Quand le Meccano mène à la F1

[Edveiga]

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

[Adrien]

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).

[Rouletabille]

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

[Schengall]

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).

167e.jpg

167e + mesure.jpg

[Adrien]

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.

PXL_20250812_143427249.RAW-01.COVER.jpg

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

PXL_20250812_182857409.RAW-01.COVER~2.jpg

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.

[Edveiga]

Adrien

[Edveiga]

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.

Large Teeth rack dimensions.jpg

[GuyFr]

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.
 

[GuyFr]

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 :

Jdamper in formula 1.JPG

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

 

[Davy62]

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