Meccano Créations

Bonjour,

très intéressante vidéo sur la genèse d'une amélioration de suspension sur des F1, avec un prototype en Meccano ;-)
https://www.youtube.com/watch?v=FhmLb2DhNYM



Amicalement,
Laurent

Merci Laurent

Très intéressant.

Je me suis permis d'afficher la vidéo, les sous-titres en français sont disponibles.

Froboz a écrit : ↑

20 juil. 2025, 16:14

Je me suis permis d'afficher la vidéo, les sous-titres en français sont disponibles.

Merci !
 

J'ai reconstruit le prototype d'après la vidéo (après quelques impressions d'écran imprimées) ; ça n'était pas évident en ce qui concerne le support de glissement de la crémaillère. Mais ça fonctionne ! La réalisation du professeur Smith est même un modèle de robustesse !

Bravo. Pas évident pour moi.
 

Bravo !

Bravo Shengall pour le montage !

Moi qui apprécie la formule 1, cette vidéo m'a captivée
Mais quand j'ai vu les grandes crémaillères 167e ... que je n'ai pas ... j'ai renoncé 

Le mécanisme semble assez dur à manipuler, est-ce que tu penses que c'est jouable avec des crémaillères 110a ?
 
 

Oui, j'avais la chance d'avoir en stock ces crémaillères à grandes dents ! Il est vrai qu'il faut un effort au départ (que ce soit en poussant ou en tirant), mais ça fonctionne quand même sans une goutte d'huile. Possible avec les petites dents des 110a ? Peut-être, mais il faut aussi modifier bien sûr le pignon qui va engréner avec. Comme la largeur de la 110a est moindre que celle de la 167e, le pignon doit avoir un diamètre supérieur au pignon d'attaque 167c, l'entraxe étant de 3 trous. La seule roue dentée qui convienne est la 27 (50 dents), mais sa faible épaisseur va demander un alignement parfait sur toute la longueur du déplacement : pas facile à réaliser, à moins peut-être de doubler la 27 (les 2 moyeux à l'extérieur) ? Ou bien de modifier l'entraxe crémaillère-pignon de façon à pouvoir utiliser par exemple un 15 dents (26c) (entraxe 2 trous). D'autres solutions peut-être ?

En disposant des dimensions exactes de la crémaillère à grosses dents, il sera très facile de la modéliser en 3D et de l’imprimer en filament PLA. 
En possédant une de ces pièces, il suffira de la scanner avec une imprimante/scanner et d’envoyer le fichier image. Comme nous savons que l’intervalle entre les trous est de 1/2", il sera très facile de mettre l’image à l’échelle exacte. Cette image servira de modèle pour le dessin en 3D

Schengall a écrit : ↑

27 juil. 2025, 23:09

D'autres solutions peut-être ?

P1610370.JPG

Oui, on peut aussi doubler ou tripler l'épaisseur de la crémaillère en en vissant 2 ou 3 côte à côte. Je l'avais fait dans un ancien montage. Dans ce cas, il ne faut serrer l'assemblage des crémaillères qu'après avoir fait rouler dessus un pignon : cela permet d'aligner les dents des crémaillères pour ne former qu'une crémaillère épaisse.
Laurent

Et en prenant en sandwich la crémaillère et la roue dentée entre deux poutrelles, ça assurerait un guidage parfait de la roue dentée...

Il serait intéressant de voir quelle est l'efficacité de ce dispositif d'amortissement en réalisant le montage suivant (où C représente le dispositif) et en comparant avec le même montage mais sans le dispositif (M est une masse et k une caractéristique du ressort).

Rouletabille a écrit : ↑

28 juil. 2025, 10:26

Il serait intéressant de voir quelle est l'efficacité de ce dispositif d'amortissement en réalisant le montage suivant (où C représente le dispositif) et en comparant avec le même montage mais sans le dispositif (M est une masse et k une caractéristique du ressort).

Amortissement.png

Dans la vidéo il est expliqué que ce dispositif d'amortissement permet de relier mécaniquement deux points sans pour autant que l'un des deux soit fixe.
C'est la grande différence avec un dispositif d'amortissement classique.
Par rapport à ton schéma, il faudrait un ressort et une masse des deux côtés.
Et vu l'effort manuel pour le mettre en mouvement... il va en falloir de la masse 

je propose plutôt d'organiser un tir à la corde à la prochaine expo CAM en plaçant le dispositif au milieu !

 
 

Je vois sur la photo que la crémaillère à grandes dents (167 e ?) mesure 13 trous de long (6 1/2"). Pour la construire, il sera nécessaire de connaître la distance entre l’extrémité supérieure de ses dents et le centre des trous de fixation. Peut-être, à l’instar de la crémaillère n°110, devrait-elle avoir des trous oblongs alternés avec des trous circulaires, afin de permettre un réglage de l’engrènement avec le pignon. Pour la reproduire, rien de mieux que d’obtenir une image scannée de la pièce en vue latérale.
Quelqu’un pourrait-il la fournir ?
Il est possible qu’elle soit déjà disponible sur le site de Paul Dale consacré aux pièces imprimées en 3D.

Comme je l’imaginais, sur le site de Paul Dale (d’Australie),

github.com/paulidale/meccano3D/tree/master/parts/gears/large-tooth

cette crémaillère conçue pour l’impression 3D est disponible en téléchargement gratuit. Dans son cas, la crémaillère mesure 18 trous de long avec des trous ronds. Je joins son image ainsi que son fichier 3D au format .stl.

Merci Laurent pour cette vidéo fascinante, et bravo Schengall pour avoir parfaitement reproduit cet "inerter" !

Sur Wikipédia il y a un article qui synthétise les informations données dans la vidéo : https://fr.wikipedia.org/wiki/Inerter_( ... A9canique)
Il y a une info intéressante sur la construction :
"Un inerter linéaire peut être construit en entrainant un volant d' inertie avec une crémaillère. Le pivot du volant d'inertie forme une borne de l'appareil et la barre crantée de la crémaillère forme l'autre.
Un inerter rotatif peut être construit en entrainant un volant d'inertie avec la couronne d'un différentiel. Les engrenages latéraux du différentiel forment les deux terminaux."
Prochain challenge : fabriquer un inerter rotatif en Meccano 

Et merci Edveiga pour le lien du fichier 3D.
J'ai trouvé une photo en bonne qualité de la crémaillère 167e sur https://www.meccanospares.com/167e-BK-U.html
Comme on connait la longueur de la pièce et le profil de denture (16DP), ça ne devrait pas être trop compliqué de modéliser une crémaillère de 13 trous. Je vais regarder pour le faire avec FreeCAD.

Et pour ceux qui n'ont pas d'imprimante 3D la pièce est disponible chez MR Productions : https://meccano-mr-productions.com/fr/c ... 167-c.html
 

Disponible aussi sur Meccabulle en 13 trous:
https://www.meccabulle.com/meccano/piec ... ccano.html
et en 25 trous (ronds et oblongs dans les deux sens):
https://www.meccabulle.com/meccano/piec ... noire.html

Dans le but de donner une idée de comment l'image d'une pièce peut permettre de la reproduire en 3D, je joins un croquis que j'ai réalisé à partir de l'image qui a été postée ici. Malheureusement, cette image est une photo et non un scan. De ce fait, sa projection n’est pas parallèle et sa résolution est faible. Malgré cela, on peut en tirer des merveilles. Comme la redessiner demande beaucoup de travail, l’idéal est de commencer avec une information aussi précise que possible, afin que le résultat final corresponde fidèlement au modèle original.

J'ai essayé de modéliser la crémaillère 167e en me basant sur les spécifications exactes plutôt que sur des approximations visuelles (même si cette méthode peut donner des résultats tout à fait acceptables comme le prouve Edveiga ci-dessus).

Pour information les dessins techniques de la quasi totalité des pièces officielles Meccano sont disponibles sur le site Meccano Index dans la rubrique Meccano Ltd. Engineering Drawings
Malheureusement la crémaillère 167e n'en fait pas partie, mais ce n'est pas très grave car puisqu'elle engrène sur le pignon 167c ça veut dire que les 2 pièces ont la même denture.
Mais le problème c'est que d'après les dessins il y a 3 variantes du pignon 167c avec des dimensions légèrement différentes !
Je mets les liens des dessins ici pour référence :

1. Niels Gottlob Drawing/Job No. G1-16 - (Pinion)
   
2. UK Drawing/Job No. 245(1) - (Geared Roller Bearing Pinion (Pre-war))
   
3. UK Drawing/Job No. 245(2) - (Geared Roller Bearing Pinion (Post war))
   

L'information qui nous intéresse est le diamètre primitif, qui divisé par le nombre de dents donne le module qui sert de référence pour dimensionner les dents. Dans les dessins cette valeur est nommée "pitch diameter" ou "dia pitch circle", et on obtient 3 valeurs différentes :

1. 1.000" (25.40mm)
   
2. 1.050" (26.67mm)
   
3. 1.042" (26.47mm)
   

En divisant par 16 (le nombre de dents), on obtient les modules suivants :

1. 1.588mm
   
2. 1.667mm
   
3. 1.654mm
   

En multipliant le module par pi on obtient le pas, et le produit du pas par le nombre de dents de la crémaillère (31) nous donne sa longueur :

1. 154.65mm
   
2. 162.35mm
   
3. 161.08mm
   

On peut maintenant comparer ces valeurs avec la longueur réelle d'une bande de 13 trous : 6.5" = 165.10mm, soit presque 3mm de plus que la version théorique la plus longue 
Autrement dit la crémaillère 167e n’est théoriquement compatible avec aucune des versions connues du pignon 167c ! (même si en pratique les tolérances des pièces et du montage font que ça doit passer)
On peut retrouver facilement le module de la crémaillère en faisant le calcul inverse : 165.10mm / 31 dents / pi = 1.695mm

Pour ceux qui voudraient savoir quelles version(s) du pignon 167c ils possèdent, je liste ici les diamètres extérieurs calculés avec FreeCAD (car le diamètre primitif n'est pas directement mesurable) :

1. 28.58mm
   
2. 30.01mm
   
3. 29.77mm
   

Pour ma part, le seul 167c que je possède est celui fourni avec la grue Hachette, et avec un pied à coulisse numérique je mesure 29.6mm de diamètre (entre les pointes de 2 dents opposées). Donc il correspond presque à la 3e version (mais vu qu'il a été fabriqué en Chine on pourrait le considérer comme une 4e version )

Donc voilà j'espère que tous ces chiffres ne vous ont pas donné la migraine, et de mon côté je vais faire chauffer l'imprimante 3D pour fabriquer des pièces de F1 

Adrien
En considérant que tout le système Meccano est basé sur des trous espacés à intervalles de 1/2", il serait naturel de penser que l’intention originale était d’avoir un pignon de 16 dents avec un diamètre primitif de 1".
Les tolérances contournent les différences qui existent effectivement entre les versions fabriquées à des époques diverses.
J’imagine que celui qui a fabriqué cette crémaillère commercialisée par MR Productions a déjà dû faire toutes ces considérations.
Si j’obtiens un "scan" de cette pièce, je pourrai la reproduire dans un dessin en 3D, satisfaisant pour la quasi-totalité des usages.
Je n’utiliserais que des trous oblongs alternant entre verticaux et horizontaux afin de permettre à l’utilisateur d’ajuster la position de la pièce selon les besoins de son montage.




Perguntar ao ChatGPT

Je suis d'accord avec toi Edveiga, ça aurait été logique que le diamètre primitif du 167c fasse exactement 1".
Je ne sais pas pourquoi les ingénieurs de chez Meccano ont pris cette décision, mais on retrouve les mêmes écarts sur les 2 pièces officielles prévues pour engrener avec le pignon 167c, bizarrement numérotées toutes les deux 167a :
- le grand roulement a un diamètre de 11.942" (au lieu de 12")
- le quadrant à grandes dents a un diamètre extérieur de 10.947" (au lieu de 11") et intérieur de 7.037" (au lieu de 7")

Au final c'est logique : si le pignon a un diamètre légèrement supérieur à 1", les roues doivent avoir un diamètre légèrement inférieur à un multiple de 1" (ou supérieur dans le cas de la denture intérieure du quadrant).

Je mets les liens des dessins techniques pour référence :

• UK Drawing/Job No. 243 - (Roller Race Geared Roller Bearing)
  
• UK Drawing/Job No. 6262 - (Large Toothed Quadrant)
  

(Pour le quadrant j'ai recalculé les diamètres primitifs à partir du pas de 0.2047", car les diamètres indiqués sur le dessin sont les diamètres externes de la pièce.)

Concernant la crémaillère 167e, je trouve qu'il aurait été plus logique qu'elle ait 32 dents au lieu de 31.
Ça donnerait un module de 165.10mm / 32 dents / pi = 1.642mm, ce qui est plus proche du module du pignon 167c (1.654mm dans la version la plus récente).

Pour info il existe aussi en DP 16:
- 1 pignon 8 dents n° 167d
- 1 vis sans fin n° 167g
 

Edveiga a écrit : ↑

10 août 2025, 18:04

Si j’obtiens un "scan" de cette pièce, je pourrai la reproduire dans un dessin en 3D, satisfaisant pour la quasi-totalité des usages.

Je viens de scanner la pièce, en l'accompagnant d'un ruban gradué pour vérification. Je l'aurais fait plus tôt, mais les 2 exemplaires que je possède étaient utilisés dans le prototype que je voulais apporter à Lizio (Voir la rubrique Expositions).

J'ai modélisé la crémaillère en ajoutant les mêmes trous oblongs que sur la n°110a.
Pour la distance entre les trous et les dents j'ai supposé 0.5" vu que comme indiqué par Schengall l'entraxe avec le pignon est de 3 trous (1").

Voici la crémaillère ainsi que son pignon (avec une 110a pour référence). Sur la photo on dirait que la 167e est plus longue que la 110a, mais c'est un effet d'optique car la pièce est sortie légèrement galbée de l'imprimante. La 2e que j'ai imprimé ensuite n'a pas ce défaut.

Et enfin le montage complet, que j'ai fortement simplifié car je voulais le monter vite 

J'ai fixé les crémaillères sur des bandes de 15 trous pour augmenter leur rigidité. J'aurais pu éventuellement augmenter leur épaisseur (qui est de 2mm) mais ça aurait pris plus de temps à imprimer et ça aurait pu augmenter les frottements avec les pignons.
Je vais envoyer les fichiers .stl et FreeCAD sur le site de Pauli Dale, comme ça ceux qui veulent pourront ajuster les dimensions de la pièce.

Adrien

Adrien 
À partir de votre scan de la crémaillère, j’ai entrepris d’établir le dessin technique de cette pièce.
Certaines cotes ont été relevées directement sur une crémaillère analogue, la référence 110A à dents ordinaires ; d’autres proviennent du plan technique (job n° 371) de la même référence 110A provenant de Binns’ Rd (site Meccano Index) ; et les dernières ont été déduites par superposition à votre scan.
Je joins ci-après mon dessin dans son état actuel.

Comme vous disposez d’un exemplaire de la pièce, je vous serais reconnaissant de bien vouloir vérifier, à l’aide d’un pied à coulisse, les trois cotes que j’ai entourées en jaune et de me les communiquer. Cela me permettra de finaliser le dessin avec la plus grande exactitude par rapport à la pièce réelle.
Si vous identifiez d’autres erreurs éventuelles, je vous remercie de me les signaler.
Je vous remercie par avance de votre collaboration.

Très intéressant, mais la vidéo m'a fait un peu mal à la tête.

Ci-dessous,  un humble  essai de résumé pour ceux qui n'auront pas le courage de tout décrypter.

Le monsieur est un chercheur qui travaille dans un domaine qu'on appelle en France l'automatique : en gros maitriser la façon dont un système dynamique évolue qu'il soit électrique ou mécanique ou autre, exemple : comment concevoir le pilotage d'un ascenseur pour qu'il s'arrête sans à-coup à l'étage, comment optimiser une suspension de voiture pour qu'elle oscille le moins possible avant de se stabiliser (c'est épouvantablement mathématique).

Il a bossé pour Mc Laren :
- D'abord sur des suspensions actives (un calculateur embarqué agit en fonction de capteurs sur des vérins hydrauliques pour optimiser le comportement des suspensions de la formule 1)
- Puis quand les suspensions actives ont été interdites en formule 1, sur des suspensions purement passives, c'est à dire sans calculateur et sans moteurs, juste avec des pièces mécaniques passives : ressort, amortisseurs, engrenages etc.

Pour modéliser ce type de mécanismes passif on peut se servir de schéma électriques analogues :
- ressort = self (inductance),
- amortisseur = résistance,
- masse inertielle = condensateur (capacité)

Il est en théorie possible d'imaginer un circuit électrique dont l'analogue mécanique serait une "suspension" très optimisée.
Mais l'obstacle est l'analogie condensateur / masse qui n'est pas parfaite.

Ce professeur a donc créé un analogue mécanique parfait au condensateur qu'il a appelé "l'Inerter".

L'inerter possède 2 extrémités : l'accélération relative de ces 2 extrémités est proportionnelle à la différence des forces qui s'y appliquent.

Il a commencé par réaliser un modèle Meccano simple de "l'Inerter" :  L'inertie en translation est obtenue par la conversion du moment d'inertie d'un petit volant : conversion translation en rotation via une crémaillère, augmentation de la vitesse de rotation par un train d'engrenage. Son modèle reproduisait grâce à un petit volant l’inertie le comportement d'une masse de 250 Kg alors que le modèle lui même avait une masse très faible.

Cela fonctionne un peu à la manière d'une voiture à friction qui accumule l’énergie cinétique de translation dans un volant d’inertie via un train d’engrenage.

L'inerter n'est pas un amortisseur (il ne dissipe pas l’énergie mais la stocke). Dans un volume très réduit il a la même inertie qu'une masse très importante.  L’Inerter stocke l’énergie  mécanique de translation, comme un condensateur stocke l’énergie électrique. Il est mécaniquement l'inverse d'un ressort.
 

Rouletabille a écrit : ↑

28 juil. 2025, 10:26

Il serait intéressant de voir quelle est l'efficacité de ce dispositif d'amortissement en réalisant le montage suivant (où C représente le dispositif) et en comparant avec le même montage mais sans le dispositif (M est une masse et k une caractéristique du ressort).

Amortissement.png

J'ai trouvé le schéma de montage suivant pour la suspension de F1 :


https://www.racecar-engineering.com/art ... e-j-damper

 

De retour de vacances, je vois que Adrien et Edmundo ont bien travaillé sur ce sujet.
Bravo messieurs !

GuyFr a écrit : ↑

25 août 2025, 22:34

un humble  essai de résumé pour ceux qui n'auront pas le courage de tout décrypter.

Merci pour ce joli travail de synthèse !

Merci GuyFr pour ton résumé, j'ai mieux compris qu'avec la vidéo.
Donc si j'ai bien compris une F1 équipée d'un inerter équivalent serait aussi stable que si elle pesait 250kg de plus (sans les inconvénients d'un poids plus élevé).

Adrien a écrit : ↑

26 août 2025, 11:18

Merci GuyFr pour ton résumé, j'ai mieux compris qu'avec la vidéo.
Donc si j'ai bien compris une F1 équipée d'un inerter équivalent serait aussi stable que si elle pesait 250kg de plus (sans les inconvénients d'un poids plus élevé).

J'avoue que je n'en sais rien, car la vidéo n'indique pas le montage exact utilisé par Mc Laren, comment l'inerter est relié au mécanisme de suspension, quelles sont ses caractéristiques et quelle est "la logique" du mécanisme.

La masse de 250 Kg est simplement citée comme étant la masse inertielle équivalente au petit Inerter ("inertieur" en Français ?) expérimental réalisé en Meccano alors qu'il ne pèse j'imagine que quelques centaines de grammes.

En tous cas l'idée générale me semble bien être celle que tu décris : l'Inerter se comporte du point de vue de son inertie en translation comme si il avait une masse bien plus grande que celle qu'il a réellement.

J'ai trouvé cet article sur ce que je comprends être la façon d'insérer un Inerter dans une suspension de F1, mais j avoue que je n'ai pas eu le courage de creuser d'avantage.

https://www.racecar-engineering.com/art ... e-j-damper

Mon interprétation (sans aucune garantie) est que l'Inerter k1/wo2 serait monté en parallèle avec un Ressort (k1) entre la caisse de la voiture M et une suspension classique Ressot (k2) Amortisseur (c).
 

Cette vidéo me semble donner une explication simple de l'utilisation de "l'Inerter" en Formule 1 (ne pas se fier au côté "cool" c'est très bien fait)

https://www.youtube.com/watch?v=t58qjcNwEbo
 

J'avais tenté une explication simple de la façon dont un Inerter réduit les effets de la vibration des pneus d'une F1 que je retire car c'était trop inexact.

A la place je mets un lien vers un doc plus scientifique qui a l'avantage de fournir plusieurs schéma d'implantation de l'Inerter dans une suspension, il me reste par contre hélas trop peu de souvenirs en math et physique pour comprendre le fond du doc.
 
https://web.archive.org/web/20101121225 ... ture_j.pdf