Système décuplation de force

[invitef0706432]

Bonjour à tous,

Dans mon esprit s'est formé une idée dont j'ignore si elle est farfelue ou d'un banalité affligeante et enfin si elle a une utilité. Je l'expose ici afin d'avoir vos avis.

J'imagine un "décupleur" de force qui profiterait du fait que cos(a) + sin(a) > 1 pour certains angles, avec un maximum à 45° :

http://fooplot.com/#W3sidHlwZSI6MCwi...BlIjoxMDAwfV0-

Je vais ici détailler ma démarche :

Imaginons que nous voulions planter un pieu dans un mur. On peut taper avec un marteau sur le pieux et la force (bleue) est reportée à l'identique sur le mur (rouge) :

1.png

Maintenant, mettons que l'on tape à 45°. Seule la composante horizontale (sur l'image) est reportée sur le mur. La composante verticale est perdue et il faut tenir le pieu fermement pour le maintenir en place au moment du choc :

2.png

On peut aussi attacher le pieu à un petit bras dont l'extrémité est solidement fixée au sol. Dans ce cas, plus besoin de tenir le pieu. La réaction du bras (magenta) équilibre la composante verticale de la force bleue :

3.png

Maintenant vient l'idée de reporter cette composante verticale vers l'axe horizontal, afin de la faire s'additionner à la composante horizontale. Pour ce faire on ne fixe plus le bras vertical au sol mais à une roue dont l'axe de rotation est fixe. À l'aide d'un deuxième bras perpendiculaire au premier, on fait faire à la composante verticale "une rotation de 90°" pour qu'elle revienne dans l'axe du pieu. En faisant le bilan des forces, je trouve bien que la force exercée sur le mur a été augmentée d'un facteur sin(45°)+cos(45°).

4.png

Maintenant, rien n'empêche de répéter tout cela en série. Avec le système ci-dessous je trouve une force en sortie 8 fois supérieure à la force d'entrée :

5.png

Est-ce que cette théorie est valide ou ai-je fait une erreur quelque part ?

Merci à tous pour vos réponses.
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[XK150]

Bonjour ,

Je ne comprends pas tout , mais peu importe . Faites cette vérification par vous - même :

Dans le cas où la force nécessaire n' est plus que 8 fois moindre , est ce que la course du clou ( son enfoncement ) a aussi diminué d'un facteur 8 par rapport à la course du marteau ?

Si c'est oui , vous avez bien fait un système démultiplicateur de force ( au prix d'une perte dans le déplacement ) , tel les crics .
Si c'est non , ça ne fonctionne pas et je crains que ce soit le cas, puisque vous frappez toujours en direct sur la tête du clou ...

[le_STI]

Salut.

Maintenant vient l'idée de reporter cette composante verticale vers l'axe horizontal, afin de la faire s'additionner à la composante horizontale. Pour ce faire on ne fixe plus le bras vertical au sol mais à une roue dont l'axe de rotation est fixe. À l'aide d'un deuxième bras perpendiculaire au premier, on fait faire à la composante verticale "une rotation de 90°" pour qu'elle revienne dans l'axe du pieu. En faisant le bilan des forces, je trouve bien que la force exercée sur le mur a été augmentée d'un facteur sin(45°)+cos(45°).

Pièce jointe 357834

En gros, c'est le système de genouillère bien connu en mécanique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Genoui...%C3%A9canique)

[sitalgo]

B'jour,

En théorie ça me semble tenir debout. En pratique, inutile de déposer un brevet. Quand on enfonce un clou de 1 cm, la tête part de travers de 5 mm. Sans compter que ça doit être très rigide et robuste donc assez lourd.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef0706432]

Bonjour ,

Je ne comprends pas tout , mais peu importe . Faites cette vérification par vous - même :

Dans le cas où la force nécessaire n' est plus que 8 fois moindre , est ce que la course du clou ( son enfoncement ) a aussi diminué d'un facteur 8 par rapport à la course du marteau ?

Si c'est oui , vous avez bien fait un système démultiplicateur de force ( au prix d'une perte dans le déplacement ) , tel les crics .
Si c'est non , ça ne fonctionne pas et je crains que ce soit le cas, puisque vous frappez toujours en direct sur la tête du clou ...

Hello, merci pour la réponse instructive

En fait il y a bien une perte de déplacement, parce qu'on frappe à 45°. En tout cas c'est la conclusion après un test simplifié dans un logiciel de CAO :

La roue droite tourne plus que la roue gauche pour que les pieux restent en contact, et le pieux droit fait un plus grand déplacement dans la direction de son axe que le pieux gauche.



Donc en théorie, ça marche

Reste à savoir à quoi ça peut servir...