MakarovSuites
Français
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Contact et licences

Engineering

Roue libre

Entraînez une roue par une roue libre à rouleaux : les rouleaux rattrapent le jeu, se coincent d'un choc porté en perte et entraînent ; cessez de pédaler et la roue continue contre la charge, les rouleaux tournant librement sans couple dans ce sens ; pédalez à nouveau plus vite que la roue et mesurez le temps de rattrapage ; ouvrez l'angle de coin au-delà de ce que tient le frottement, et les rouleaux glissent.

Par Mykhailo Makarov

Roue libre — Image réelle de l’application
Image réelle de l’application

Ce qui se passe

Un moyeu arrière de bicyclette : les manivelles entraînent la bague intérieure à rampes, des rouleaux reposent entre les rampes et la bague extérieure, la bague extérieure porte la roue. Quand l'entrée dépasse, les rouleaux remontent les rampes sur l'angle de jeu β et se coincent — la roue prend aussitôt la vitesse d'entrée, et l'énergie ½·J·Δω² qui n'a nulle part où aller se perd dans les rouleaux ; puis la roue libre entraîne rigidement tant que le couple demandé par la roue est positif. Quand l'entrée ralentit, les rouleaux redescendent et la roue continue contre la traînée visqueuse et la résistance au roulement. Des rouleaux sur des rampes d'angle α ne tiennent que tant que tan(α/2) ne dépasse pas le coefficient de frottement ; des rampes plus raides glissent. Euler semi-implicite à 0,1 ms avec état d'adhérence pour la résistance au roulement.

À essayer

Pédalez, puis arrêtez et regardez la roue continuer à couple nul ; pédalez plus vite que la roue et lisez le temps de rattrapage ; ouvrez le coin au-delà du frottement — rien ne passe.

Le modèle et ses limites

Couplage unilatéral idéal à coincement inélastique et jeu fixe ; sans élasticité des rouleaux, sans rouleaux à ressort, sans couple de traînée dans le sens d'entraînement hors du terme visqueux. Roue libre pédagogique.

Équations du module
Équations
tan(α/2) ≤ μ
t_takeup = β/(ω_in − ω_out)
Q = ½·J·(ω_in − ω_out)²
J·dω_out/dt = T − b·ω_out − T_r

Autres expériences

Retour au catalogue
Vérin hydraulique — Image réelle de l’application

Engineering

Vérin hydraulique

Soulevez une charge avec un vérin double effet par un distributeur et lisez les pressions des deux chambres : à débit égal entrant dans la chambre active, la rentrée est plus rapide que la sortie, car la tige occupe une part de la section du piston ; fermez le distributeur et la charge pend sur une colonne d'huile en dérivant par la fuite des joints ; adoucissez l'huile avec de l'air et la pression monte plus lentement. Le pQ de l'alimentation se boucle avec le Fv de la charge, le laminage, la fuite et la compression de l'huile.

Vérin pneumatique — Image réelle de l’application

Engineering

Vérin pneumatique

Déplacez un chariot à l'air comprimé et regardez deux chambres se remplir et se vider par des orifices soniques : un réducteur à l'admission laisse le piston sur un coussin mou, un réducteur à l'échappement le tient ferme entre deux pressions élevées. Fermez les deux orifices et vous obtenez un ressort à gaz dont la fréquence est fixée par l'air emprisonné ; comparez une chambre comprimée adiabatiquement à une chambre à la température de la paroi.

Pompe à engrenages — Image réelle de l’application

Engineering

Pompe à engrenages

Faites tourner une pompe à engrenages sur une vanne de charge et fermez la vanne : la pression, la fuite des jeux et le couple moteur montent ensemble jusqu'à ce que la soupape de sûreté se lève et que le moteur ralentisse sur sa caractéristique. Ouvrez le jeu des engrenages et regardez le rendement volumétrique chuter à entraînement égal ; sans fuite, le débit moyen est exactement la cylindrée fois la vitesse. Le travail de l'arbre se boucle avec le débit utile, la fuite, la décharge et le frottement.