Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Postez ici les photos et commentaires de vos créations tirées des manuels Meccano.
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Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

Suite à la rubrique "VirtualMec / Essai Réel ?" de l'ancien forum, les explications très intéressantes de JPBou m'ont donné l'idée de construire le Mécanisme Standard MS85 (version française 1929) et d'en essayer des variantes. Je vous les présenterai successivement (si la chose vous intéresse !) avec les photos correspondantes. L'intérêt de ce montage, me semble-t-il, est de fournir une réduction (ou une multiplication) du mouvement en utilisant un seul axe. Voici donc le modèle original, qui fournit un rapport de 1:2 dans le même sens. Le mouvement en sortie est 2 fois plus lent que celui en entrée. J'ai rajouté une flèche Meccano qui permet de bien visualiser.
Dans tous les cas, le pignon A est fixe (boulonné au bâti), les B et C (sur le même axe) sont les planétaires (ils tournent autour des 2 autres), et le D donne le mouvement de sortie, donc le même que celui de la flèche et du tambour (2 roues à boudin) qui peut servir d'enrouleur pour un câble. La "formule de JPBou" simplifiée (A et B étant les mêmes) donne bien : R=1-(C/D) = 1-(25/50) = 1-0,5 = 0,5 (ou 1:2).
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Les 2 roues à boudin formant tambour n'ont pas de rôle dans le fonctionnement du mécanisme. Elles sont là pour montrer une utilisation pratique de la démultiplication obtenue : pouvoir enrouler un câble avec moins de force sur la manivelle et plus de couple-moteur. Puisque Meccano les a fait figurer, je les ai reprises.
Pour les photos, en fait, il y en a deux, chacune comportant 2 images assemblées dans Adobe Photoshop.
J'ai oublié un détail important (qui semblera évident à certains) : la tringle supérieure doit tourner librement à l'intérieur de la roue A, d'où l'utilisation de rondelle(s) et écrou pour fixer cette dernière au bâti par l'intermédiaire de l'équerre N°12.
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Voici la Variante 1. Ici : A=60 dents, B=15, C=19, D=57. La formule complète de JPBou donne R=1-AC/BD, c'est-à-dire -0,333 ou -1:3. Quand la manivelle fait 3 tours, la flèche et les roues à boudin font 1 seul tour, mais en sens inverse. Ici, on a pu fixer la 27d au bâti autrement que par une équerre sur le moyeu.
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Variante 2 : par rapport à la variante 1, j'ai inversé les 15 et 60 dents, donc dans l'ordre ABCD : 15, 60, 19, 57. Ça donne un rapport de réduction de 0,9167, soit 1:1,0909. Autrement dit, l'aiguille est légèrement "en retard" sur la manivelle. En fait, il faut 12 tours de manivelle pour que l'aiguille fasse 11 tours complets. Pas très utile pour réduire l'effort à l'entrée, mais peut-être intéressant pour certains mécanismes (12 me fait tout de suite penser à l'horlogerie…)
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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On continue ! Variante 3. Toutes les roues sont des 38 dents. La formule donne : R = 1-(38/38) = 0. On peut s'évertuer à tourner, l'axe de sortie demeure immobile ! Ce n'est donc plus un réducteur, mais un nihiliste ! C'est ce qui se passe dans le montage montré au début de la section "VirtualMec / Essai réel ?" dans la configuration 19 dents partout. Demain, une variante plus intéressante…
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Variante 4. Le montage proposé par Kinématics et transmis par JPBou, ainsi que la formule, montrent que les démultiplications importantes sont obtenues quand les pignons C et D ont un nombre de dents voisin (dans l'exemple cité, c'était 17 et 20 vs 19). L'avantage supplémentaire, c'est que ces pignons peuvent s'engréner facilement grâce aux tolérances permises par la profondeur des dents. Comme je ne possède pas ces pignons, j'ai cherché parmi ce que j'avais, et j'ai pensé à l'ancienne roue 27a de 56 dents. En la mettant en position D, avec des 57 dents ailleurs, on obtient une démultiplication de 1:56 en sens inverse, et cela donc sur un seul axe, sans intermédiaire (vis sans fin, par ex.)
Puisqu'on est dans les pièces obsolètes, j'ai utilisé aussi 2 anciennes roues à boudin N°20 à poulie.
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Dans la foulée, voici la version 5. Deux N°26 (19 dents) en B et D, et deux N°26n (11 dents) en A et C. Les diamètres sont trop différents pour que les 2 puissent engrener à 1/2 pouce de distance. Du coup, j'ai remplacé les 2 bandes courtes par 2 bras de manivelle qui possèdent un trou oblong. En collant à la "superglu" une rondelle au bon endroit, on obtient la distance adéquate pour que ça fonctionne. Quant au rapport, il est égal à 0,6648, soit 1:1,5042. Pour que l'arbre de sortie fasse un tour, il faut tourner de 1,5 tour + 1/240. En nombre de tours entiers, ça fait 361 tours en entrée pour 240 tours en sortie !
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Variante 6, qui, à la différence des précédentes, fournit un multiplicateur de mouvement et non un réducteur. Un seul tour en entrée fournit 5 tours en sortie en sens contraire, La force nécessaire pour lancer le mouvement est donc plus importante, d'où l'utilisation des 2 chevilles filetées sur lesquelles s'appuient le pouce et l'index. J'ai aussi remplacé le tambour de treuil, inutile ici, par une turbine.
Ici, il y a un couple 25-27 et un 26-27a. Avec 2 couples 25-27, on a 3:1 en sortie, et avec 2 couples 26-27a : 8:1. Je n'ai pas construit ces 2 modèles, mais la formule déjà citée donne le résultat.
La prochaine variante est la dernière ! Promis !   
 
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Voici la dernière variante, qui est un peu un retour à l'original, puisque j'ai essayé de reproduire le MS85 et son rapport 1:2 avec des pièces modernes. C'est réalisé en partie seulement. Le petit problème : le  24 dents utilise une tringle 3 pans, mais il faut une tringle ordinaire pour traverser librement le pignon fixe de 19 dents. Problème résolu grâce à l'accouplement court qui relie les 2 types de tringles.
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Re: Engrenages planétaires (MS 85 et variantes)

Message par Schengall »

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Pour conclure, voici un petit tableau qui résume les caractéristiques chiffrées de ce "Thème et variations"
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