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Nathank

Création d'un lanceur de projectile

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Bonjour à tous,

Je suis un petit nouveau sur le site et je trouve que tout ce qu'il y a sur ce site est très très intéressant, bref je me perds.

Je suis actuellement étudiant en Génie Mécanique et j'ai comme projet de fabriquer un lanceur de projectile. C'est à nous de tout calculer et tout dimensionner de A à Z. Notre mission : tirer dans une cible d'1m de diamètre située à 10m avec un système n'utilisant que l'énergie mécanique. Cependant nous avons quelques règles à respecter (malheureusement) :

  • utiliser 1 balle de squash (40mm de diamètre),
  • ne pas utiliser de bois/papier/carton (soit que du métal quasiment),
  • le système doit être "contenu" dans un volume de 25 cm de coté chargé
  • doit pouvoir être chargé en maximum 30sec.

Pour cela avec mon groupe on a décidé de se lancer sur un système proche de l'arbalète mais avec un guidage de la balle en "canon" (un tube). Nous devons calculer la trajectoire de la balle en fonction de l'énergie fournie par le système, problème, j'ai beau avoir chercher sur internet et je n'ai rien trouver sur : comment calculer l'énergie emmagasinée dans les bras de l'arbalète/ ou comment dimensionner ces bras pour obtenir une énergie suffisante.

C'est pour cela que je viens vous demander de l'aide. Peut-être que l'un de vous pourrait m'éclairer. 

(le système est en gros représentée par l'image que j'ai joint)

Si vous avez des questions sur le fonctionnement du système n'hésitez pas à me questionner.

Merci d'avance pour vos réponses.

système arbalète.jpg

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Il s'agit  d'une énergie élastique  :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Énergie_potentielle_élastique

Il faut connaitre la constante de raideur du ressort .

Tu peux raisonner à l'envers  , partant du poids de la balle de la distance à franchir , de la tension de trajectoire souhaitée (angle du tir)  du peux définir la vitesse initiale nécessaire donc en fonction du rendement de ton systéme , l'énergie que devra développer le ressort et de là sa constante de raideur .......

Pour un arc , ou un ressort ( de compression ou à lame ) inconnu  on trace la courbe force allonge , pour un ressort c'est la droite Kx, l'énergie emmagasinée  est représentée par la surface comprise entre la courbe et l'axe des x , en math on le calcul directement en ''intégrant'' l'équation de la courbe enveloppe, pour un ressort pur c'est facile  F = Kx   E= k/2  Xau carré  (cf le document joint).

Un fournisseur de ressort avec indication de la raideur du ressort : http://ressort.fr/?ru=RESSORTS&se=&ct=&m2=2&pv=CO

Comme tu souhaite utiliser un ressort à lame , un autre article que je n'ai pas encore lu) sur le calcul théorique   :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ressort_à_lames

https://issuu.com/nick-jeremieodia/docs/manuel_de_conception_des_ressorts_a

Voila pour une partie théorique, les quelques arbalétriers du forum pourront surement t'en dire plus au niveau pratique sur le dimensionnement de ton arc. Je n'ai aucune expérience dans ce domaine..

Ps : je ne comprend pas ton schéma

Ps 2 : ça y est j'ai compris, petit probléme de perspective, c'est  à  la relecture et le mot arbalète qui m'a fait comprendre.

Ps3 : au départ j'imaginais  un tube avec un ressort à compression je n'avais pas compris que tu partais sur une sorte d'arbalete

Edited by MONFRED

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Merci beaucoup pour la réponse, c'est génial !

Dès que j'aurai à nouveau bien avancé sur le projet, je montrerai mon avancement et mes petites trouvailles !

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25 cm de côté c'est petit, du coup j'ai tout de suite pensé à un système "reverse limbs" à la Scorpyd.
Les calcul et la réalisation seront plus salés mais ça devrait vous faire une très bonne note.

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Merci pour l'idée Robin60, on pense peut-être partir là-dessus du coup, mais on se pose une question : 

Quel guidage mettre en place pour guider la balle de squash (forme d'un tube, forme d'une goulotte) et du coup comment fixer les branches dessus.

Edited by Nathank

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