[Mécanique] Besoin d'aide sur les ressorts hélicoïdaux

[invitefd98bf19]

Je conçois en ce moment un couteau balistique (couteau à lame éjectable) sensé tirer une lame de 15cm à 60 km/h (env. 17m.s), j'ai calculé l'énergie cinétique de la lame à cette vitesse et j'en ai conclut qu'elle était de 15J env.

Problème : Le système de propulsion situé dans le manche est un ressort hélicoïdal mais je n'y connais rien à ce sujet, on n'as pas étudié les ressorts en cours pour le moment (Term. S-SI) donc j'ai essayé de me renseigner (Wikipédia, etc...) mais je n'y comprend rien, j'aurai besoin qu'on m'explique à peu près tout.

Pour info le ressort ne doit pas dépasser 15cm de longueur au "repos"

J'ai pu trouver des formules pleines de variables que je ne connais pas ou qui sont formulées différemment de ce que j'ai appris, comme la raideur (noté k il me semble) ou la flèche (noté s)

Voili voilou en espérant que vous pourrez m'aider
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[invitefd98bf19]

??? quelqu'un ?

[phys4]

Bonsoir,
La raideur d'un ressort est le rapport entre la force fournie et la déformation du ressort
Si x est l'écart de sa position de repos, dans votre cas, x est la compression du ressort.
F = k*x
Pour une détente de la longueur x l'énergie fournie vaut k*x²/2
Cela vous permet de calculer la raideur nécessaire pour votre application, puisque la longueur de détente est connue.
Il faudra ajouter la moitié de la masse du ressort dans votre calcul d'énergie pour tenir compte de la détente du ressort.

Au revoir.

[invite948b37db]

Bonsoir
Que représente K ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Que représente K ?

C'est la raideur du ressort, sa constante de dureté en quelque sorte.

[invitefd98bf19]

Bonsoir,
La raideur d'un ressort est le rapport entre la force fournie et la déformation du ressort
Si x est l'écart de sa position de repos, dans votre cas, x est la compression du ressort.
F = k*x
Pour une détente de la longueur x l'énergie fournie vaut k*x²/2
Cela vous permet de calculer la raideur nécessaire pour votre application, puisque la longueur de détente est connue.
Il faudra ajouter la moitié de la masse du ressort dans votre calcul d'énergie pour tenir compte de la détente du ressort.

Au revoir.

Je n'ai pas tout compris, notamment ce qu'est la "détente" du ressort, est-ce la différence entre sa longueur détendu et comprimé au maximum ?

[phys4]

Dans votre cas, vous aurez d'un ressort comprimé par la lame, et qui fournira l'énergie de la détente.
L'état de repos du ressort sera donc l'état détendu.
D'autres possibilités existent, suivant votre schéma.

Une rectification pour l'énergie prise par le ressort : la vitesse des différentes parties du ressort dépendent linéairement de leur coordonnée, l'énergie cinétique varie avec le carré de la vitesse et donc le facteur de correction pour son énergie cinétiques est de 1/3 de sa masse.

[invitefd98bf19]

J'ai du mal à comprendre avec tous ces termes nouveaux et inconnus pourriez vous plus simplement me donner une formule qui me permettrai de calculer les dimensions du ressort que je dois prendre ? Une formule qui prenne en compte ces données :

Longueur du ressort détendu = 15cm
Diam. du ressort = 15mm
Energie que le ressort doit donner à la lame = 15J (sûrement plus, mes calculs sont faux à cause du poids de la lame que je n'ai pas encore fixé)

[invitefd98bf19]

Si vous avez besoin d'autres données je peux vous les donner, j'en ai peut-être oublié certaines donc n'hésitez pas à me le dire !

[Jaunin]

Bonjour,
Quel est le volume du manche de votre couteau et sa forme, je pense que votre ressort ne sera pas circulaire mais rectangulaire.
Avez-vous pensez à un système de retenu de votre ressort pou qu'il ne pate pas avec la lame ?
Si vous aviez un croquis de votre assemblage.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Bonjour,
Sans être "moralisateur" c'est quand même quelque chose de dangereux que vous voulez fabriquer ? non ?

couteau balistique (couteau à lame éjectable) sensé tirer une lame de 15cm à 60 km/h (env. 17m.s),

Cordialement.
Jaunin__

[invitefd98bf19]

Bonjour,
Quel est le volume du manche de votre couteau et sa forme, je pense que votre ressort ne sera pas circulaire mais rectangulaire.
Avez-vous pensez à un système de retenu de votre ressort pou qu'il ne pate pas avec la lame ?
Si vous aviez un croquis de votre assemblage.
Cordialement.
Jaunin__

Je n'ai pas encore choisi la forme du manche, je comptais justement adapter son "design" en fonction de la forme du ressort, je préfererais en effet un ressort rectangulaire, mais un ressort cylindrique pourrait faire l'affaire. Un système de blocage est bien entendu prévu afin que la lame ne parte pas à tout moment, de plus, une sorte de gachette (bouton poussoir mécanique) ainsi qu'une deuxième sécurité qui bloquera cette même gachette seront nécéssaires.

Il s'agit effectivement d'un objet relativement dangereux, parfaitement létal et à ne pas mettre entre de mauvaises mains. Je compte de toute façon garder ça pour moi et n'en faire usage que dans un cadre privé, je ne me trimballerai jamais ça sur moi dans la rue evidemment

[invitefd98bf19]

un petit up

[polo974]

...
Energie que le ressort doit donner à la lame = 15J (sûrement plus, mes calculs sont faux à cause du poids de la lame que je n'ai pas encore fixé)

La messe est dite...

un peu de lecture:
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...cin%C3%A9tique

[invitefd98bf19]

La messe est dite...

un peu de lecture:
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...cin%C3%A9tique

De quoi parles-tu ? Pourquoi tu me dirige vers l'energie cinétique ? Je connais cette notion

[polo974]

De quoi parles-tu ? Pourquoi tu me dirige vers l'energie cinétique ? Je connais cette notion

Tu dis vouloir une certaine vitesse v (17 m/s).
Tu dis connaître l'équation de l'énergie cinétique (e = .5 * m * v²).
Tu dis avoir calculé une énergie e = 15 J.

Mais tu dis ne pas connaître la masse m de l'objet...

Il y a comme un problème là, non ? ? ?

comment as-tu calculé l'énergie ? ? ?

[invitefd98bf19]

Tu dis vouloir une certaine vitesse v (17 m/s).
Tu dis connaître l'équation de l'énergie cinétique (e = .5 * m * v²).
Tu dis avoir calculé une énergie e = 15 J.

Mais tu dis ne pas connaître la masse m de l'objet...

Il y a comme un problème là, non ? ? ?

comment as-tu calculé l'énergie ? ? ?

J'ai calculé un poids à partir du volume d'un croquis 3D que j'ai multiplié par la densité de l'acier, ce n'est qu'une approximation

[invitefd98bf19]

un autre up

[invitef29758b5]

Salut

Tu veux des formules ?
Regarde là , il y a tout ce qu' il faut , et je ne vois pas ce qu' on pourrait te dire de plus .
http://www.mitcalc.com/doc/springs/help/fr/springs.htm