Meccano Créations

I saw this movie which describes an unexpected property offered by permanent Magnets

https://youtube.com/shorts/PqpOV9HsDxY? ... C_0A-B6mgJ

I thought It might interest those not acauainted yet about this possible use

l'hydraulique , c'est génial , l'informatique c'est epoustouflant , etc.....mais nous on reste sur le Meccano qui est cadré sur une époque , un style et ou il y a tellement a faire....

Epine

J'accepte humblement votre critique selon laquelle ma contribution était « hors sujet ».
Je trouve votre censure antérieure injuste et limitant la pensée des autres.
N’oubliez pas que la connaissance ne prend pas de place dans le cerveau. Vous pouvez toujours en absorber davantage.
Le magnétisme est présent dans les pièces Meccano traditionnelles et son application peut prendre de nombreuses formes.
Le modéliste Meccano cherche à reproduire dans ses modèles des objets, des formes, des mécanismes, des phénomènes de la nature et de la vie réelle, en utilisant à cet effet des pièces dans le cadre de celles produites par Meccano en plus de 100 ans d'existence. La possibilité de construire une maquette au plus près de l'original qui l'a inspiré, pour illustrer des phénomènes méconnus dans vos modèles, ajoute de la valeur à votre réalisation.
Afin d'illustrer la présence du magnétisme dans les modèles Meccano, je joins un exemple de modèle Showcase, construit par moi il y a environ 10 ans.
Il s'agit de la réplique d'un modèle identique, aperçu par moi en 1979, dans la vitrine du magasin Central Train (aujourd'hui disparu) au 81 rue Reamur, lors d'une visite que j'avais faite à Paris à l'époque. J'y suis retourné à plusieurs reprises au cours des années suivantes, toujours servi par Madame Siski, l'experte Meccano du magasin.

et ben oui , c'est du MECCANO !

Dans le but de faire connaître le curieux mécanisme de réduction (ou d'augmentation) de rotation par engrenage magnétique, je joins un dessin d'un montage que j'ai réalisé rapidement d'un tel système en utilisant exclusivement des pièces Meccano.
Dans ce cas, nous avons un rapport de 8 par 6 ou 4 x 3.

Edveiga, voici un sujet très intéressant que je ne connaissais pas ! merci de l'avoir partagé sur ce forum. Si je comprends bien, il faut 14 aimants et leurs supports pour réaliser ce modèle. je vais devoir encore patienter avant de le construire!!!
Avez vous modélisé  un modèle avec Virtualmec que l'on peut télécharger  afin d'en comprendre le principe?
jean Joseph

Je suis loin de mon ordinateur.
Dès mon retour je m'efforcerai de répondre à votre demande.
J'ai réalisé ce dessin dans VirtualMec ce matin dans le but d'illustrer à Epine que des idées, même exotiques, peuvent inspirer des modèles Meccano.
Avant d'envoyer le fichier VirtualMec de cet assemblage, je vais le modifier pour diviser l'axe en 2 et inclure un levier attaché au deuxième engrenage. Cela rend le mécanisme réversible, chaque levier pouvant agir comme un axe principal.
J'avoue que je n'ai pas construit physiquement cet assemblage et ne peux donc pas attester de son fonctionnement.
Je sais que les supports magnétiques pièce n° 538 sont bon marché et faciles à trouver.
Les aimants d'origine (Alnico) n° 537 sont rares, chers et invariablement très faibles magnétiquement.
Cependant, aujourd'hui, vous pouvez facilement et à moindre coût trouver des aimants en terres rares (néodyme) avec des dimensions (1/4" x 1/2" x 1") et une direction magnétique (longitudinale) identiques aux originaux et dans ce cas extrêmement plus puissants que ceux-ci.
Si vous finissez par construire un tel modèle, j'apprécierais de connaître les résultats que vous obtiendrez.
 

Le site me permet uniquement de joindre des fichiers image ici.
Je vais essayer de joindre le fichier de dessin VirtualMec dans la section qui lui est dédiée.

Les fichiers joints sont disponibles  ICI


 

Merci Edmondo pour ces images supplémentaires.Cela permettra de réaliser plus facilement ce modèle. Bien que les pièces Meccano Elec étaient de très bonne qualité (surtout les françaises nickelées, contrairement aux anglaises qui étaient zinguées...) , les aimants  sont réputés pour perdre leur magnétisme avec le temps. Si l'envie me prend de réaliser ce modèle, je suivrai votre conseil en utilisant des aimants néodymes .A suivre....
Jean Joseph

Merci beaucoup Edmundo

Merci Edveiga pour la présentation de ce réducteur magnétique que je ne connaissais pas.

Je voudrais bien le construire en vrai mais je ne possède que 2 aimants. Je pourrais facilement créer les supports avec mon imprimante 3D, mais pour les aimants ça va être difficile à trouver. Après avoir cherché un peu sur plusieurs sites, presque tous les aimants rectangulaires que j'ai vu sont magnétisés sur les grandes faces (ce qui est logique vu que l'utilisation principale est pour fixer des choses sur des supports métalliques). Les seuls que j'ai trouvés avec la polarité dans le sens de la longueur sont des aimants pour l’enseignement mais ils sont trop gros. Auriez-vous une idée d'où je pourrais obtenir des aimants convenables ?

PS : pourriez-vous nous en dire plus sur le montage de votre 2e message ? On dirait une dynamo mais je ne suis pas sur.

Après une recherche plus approfondie j'ai trouvé cet aimant magnétisé dans la longueur qui a exactement la bonne section mais est un peu plus court que la version Meccano (3/4 de pouces au lieu d'un pouce) : https://www.supermagnete.fr/aimants-blo ... 9-13-06-LN

Ça devrait le faire pour le réducteur vu qu'on peu facilement ajuster la distance entre les supports.
 

Adrien
I bought in the past such magnets at: K & J magnets.
Doing a search today I located the item below:

https://www.kjmagnetics.com/b84x0-neody ... ock-magnet

I am not sure whether the sense of magnetism of this one is correct. It should be longitudinal on the 1" dimension.
I wrote them an e-mail questioning whether my choice replicates the original parts.

https://www.kjmagnetics.com/b84x0-neody ... ock-magnet

If you study their search engine you will find the ones that will suit you.
The pulling force of the weakest ones offered will exceed 10 times the force of the original Alnico Meccano, part # 537

I will bet that you can buy them cheaper at AliExpress

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https://www.kjmagnetics.com/magnet-finder.asp

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The dimensions are 1" x 1/2" x 1/4"

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Adrian
At the research page of K & J where I located the block B84 x 0 (with identical dimensions as part #537) there is a note that confirms its similarity with the Alnico magnets of old educational sets.

"Le B84X0 est ce que beaucoup de gens appellent communément un aimant « barre », car il est magnétisé sur la dimension 1". Les pôles sont situés sur les plus petites extrémités, ils se comportent donc comme les anciens aimants en barre alnico qui ont été utilisés dans les démonstrations scolaires."



Édit Froboz - Fusion de 4 messages. Évitez le flood svp. Voir les  règles du forum.

Merci beaucoup Edveiga pour toutes ces informations.
Malheureusement le site que vous indiquez expédie depuis les États-Unis donc les coûts de livraison + les frais de douane seront probablement plus élevés que le prix des aimants, qui est déjà plus cher que ceux que j'ai trouvés (3.87$ pour 14 pièces contre 2,16€).
J'ai bien cherché sur AliExpress mais le sens de magnétisation n'est presque jamais précisé, donc je ne veux pas jouer à la loterie

Adrien a écrit : ↑

03 mars 2025, 16:17

... pourriez-vous nous en dire plus sur le montage de votre 2e message ? On dirait une dynamo mais je ne suis pas sur.

Jusqu’à ce jour, je n’ai pas pu définir l’intention du concepteur original de ce modèle.
Comme il s'agit d'un vieux modèle, vieux de plus de 50 ans, les seules possibilités qui me sont venues à l'esprit étaient qu'il s'agissait d'un moteur à courant continu ou d'une dynamo.
Aujourd’hui, il pourrait être câblé comme un moteur pas à pas.
Je ne peux pas imaginer l’utiliser comme moteur à courant alternatif.
Toutes mes tentatives de connecter les bobines en série ou en parallèle et de faire tourner le rotor à grande vitesse n'ont eu aucun effet significatif.
J'ai vu une dynamo dans un musée, avec une construction similaire, que j'ai essayé de reproduire, mais les résultats ont été décevants. Les aimants que j'ai utilisés sont en Néodyme, beaucoup plus puissants que les originaux. J'ai même retiré une bobine pour rendre le nombre d'aimants différent par rapport au nombre de bobines. J'ai inséré une vis dans le haut du noyau de la bobine, en ajustant l'écart entre elles et les aimants au minimum, sans succès.
J'ai demandé de l'aide à un modéliste anglais, qui connaissait très bien les moteurs. Il a commencé à étudier le sujet mais est décédé avant de pouvoir me dire quoi faire.
Voici le défi pour celui qui saura résoudre l'énigme.
Il se peut que le modèle original n'ait jamais fonctionné comme moteur ou comme dynamo.
Je joins le fichier de conception du modèle dans Virtual Mec, l'image du modèle publiée dans un magazine sur Meccano du passé et la photo de la dynamo que j'ai prise d'un modèle utilisé par le public dans un musée américain où, en tournant le rotor, j'ai obtenu suffisamment d'énergie pour allumer les lumières qui apparaissent sur la photo.

A la base c'est simple: un courant électrique qui parcourt une bobine génère un champ magnétique et réciproquement un champ magnétique variable dans l'espace d'une bobine y crée un courant électrique. Après tout est une question de dimensionnement mais aussi de vitesse de variation du champ magnétique.
Autre chose: la structure de l'appareil du musée est visiblement en matériau isolant donc tout l'inverse du Meccano; ça peut avoir de l'importance par rapport au comportement magnétique de l'appareil.

J'ai enfin trouvé le temps de créer un support d'aimant n°538 avec mon imprimante 3D (c'est celui de droite, l'autre est un support d'origine pour comparer) :

J'ai réalisé le modèle 3D avec le logiciel gratuit FreeCAD. Le fichier est prêt depuis longtemps mais j'ai du remplacer des pièces de mon imprimante donc ça a pris beaucoup plus de temps que prévu

Je vais commander les aimants pour fabriquer le réducteur (et imprimer le reste des supports bien sur).

Adrian
Félicitations pour votre réalisation !
Lorsque, en 2017, j’ai cherché à acheter des dizaines de ces supports d’aimants #538 pour construire la réplique d’un ancien modèle de moteur, j’ai constaté qu’en Europe, ces pièces étaient disponibles, et relativement bon marché, chez les fournisseurs de pièces Meccano d’occasion.
J’ignore si cette situation est toujours d’actualité.
La plus grande difficulté était de se procurer des aimants #537, en raison de leur rareté, de leur prix, et surtout de leur tendance à perdre leur force d’attraction avec l’ancienneté.
Cependant, au-delà de la valeur que j’accorde à tout moyen permettant d’atteindre une certaine autonomie — surtout pour ceux qui, comme moi, vivent loin de telles sources de pièces —, la capacité de les reproduire localement, lorsque nécessaire, n’a pas de prix !
Si vous êtes d’accord, je vous suggère d’envoyer votre fichier de construction de la pièce au site de Paul Dale :
https://github.com/paulidale/meccano3d
afin que d’autres passionnés puissent profiter de votre contribution pour concrétiser le même objectif.

Merci beaucoup Edmundo pour ce lien, il y a plein de pièces intéressantes !
Je suis entièrement d'accord avec vous sur le partage des ressources et des connaissances (c'est bien pour ça que je suis sur ce forum d'ailleurs ).
J'ai envoyé mes fichiers à Pauli Dale hier soir et il les a publié quelques minutes plus tard, il est très réactif !
Le support d'aimant est maintenant disponible dans le dossier "electrical" : https://github.com/paulidale/meccano3d/ ... cal#readme

Concernant la disponibilité des pièces d'origine, actuellement sur eBay un vendeur anglais a une vingtaine de supports #538 disponibles pour 1,80£ l'unité donc cette pièce n'est pas rare en effet.
Par contre l'aimant #537 est beaucoup plus cher, actuellement 2 offres sur eBay (aussi de vendeurs anglais) :
- 14,70£ pour 1 aimant + 1 support
- 36£ pour 2 aimants
Donc à réserver aux collectionneurs, surtout que comme vous le soulignez ces aimants ne sont probablement plus assez puissants pour faire fonctionner les modèles pour lesquels ils sont prévus !

Et voici (enfin) le réducteur magnétique monté avec ses 14 aimants :


Mais petite déception il ne fonctionne pas 
Quand je tourne la roue de 6 aimants ça fait tressauter celle de 8 aimants mais sans réussir à l'entrainer. L'inverse n'a aucun effet.
Je précise que j'ai réduit l'espace entre les roues aimantées et les vis de l'élément central au minimum, plus près et les aimants se collent aux vis. J'ai également bien fait attention d'alterner la polarité des aimants (mais ce n'est pas visible sur la photo car mes aimants n'ont pas de coté rouge comme les aimants d'origine).

Mais je pense avoir trouvé une piste pour améliorer le montage : en effet la plupart des bandes isolantes de 5 trous sont imprimées en 3D (je n'en ai que 4 d'origine) et donc sont assez souples (plus que les bandes Elec d'origine). On le voit bien sur cette photo où les vis sont attirées plus d'un coté ou de l'autre suivant leur position dans le "colimaçon" des bandes isolantes :


Donc mon idée est de remplacer cet assemblage de bandes et de supports plats par une seule plaque circulaire qui serait beaucoup plus rigide. Ce ne sera plus vraiment du Meccano car une telle pièce n'a jamais existé, mais je ne vois pas comment faire autrement.

Adrian
Félicitations pour ta réalisation !
Tu m'as surpassé en terminant ton montage avant celui que je suis en train de construire.
Je joins une photo de l’état actuel du mien.
Comme je ne disposais pas des pièces nécessaires, j’ai improvisé des disques en acrylique pour supporter des aimants en néodyme que j'avais encore, mesurant ¼” x ¼” x 1”.
Pour les fixer rapidement, j’ai utilisé de la colle chaude, ce qui a donné un très mauvais aspect au montage.
Ces aimants sont excessivement puissants. Pour éviter qu’ils ne se "verrouillent" magnétiquement dans une position, je vais devoir, par tâtonnements, ajuster l’espacement entre les extrémités magnétiques pour trouver la distance idéale.
Je compte faire cela à l’aide de rondelles en acier inoxydable et d’entretoises en plastique.
J’ai également utilisé des axes en acier inoxydable, qui sont beaucoup moins sensibles à l’attraction magnétique.
Je pense que le modèle aurait pu être construit de manière plus rigide afin d’éviter les déformations dues à l’attraction variable des disques en mouvement.
Dès que j’aurai obtenu le résultat attendu, je reviendrai faire un rapport.

Merci Eduardo !

C'est super que tu aie aussi fabriqué ce modèle, on va pouvoir s'entraider pour arriver à trouver des réglages qui fonctionnent

Mes aimants font 0.25" x 0.5" x 0.75", donc je suppose qu'ils sont un peu plus puissants que les tiens (leur description indique une force d'adhérence de 4.1kg).

Pour info j'ai fourni à Pauli Dale toutes les pièces que j'ai imprimées en 3D (bandes perforées, supports plats et roues isolantes), donc si tu as accès à une imprimante 3D tu peux les télécharger.

Adrien
J’ai terminé mon montage avec 8 aimants sur un disque, 12 vis statiques et 6 aimants sur le second disque, mais je n’ai pas obtenu l’effet souhaité. Tous les aimants que j’ai utilisés sont identiques et possèdent une forte puissance d’attraction magnétique.
Je suis retourné au film qui nous a inspirés et j’y ai observé quelques différences :

• L’un des disques porte 4 + 4 pastilles magnétiques de grand diamètre, superposées sur les faces opposées du disque.
  
• Le disque statique comporte 10 vis à tête hexagonale, avec des écrous hexagonaux sur la face opposée.
  
• Le deuxième disque porte 16 + 16 pastilles magnétiques de petit diamètre, également superposées sur les faces opposées.
  
• Toutes les pastilles sont disposées avec une polarité alternée par rapport à leur voisine immédiate.
  
• Les disques utilisent des roulements à billes afin de minimiser les frottements lors de la rotation.
  

J’ai l’intention de faire une nouvelle tentative, en m’éloignant davantage cette fois d’une solution basée sur les pièces Meccano.
La superposition observée dans le montage des pastilles vise à intensifier l’attraction magnétique. Dans mon cas, avec des aimants beaucoup plus puissants, une telle disposition ne sera pas nécessaire.
Je pense que les roulements à billes seraient dispensables, mais comme je n’utilise plus de pièces Meccano, je peux me permettre de les inclure.
Pour la même raison, je peux reproduire la quantité d’aimants : 4 sur un disque et 16 sur l’autre.
Je peux aussi reproduire les 10 vis sur le disque statique et utiliser des rondelles pour augmenter la surface sensible au magnétisme.
Dans le but d’augmenter la surface d’extrémité des 4 aimants, je prévois de superposer deux rondelles Meccano de ¾", en appliquant une goutte de colle forte pour qu’elles ne bougent pas.
Cette nouvelle version prendra du temps à être réalisée, vu mon peu d’engagement actuel sur le sujet.
Je suis curieux de savoir comment les modifications actuelles ont empêché d’obtenir le résultat souhaité.

J'ai réussi à faire fonctionner le réducteur !

Pour fixer les 12 vis sur la partie centrale de façon plus rigide j'ai fabriqué cette pièce en impression 3D :
Elle a le même diamètre qu'une roue n°109 mais avec 12 trous sur la circonférence au lieu de 8.

Le montage complet :
La position des vis ne change pas par rapport à la version précédente mais maintenant elles restent bien alignées.

Quand je fait un tour de manivelle sur la roue de 6 aimants, celle de 8 fait 3/4 tour comme prévu 
Par contre dans l'autre sens ça ne fonctionne pas mais je ne sais pas si c'est normal ?
En tout cas ça confirme Edveiga que ton modèle conçu sur VirtualMEC est bien fonctionnel !

Félicitations Adrien!
Ta persévérance, ton dévouement et ta créativité t’ont permis d’atteindre ton objectif.

Le fait que cela n’ait pas tourné avec la manivelle motrice opposée doit être lié à l’éloignement plus important des aimants lorsque la roue motrice est composée de 6 unités.
Rappelle-toi que, dans le film qui a inspiré ce modèle, la roue avec 4 aimants avait des aimants de diamètre bien plus grand que ceux de la roue à 16 aimants.
Ce n’est qu’une supposition, car ce n’est qu’avec un plus grand nombre de tests et de variations que nous pourrons savoir ce qui est essentiel et ce qui est superflu dans ce modèle."

Merci Edveiga !
Je suis d'accord avec ton hypothèse sur les aimants trop espacés, ça expliquerait pourquoi ton réducteur ne fonctionne pas vu que tes aimants sont plus petits et donc plus espacés des 2 cotés.

En dehors de la taille des aimants j'ai noté une autre différence avec le réducteur de la vidéo YouTube : les 2 roues tournent en sens inverse alors que sur le mien elles tournent dans le même sens.

J'ai fait quelques recherches sur la théorie du fonctionnement des engrenages magnétiques.
Déjà comme on l'avait compris avec la vidéo, le rapport du réducteur est tout simplement le rapport du nombre d'aimants des 2 roues.
Ensuite le nombre de pièces métalliques dans l'anneau central (appelé le "modulateur") peut prendre 2 valeurs en fonction du nombre d'aimants dans les roues :
- soit la somme des aimants -> les roues vont tourner en sens inverse
- soit la différence -> elles tournent dans le même sens

Dans notre cas avec 8 aimants d'un coté et 6 de l'autre, ça donne 14 vis pour un modulateur inverseur et 2 pour un non-inverseur.
Évidemment fabriquer un modulateur avec seulement 2 vis ne va pas fonctionner, mais apparemment avec 12 vis on est dans le même cas.
La prochaine étape pour moi est donc de fabriquer un nouveau support avec 14 vis pour vérifier que le réducteur est bien inversé 

Pour info les ressources que j'ai consulté :
- la page Wikipédia sur les engrenages magnétiques (en anglais car pas de version fr) : https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_gear
- une présentation de la NASA assez intéressante avec (entre autres) une comparaison des avantages et inconvénients avec des engrenages classiques, et quelques formules mathématiques (aussi en anglais) : https://ntrs.nasa.gov/api/citations/201 ... 032274.pdf

Chapeau bas pour ta réalisation, Adrien, et bravo messieurs pour toutes ces recherches !!! 

Adrien
Merci beaucoup pour votre contribution.
Je joins, en Français, l’article de Wikipédia mentionné par vous.
 Un engrenage magnétique ressemble à un engrenage mécanique traditionnel par sa géométrie et sa fonction, mais utilise des aimants à la place de dents. Lorsque deux aimants de pôles opposés s'approchent, ils se repoussent ; placés sur deux anneaux, les aimants agissent comme des dents. Contrairement au jeu mécanique dur des engrenages droits, où une roue peut tourner librement jusqu'à entrer en contact avec l’autre, l’engrenage magnétique présente un jeu plus souple. En conséquence, les engrenages magnétiques peuvent exercer une pression quel que soit l’angle relatif. Bien qu’ils offrent un rapport de mouvement comme un engrenage traditionnel, ces engrenages fonctionnent sans contact physique, sont insensibles à l’usure des surfaces en contact, ne génèrent aucun bruit, et peuvent glisser sans être endommagés.
Un engrenage couplé magnétiquement peut être utilisé dans le vide sans lubrification, ou dans des opérations impliquant des barrières hermétiquement scellées. Cela peut représenter un avantage dans les environnements explosifs ou dangereux, où les fuites constituent un risque réel.
ConceptionLes systèmes d’engrenages magnétiques utilisent généralement des aimants permanents, mais peuvent aussi faire appel à des électroaimants dans des cas particuliers, notamment lorsque le rapport de transmission doit être variable. Les accouplements d'engrenages magnétiques peuvent être configurés de plusieurs façons.
Dans les configurations avec axes d’entrée et de sortie parallèles (similaires aux engrenages droits), l’attraction ou la répulsion magnétique entre les dents magnétiques (par exemple les pôles nord de l’engrenage moteur attirant les pôles sud de l’engrenage entraîné) produit la transmission. Les dents peuvent être disposées de manière imbriquée pour améliorer l'accouplement.
Une autre configuration consiste en des axes alignés utilisant le « couplage par flux ». Un cylindre intermédiaire en matériau ferromagnétique permet d’obtenir un rapport de mouvement grâce à la relation harmonique entre le nombre de pôles d’entrée et de sortie. Il n’existe pas d’équivalent mécanique à ce système, car les deux engrenages tournants sont physiquement isolés l’un de l’autre et n’interagissent que magnétiquement.
Il existe également des engrenages dits à « entraînement cycloïdal », avec un rapport similaire aux engrenages planétaires, aussi appelés « épicycloïdaux » ou « excentriques ».
Avantages des engrenages magnétiques :

• Accouplement mécanique étanche aux fuites.
  
• Accouplement mécanique protégé contre le cisaillement et les surcharges.
  
• L’usure se limite aux roulements, et non aux surfaces de contact des dents.
  
• Les rapports de transmission peuvent être changés électroniquement ou mécaniquement en quelques minutes, au lieu de plusieurs heures.
  

L'engrenage magnétique est un dispositif d'accouplement magnétique qui fournit un rapport mécanique entre deux éléments couplés magnétiquement, tel que :

• Il y a un rapport de mouvement rotatif ou linéaire entre l’entrée et la sortie, qui peut être de 1 dans le cas d’un simple accouplement magnétique, ou présenter divers rapports dans une boîte de vitesses magnétique.
  
• Il possède une limite de couple ou de traction déterminée par la force de couplage magnétique.
  
• Il n’y a aucun contact physique entre les éléments principaux moteurs et entraînés.
  

Les aimants utilisés peuvent être permanents, électromagnétiques, ou induits autrement. Le système se compose de deux ou plusieurs éléments, en général rotatifs, mais qui peuvent aussi être linéaires ou curvilignes.
De tels dispositifs ont été inventés par C. G. Armstrong en 1901, sous le nom de "Power Transmitting Device", brevet américain n°687.292, et ont été développés à partir des années 1940.

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Modes d’engrenage
Il existe quatre modes d’engrenages magnétiques de base :Dispositif de premier ordre
Un rapport défini d’aimants entre l’élément moteur et l’élément entraîné, exactement comme des engrenages classiques. Ces engrenages peuvent être mis en œuvre à des angles variés et à travers des barrières non magnétiques, car ils ne nécessitent pas de composant de couplage intermédiaire.Dispositif de second ordre
Utilise un rapport de paires de pôles magnétiques entre les rotors magnétisés intérieur et extérieur, le rotor ayant le moins d’aimants tournant plus vite. Un stator ferromagnétique intermédiaire, généralement fixe, concentre les lignes magnétiques entre le rotor rapide et le rotor lent. Le rapport de transmission est déterminé par le rapport entre les paires de pôles des deux rotors. Comme une paire de pôles correspond à deux aimants, chaque rotor doit avoir un nombre pair d’aimants.Le stator ferromagnétique permet deux modes :

• Si le nombre de tiges ferromagnétiques statoriques = somme des paires de pôles des deux rotors → le rotor secondaire tourne dans le sens opposé du rotor primaire.
  
• Si le nombre de tiges = différence des paires de pôles → les deux rotors tournent dans le même sens.
  

Tableau récapitulatif :
Aimants bas régimePaires bas régimeAimants haut régimePaires haut régimeTiges en ferRapportSens=left20=left10=left14=left7=left17=left10:7=leftOpposé=left20=left10=left14=left7=left3=left10:7=leftIdentiqueDispositif de troisième ordre
Dispositif rotatif dérivé du mode 2, intégrant des bobines de champ externes. Ces bobines génèrent un flux harmonique lorsqu’elles sont alimentées en courant alternatif multiphasé, agissant comme un nombre variable de tiges statoriques et permettant une transmission à rapport variable. Cependant, ce système consomme environ 25 % de la puissance en entrée, ce qui limite son rendement à environ 75 %, inférieur à celui des engrenages mécaniques classiques. Il peut néanmoins convenir à certaines applications grâce à son faible besoin de maintenance et ses capacités de limitation de couple.Dispositif de quatrième ordre
Évolution du mode 3, comportant une entrée à couple faible et vitesse variable, une entrée mécanique à couple élevé, et une sortie mécanique à couple élevé. Comme le mode 3, il consomme environ 25 % d’énergie pour l’entrée variable. Si cette entrée est maintenue fixe, le dispositif fonctionne comme un mode 2. On peut également le qualifier de multiplicateur de couple.

Adrien
D’après ce que j’ai lu dans ton article sur Wikipédia, mon modèle avec un disque 1 portant 8 aimants et un disque 2 portant 6 aimants devrait avoir un stator avec (8 + 6) / 2 = 7 vis. Avant de reconstruire mon modèle dans une autre configuration, je vais essayer de remplacer uniquement le stator pour qu’il ait 7 vis au lieu des 12 actuelles. Il sera intéressant de voir si cela fonctionnera comme souhaité.

Bonjour à tous,
Toutes ces explications sont fort intéressantes. Par contre la réalisation d'un tel montage est somme toute complexe  .
Bravo à vous pour ce projet 
Stéph du 67

Bravo pour ce projet atypique !

Voilà notre feuilleton de l'été à suivre... vite un autre épisode ;-)

Merci Camille, Stéph et Davy pour vos encouragements !

Edveiga par rapport à ta remarque sur le nombre d'aimants, il y a une donnée qui porte à confusion sur l'article Wikipédia : le terme "paire de pôles". Dans le paragraphe sur les réducteurs de 2e ordre il est dit "une paire de pôles correspond à deux aimants" alors que dans le tableau juste en dessous c'est l'inverse 

Je pense que c'est le texte qui est correct, car à ma connaissance un aimant est bien constitué de 2 pôles "nord" et "sud".

Dans le document de la NASA il y a un schéma un peu plus clair (le réducteur est concentrique mais à priori ça ne change pas le principe de fonctionnement) :
Les segments rouges sont les pôles "nord", les bleus les pôles "sud", et les rayons gris sont les éléments du modulateur.
On voit qu'il y a 10 pôles sur l'anneau extérieur (donc 5 aimants) et 4 à l'intérieur (2 aimants) soit un nombre de "vis" de 5+2=7, ce qui correspond bien à la figure.

C'est pour ça que j'ai calculé 14 vis pour un réducteur à 14 aimants, mais je peux me tromper donc je suis intéressé par voir le résultat avec 7 vis. Mais il faudra probablement que tu réduises le diamètre de tes roues car sinon l'espace entre les éléments risque d'être trop grand.

Je viens de lire les 4 pages de ce sujet et c'est passionnant (Il faudra tout de même que je les relises à tête reposé).
Merci les gars pour ces échanges enrichissants.

Edveiga c'est toi qui as raison !
J'ai fabriqué un stator à 14 trous, mais je me suis dit que je pouvais d'abord tester la version à 7 vis en n'en montant qu’une sur 2, et ça fonctionne !

Comme attendu le sens de rotation des roues est bien inversé, et en plus maintenant il est réversible 
Par contre le mouvement est plus saccadé car il faut fournir un certain effort pour que les roues passent d'une position stable à une autre par rapport au stator. C'est surement du aux flux magnétiques entre les aimants et les vis, mais ça dépasse de loin mes maigres connaissances théoriques.

Ce qui m'a induit en erreur dans mon calcul précédent c'est que les aimants sont montés perpendiculairement aux roues, donc quand on les regarde de face comme sur le schéma on a 1 aimant = 1 pôle et non 2 (le 2e pôle de chaque aimant étant orienté du coté opposé, je suppose qu'il n'a pas d’influence sur le réducteur).

Pour un prochain challenge on pourrait essayer de fabriquer un réducteur magnétique concentrique comme sur cette vidéo :


Mais pour le moment je vais me remettre sur du Meccano plus classique, j'ai une pelle à vapeur (SM n°19A) qui attend désespérément depuis des semaines que je la termine

Adrien
Félicitations pour votre contribution fondée sur la science. Cette nouvelle transmission concentrique est encore plus intrigante. Difficile à réaliser avec des pièces Meccano. Je vais maintenant remplacer le stator de mon modèle en suivant vos enseignements. Un grand merci.

Adrien
Votre boîte d'engrenages magnétique concentrique, conçue pour être réalisée avec des pièces Meccano, est un véritable défi. Je ne sais pas dans quelle mesure la présence de pièces ferreuses à proximité des aimants compromettra le fonctionnement attendu. En m'inspirant de ce modèle de moteur électrique que j’ai illustré au début de ce sujet, j’ai fait quelques essais avec Virtual Mec que je joins. Le disque externe pourrait comporter 16 aimants (ou plus), le stator, soutenu par une bande circulaire n°145, devrait comporter un nombre de vis multiple de 11, car elle possède 44 trous. Le disque interne peut comporter jusqu’à 24 aimants, ou moins, mais toujours en nombres multiples de 4 pour assurer une fixation solide et un espacement régulier. Cela crée toute une série de contraintes pour le choix du rapport de réduction possible. Pour ouvrir l’appétit, je joins quelques-unes des idées qui me sont venues jusqu’à présent.

Edveiga tu es un vrai pro du Meccano !
Tu as réussi en quelques heures à concevoir un mécanisme à priori jamais vu dans l'histoire du Meccano !

Le positionnement des aimants à intervalles réguliers limite en effet beaucoup les possibilités.
Avec 16 aimants à l'extérieur et 11 vis sur le stator, la roue intérieure devrait comporter 6 aimants : (16 + 6) / 2 = 11
Mais 6 n'est pas un multiple de 4.
Une autre possibilité serait 32 aimants à l'extérieur, 12 à l'intérieur et 22 vis sur le stator : (32 + 12) / 2 = 22

Adrien
Merci beaucoup pour vos éloges qui dépassent de loin ce que je mérite.
En réalité, VirtualMec permet une grande rapidité d’expérimentation et facilite la transmission d’idées de montage de manière claire et univoque.
J’ai essayé de matérialiser votre proposition d’une boîte avec 32 aimants externes, 22 vis intermédiaires et 12 aimants internes.
Les manivelles s’appuieront sur les paliers statiques et sur un accouplement intermédiaire. Leurs axes seront solidaires du rotor qu’ils entraînent, grâce à l’utilisation d’une vis de pression.
Notez que les aimants, aussi bien externes qu’internes, peuvent être ajustés afin de s’approcher correctement des vis intermédiaires.
Les bandes #502, qui supportent les aimants intermédiaires, seront fixées par pression (en sandwich) sur les anneaux à bride, aux endroits où il n’y a pas de trous pour les fixer.
Il ne s’agit que d’un modèle conceptuel, susceptible de ne pas se comporter comme prévu, peut-être à cause de la forte présence de pièces ferreuses à proximité des aimants.

Ci-joint des photos du montage où j’ai dissimulé certaines pièces afin de permettre la visibilité de la structure interne. Je joins également le fichier correspondant du dessin réalisé avec Virtual Mec.

C'est très ingénieux ce montage en sandwich des aimants sur les anneaux !

Avec cette technique on pourrait fixer un nombre arbitraire d'aimants sur les anneaux interne et externe, et donc obtenir des rapports de réduction variés sans changer la structure du modèle.

Mais en pratique je ne suis pas sûr que ce mode de fixation soit suffisamment solide pour résister aux forces d'attraction magnétique entre les aimants