Arrêtez le levier : la charge reste en place. Soulevez les cliquets pour laisser descendre la charge, puis laissez-les retomber et observez le choc.
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Croix de Malte
Comparez quatre et six fentes et augmentez la vitesse d’entraînement : un tour du plateau menant donne un pas, pendant l’arrêt l’arc de verrouillage tient la roue, et l’accélération maximale de la roue croît comme le carré de la vitesse.
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Échappement d’horloge
Un pendule battant la seconde et la roue d’échappement d’une horloge n’interagissent que là où les dents touchent les palettes de l’ancre : une dent repose sur un plan de repos, l’oscillation l’en fait glisser, elle pousse le plan d’impulsion et tombe sur l’autre palette. Modifiez l’entraînement et regardez l’oscillation se stabiliser à nouveau ; retenez le pendule et voyez si l’horloge repart.
Certains modules appartiennent à plusieurs Suites. Chaque expérience partagée a ici une seule description.