Inertie versus trainée

[labrax64]

Bonjours,


Je conçois un leurre de pêche dont un piston en tungsten ( 55gr ) coulisse dedans: position vers l'arrière du leurre pour le lancer loin et retour vers l'avant pour le ré équilibrer afin qu'il ne pique pas du cul quand on le ramène.

Mon problème est le retour vers l'avant: je compte mettre un ressort en compression ou traction ( j'ai pas décidé ) mais d'après mes simu la force trainée du leurre ne serait que de 0.015N ( 30m/s ) à 0.0023N ( 10m/s ) donc peenuts pourrait on dire et du coup je me dis que si je met un ressort ( avec une force difficilement inférieur à 0.015 en terme de fabrication ) et donc au tout début du lancer bien sûr le ressort ne vas pas empêcher le piston de rester au cul du leurre ( accélération de 50G ) mais style une seconde après; durant le reste du vol 5 à 6 sec environ; j'ai peur que le ressort pousse le piston vers l'avant et diminue drastiquement les perfs de lancer.

D'après moi seules sont en lutte l'inertie du piston contre la trainée mais aurais je négligé une force supplémentaire ? certe je pense au corps du leurre en plastique ( 15gr ) dont l'inertie joue surement mais je n'arrive pas à conceptualiser sont intégration dans le calcul


Merci d'avance
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[le_STI]

Salut.

J'ai juste une question : en quoi la position du centre de gravité du leurre va influencer "les performances de lancer" (j'imagine qu'il ne s'agit que de la distance atteinte?).
Ne suffit-il pas de sortir plus ou moins de fil pour que la distance [extrémité de la canne/CdG du leurre] soit maîtrisée?

[labrax64]

le fait de déplacer le centre de gravité vers l'arrière du leurre qui pendant le lancer correspond à la direction vers laquelle part le leurre permet une bien meilleur stabilité du leurre: en exagérant on a un effet similaire à une fléchette ou au lancer de marteau bien que ça ne soit pas le même phénomène ( encore que je soupçonne depuis des années le fait que la force de frottement de la ligne avec la lèvre de la bobine du moulinet et les anneaux ait un effet de stabilisation en créant une légère force de trainée qui "maintiendrait" un certain alignement entre l'extrémité du leurre partant vers sa cible et l'autre extrémité vers le pêcheur - imaginez un objet tendu entre deux fil et vous verrez qu'il s'aligne avec les fil - néanmoins cette force de frottement de la ligne ralenti le leurre pendant le lancer et donc au final elle a un bilan négatif

Les leurres ont un bon Cx frontal en général mais un très mauvais en latérale et du coup le vent les déstabilise facilement; de plus durant un lancer, la phase de transition entre le mouvement de rotation ( phase de lancer utilisant la force centrifuge luttant face à une force de frottement de l'air transversale ) vers le mouvement de translation ( libération de la ligne en fin de lancer ) génère une oscillation que le transfert de masse facilite grandement à stabiliser et ce durant tout le long du lancer.


Il est clair que la position du piston vers l'arrière du leurre pendant le lancer a été une grande avancée; néanmoins j'étais à deux doigts de poster un autre sujet sur une interrogation qui m'est venue à l'esprit: pendant la phase de rotation le piston ( maintenu par un système magnétique ) est en tête de leurre ( vers la ligne ) et finit par se détacher vers l'arrière en générale à la fin du lancer ( quand la force centrifuge est la plus forte avec 50G facile ) et d'un coup en se détachant il génère un changement de centre d'inertie qui induirait peut être parfois une oscillation indésirable ( parfois le leurre part comme un "boomerang", il "fait l'hélicoptère"... même si avec le transfert on observe rapidement une auto-stabilisation à mi distance ) et donc serait il plus intéressant d'avoir une système très "lâche" qui permettrait au piston de glisser immédiatement vers l'arrière du leurre ou bien un système qui va lâcher le piston au dernier moment mais dont la force de retient serait plus difficile à doser...

De même que la position la plus efficiente du piston pendant la rotation serait elle directement au cul du leurre ou bien en son centre d'inertie tenant compte des frottements latéraux qui sont énormes pendant cette phase ( vitesse angulaire d'une quinzaine de rad/s suivie d'une vitesse de libération de 30 à 45 m/s ) et donc il est possible qu'une seconde oscillation parasite déstabilise une section du leurre qui n'est pas "entrainée" par l'inertie du lest interne ( un leurre de 17cm possède une masse mobile de 50 à 65mm ) donc une bonne dizaine de cm sont soumis quasi uniquement qu'à la force transversale du frottement de l'air hormis bien sûr la force centrifuge.


Petite approche empirique avec deux proto identique extérieurement:
- un proto avec un lest au milieu et non mobile et fait 105gr : distance de lancer 110m et rarement d'effet "boomerang"
- un autre proto au lest mobile et faisant 85gr : distance de lancer 120m avec parfois l'effet "boomerang"

Choix cornélien lol même si je privilégie la version lest mobile

[Gwinver]

Bonsoir.

Pas évident.
Pour qu'un objet fusiforme (comme une flèche, pas exemple) vole bien, il faut que le centre de gravité soit en avant du centre de symétrie. La masse doit donc se trouver à l'avant.
On parle là d'un objet isolé.
Si on suppose que le leurre est tenu par l'avant, lors du lancer, la masse ira effectivement vers l'arrière, car il y a accélération.
Mais, dès la fin du lancer (lors de la libération du fil du moulinet) l'absence d'accélération va ramener la masse vers l'avant sous l'effet du ressort. Le vol se passera donc avec la masse vers l'avant, ainsi que le retour dans l'eau. Il faut bien sûr considérer que le mouvement est peut-être perturber car, en vol, c'est le leurre qui tire le fil.
La masse coulisse à l'intérieur du leurre, donc relativement au leurre, la trainée n'a donc quasiment pas d'influence.
Au final, j'ai l'impression que le déplacement de la masse n'apporte pas grand chose.

[A voir en vidéo sur Futura]

[labrax64]

effectivement le transfert semblerait "caduque" mais au final toutes les marques on ce genre de system et à l'usage ça fait la différence mais je reconnais qu'en essayant de fabriquer le mien on réfléchi bien plus à ce qui se passe réellement.

par exemple il existe un système sans ressort avec verrouillage magnétique du piston ou bien un autre sans aimant mais avec un ressort ou bien un aimant et un coulissement stupéfiant de fluidité du piston grâce à 3 "roulements" ressemblant à un hippodrome de 88 mini billes chacun sur la surface cylindrique

[Gwinver]

Bonsoir.

Au final, un peu d'expérimentation ne peut que permettre d'apprendre :

Petite approche empirique avec deux proto identique extérieurement:
- un proto avec un lest au milieu et non mobile et fait 105gr : distance de lancer 110m et rarement d'effet "boomerang"
- un autre proto au lest mobile et faisant 85gr : distance de lancer 120m avec parfois l'effet "boomerang"

Et quelle portée donne 85 gr lest fixe?

Au niveau optimisation, il y a peut être un peu à faire relativement à la position du centre de gravité lors du retour.

[labrax64]

mon dilemme c'est que pour l'instant je peux pas faire beaucoup de protos

j'ai par contre un bon exemple d'un leurre similaire mais de 120mm ( 9294 mm3 ) au lieu de 170mm ( 29476.34 mm3 ) et à poids fixe dont le lest fixe est juste situé en position "central arrière" reculant de quelques millimètres en arrière du centre de gravité par rapport au centre de gravité sans le lest et il se lance très bien ( max 98m ) mais il est relativement peu volumineux par rapport au mien ou aux autres dont je mentionnais les type de transferts; plus le volume du leurre augmente et plus sa densité doit être importante ou alors on doit utiliser cette astuce du transfert de masse afin de lutter tant bien que mal contre la prise à l'air ( friction ou vent latéral... )

[le_STI]

Merci pour ces explications

Une autre question (pour bien cerner l'intérêt d'un lest mobile) : lors du lancer, le leurre est-il au plus près de l'extrémité de la canne? (le fil rentré à fond?)

Si oui, le lest mobile permettrait alors de gagner un peu de vitesse : partant du principe que la vitesse angulaire de la canne reste identique, la vitesse linéaire du leurre (celle de son centre d'inertie) augmentera d'un ratio [rayon de giration avec masse mobile/rayon giration sans masse mobile].

Pour répondre à ta question initiale : après libération le lest n'est plus soumis qu'à la décélération due à la force de trainée aérodynamique du leurre et à la tension du fil (si faible soit elle) qui doit probablement être très inférieure à l'accélération du leurre lors de son retour. Le leurre vole bien "à reculon"?

Pour un système de rappel par ressort, il sera donc probablement impossible d'avoir un lest qui reste à l'arrière du leurre durant toute la phase précédant son entrée dans l'eau et à l'avant lorsqu'il est dans l'eau (pour cela il serait presque plus simple d'intégrer un principe à électro-aimant).

[Gwinver]

Bonjour.

Effectivement, si le leurre vole à reculons il est utile de garder le lest vers l'arrière du leurre.
Le truc serait donc peut-être de freiner le mouvement du lest pour qu'il revienne lentement vers le centre.
Au moins, le vol serait amélioré sur une partie du trajet.

[labrax64]

lors du lancer, le leurre est-il au plus près de l'extrémité de la canne? (le fil rentré à fond?)

non en générale il y a une distance ( bannière ) de 1m à 2m

Si oui, le lest mobile permettrait alors de gagner un peu de vitesse : partant du principe que la vitesse angulaire de la canne reste identique, la vitesse linéaire du leurre (celle de son centre d'inertie) augmentera d'un ratio [rayon de giration avec masse mobile/rayon giration sans masse mobile].

effectivement ça apporte un petit plus mais le jeux consiste à estimer la bonne longueur de bannière pour gagner de la vitesse angulaire sans perdre en distance de lancer non plus comme le montre de façon assez similaire cette simu de trebuchet au cours de laquelle on observe un optimum de longueur de bannière ( et j'en ai été assez surpris )

https://www.comsol.com/blogs/what-is...ght-trebuchet/
http://www.virtualtrebuchet.com/#doc...onOfSimulation
http://www.virtualtrebuchet.com/#simulator

Pour répondre à ta question initiale : après libération le lest n'est plus soumis qu'à la décélération due à la force de trainée aérodynamique du leurre et à la tension du fil (si faible soit elle) qui doit probablement être très inférieure à l'accélération du leurre lors de son retour. Le leurre vole bien "à reculon"?

oui il vole bien "à reculon" et la tension du fil n'est pas si négligeable que ça car par exemple en passant d'un diamètre de fil à celui inférieur on peut gagner 5 à 10m sur une base de 100m; la tension du fil est proportionnellement forte par rapport à la distance de fil sortir car plus la bobine du moulinet se vide, plus la lèvre supérieur de la bobine freine le fil et justement ça correspond au même moment où le leurre perd de son énergie... néanmoins j'ai testé un jours avec juste une quinzaine de mètres de fil pour voir ( le leurre se retrouvant donc libre avec juste 15m de fil derrière lui ) et je ne dépasserait pas non plus les 150m environ; la force de trainée reste bien sûr la plus importante .

Pour un système de rappel par ressort, il sera donc probablement impossible d'avoir un lest qui reste à l'arrière du leurre durant toute la phase précédant son entrée dans l'eau et à l'avant lorsqu'il est dans l'eau (pour cela il serait presque plus simple d'intégrer un principe à électro-aimant).

J'y avais pensé en essayant de miniaturiser un solénoïde, qui aurait été alimenté via l'énergie du transfert du piston vers l'arrière du leurre bien que je doute qu'un simple passage génère assez d'énergie pour remplir un micro condo ...

Effectivement, si le leurre vole à reculons il est utile de garder le lest vers l'arrière du leurre.
Le truc serait donc peut-être de freiner le mouvement du lest pour qu'il revienne lentement vers le centre.
Au moins, le vol serait amélioré sur une partie du trajet.

Pour l'instant j'utilise pas de ressort donc le piston gainé de téflon est libre de rester au cul du leurre mais j'ai un peu de mal à ce qu'il revienne vers l'avant car pour l'instant j'ai pas dosé les aimant de tête assez fort donc pareil le piston revient quand même bien vers l'avant mais ne se "verrouille" pas


Merci pour vos messages

[simondelateam]

bonjour ,
si ton fil est attaché non pas au leurre mais au piston , et qu'au repos ce piston est maintenu a l'arriere du leurre grace a un ressort , et que ce ressort est calculé pour se comprimer lors de la traction du leurre en action de peche ? (force du ressort < trainée du leurre dans l'eau)

[labrax64]

Salut,

le ressort est entre le piston et l'extrémité arrière à l'intérieur du leurre et se compresse au lancer via la force centrifuge du piston puis de détend en repoussant le piston vers l'avant ( bien que à chaque petite accélération du leurre quand on l'anime le piston doit surement repartir un chouillat en arrière puis revenir en avant et ainsi de suite ) les pistons ( ou billes également ) sont toujours internes au leurre afin de réduire leur trainée.

j'ai bien peur de ne pas pouvoir lutter contre: ACTION > RÉACTION

[le_STI]

Salut.

Je pense que simondelateam te propose une solution alternative qui est d'attacher le fil au lest plutôt qu'au leurre

Le seul inconvénient à cette solution serait que lors du lancer du leurre, avant la phase de vol, le piston sera situé à l'avant du leurre, et qu'il devra passer à l'arrière au cours du vol (problème de stabilité?).

La solution proposée par Gwinver est pas mal : à l'aide d'un système d'amortissement simple effet, le lest pourrait aller rapidement à l'arrière du leurre lors de la rotation de la canne et revenir doucement à l'avant pendant (ou après) le vol.

[labrax64]

j'avais bien saisi l'idée de Simondelateam mais quid de la connexion avec le lest à l'intérieur du leurre ???

Par contre en y repensant la solution proposée par Gwinver est a creuser car par exemple en jouant sur les forces de frottement peut être est il possible de ralentir le mouvement de retour du piston vers l'avant mais ça va pas être évident à doser mais c'est ça qui est marrant
De plus en ralentissant le mouvement de glisse vers le bas j'aurai pas d'effet de rebond quand le piston vient buter vers l'arrière du leurre contre une petite rondelle caoutchouc et peut être génère une succession de micro rebonds parasites

[Gwinver]

Bonsoir.

Merci de suive cette idée:

en jouant sur les forces de frottement peut être est il possible de ralentir le mouvement de retour du piston vers l'avant mais ça va pas être évident à doser mais c'est ça qui est marrant

Il faut ajouter que la reformulation de le_STI :

à l'aide d'un système d'amortissement simple effet, l

est intéressante, le simple effet est facile à obtenir avec un clapet ou équivalent.
Lors du lancer, la clapet s'ouvre, le lest est repoussé vers l'arrière en comprimant le ressort, l'air en arrière du lest passe vers l'avant.
Lors de la fin d'accélération, le ressort repousse le lest vers l'avant, le clapet se referme et le lest a du mal à avancer car le passage de l'air est réduit. L'air pourrait être remplacé par de l'eau.

Ya plus kà trouver une méthode pour le clapet.
Par exemple, le lest pourrait être un cylindre creux.
Le clapet pourrait être une bille libre.
Au lancer, le cylindre comprime son ressort, la bille suit, mais n'étant pas fixée au cylindre, la pression de l'air (ou l'eau) suffit à conserver un certain passage.
Au retour, le cylindre repousse la bille qui ferme le passage d'air. La bille pourrait être en plastique afin de ne pas trop appuyer sur le cylindre lors du lancer.

[labrax64]

j'ai toujours pensé que l'air comprimé pourrait être une piste car il se compresse bien mais j'aurai jamais pensé à un système de clapet

Le bati du leurre est imprimé en 3D donc je peux virtuellement tôt faire ne matière de conduite par contre mon design comprends en fait 3 piston en parallèles guidé par des "cornières" plus que des tube donc y a un grand volume interne et pas de possibilité de compresser de l'air comme dans une seringue, d'ailleurs je devrais pas utiliser le terme de piston vu qu'il n'y a pas de cylindre mais un imbriquement de plusieurs:



ok mon design n'est peut être pas le plus "logique" ou emprunt de simplicité mais comme il est très difficile d'usiner du tungsten et que ça coute hyper chère je me suis basé sur des cylindre moins diffcile à trouver dans le commerce et comme il est important d'abaisser le centre de gravité j'ai opté pour une "pyramide" 2+1; la coque étant un assemblage de deux demi coques symétriques

[le_STI]

....quid de la connexion avec le lest à l'intérieur du leurre ???

Un trou à l'avant du leurre à travers lequel passe une fine tige reliée au lest et le fil est accroché à l'extrémité de la tige.

Pour ce qui est du clapet, un système à membrane caoutchouc (type anti-retour) pourrait faire l'affaire.

[labrax64]

La tige interne j'y avais pensé car les plombs ont le même système et ça améliore encore un peu plus les distances, néanmoins j'aurai peur d'infiltration d'eau



Super bonne idée la membrane caoutchouc (type anti-retour) j'y avais pas pensé moi qui ai un temps vendu des pompes de cale ; c'est un comble ok moi je m'occupais plus des leurres et mon collègue des pompes

[labrax64]

j'ai trouvé mon bonheur http://www.minivalve.com/newsite/ind...view=minivalve

[labrax64]

je rajoute un appendice à mon titre: inertie versus frottement

J'ai beaucoup de mal a estimer les jeux nécessaire entre des pièces mobiles... On ne nait pas ingénieur lol mais au moins on peut espérer en devenir un petit à petit de façon empirique et avec l'aide de la communauté

même Einstein fut bien aidé

[le_STI]

.... estimer les jeux nécessaire entre des pièces mobiles...

Ca va dépendre des tolérances avec lesquelles les pièces vont être fabriquées.

On peut difficilement demander un ajustement H7g6 sur des pièces de fonderie par exemple

Je pense que le plus simple serait de fabriquer des prototypes jusqu'à trouver le jeu idéal. Note qu'un fluide "visqueux" (huile) te permettrait d'avoir des jeux plus grands qu'avec de l'air.

[labrax64]

On peut difficilement demander un ajustement H7g6 sur des pièces de fonderie par exemple

Note qu'un fluide "visqueux" (huile) te permettrait d'avoir des jeux plus grands qu'avec de l'air.

il me faut un max de flottabilité hélas

Si j'augmentais la pression de l'air ça pourrait être une piste ? remarque je doute que mes deux demie structures en polyamide y résiste.

[labrax64]

et là je viens de me demander un truc: qui dit valve dit joint du coup est il possible de concevoir un joint en teflon plutôt que le classiques caoutchouc qui à contrario risque de rendre difficile le coulissement du piston... en Teflon peut on obtenir un joint correcte ou bien il faut impérativement une pièce souple "fortement" en contact avec le cylindre

[Jaunin]

Juste pour information, avez vous pensé à l'imprimante 3D.

[le_STI]

Si j'augmentais la pression de l'air ça pourrait être une piste ?

Pas du tout

La pression absolue ne changera pas le comportement de "l'amortisseur". Ce qui importe, c'est la viscosité du fluide, les pertes de charges et la différence de pression entre les deux côtés du piston.

Je répondrais à ton autre message plus tard

[labrax64]

Je répondrais à ton autre message plus tard

Juste pour information, avez vous pensé à l'imprimante 3D.

Justement c'est à partir d'impression 3D que construit mon leurre
Hier j'ai intégré une canalisation dans le modèle afin de permettre à une valve de communiquer avec le volume interne du leurre

[labrax64]

et commandé des échantillon de mini valves pour faire quelques essais.

Normalement je devrais pas avoir besoin de ressort et donc de ce système de valve mais bien que le piston glisse super bien; quand je ramène le leurre, j'ai le piston qui reste au cul du leurre et je me demande si ça vient pas du manque de force d'attraction magnétique qui est sensé bloquer le piston en tête du leurre ou bien si c'est plutôt le fait que bien-sûr le poids à l'arrière le fait couler le cul vers le bas et donc impossible que le piston reparte vers l'avant mais bon vu que tous les autres leurres ont des système similaire et une seule marque utilise des ressort donc c'est pas sensé être obligatoire et le piston avec les secousses à l'impacte et le fait que le leurre est balloté dans un peu tous les sens le temps de commencer sa récupération il devrait y avoir un court moment pendant lequel l'avant du leurre devrait être légèrement incliné vers le bas et le piston venant le locker à l'aimant

[Gwinver]

Bonsoir.

A priori, le tungstène n'est pas adapté au contrôle par un aimant. Il est possible qu'il y ait un effet en fonction des caractéristiques de l'alliage utilisé, mais c'est normalement très faible.

[labrax64]

t'inquiètes j'y ai adapté un aimant en néodyme puis comme j'ai plusieurs pistons j'ai du opter pour des simple disque de fer collé au piston qui viens s'aimanter sur un petit aimants en néodyme en tête du leurre

[labrax64]

le fer aimante beaucoup moins qu'une paire d'aimants en néodyme mais j'ai une idée en tête d'utiliser un plus petit aimant en néodyme style D 2mm inséré dans un disque percé de D 5mm d 2mm en Mu métal afin de contenir les champs magnétiques "hors diamètre" des 5mm; après je sais pas trop le résultat, pareil ça servira à rien