Direction semi-pneumatique théorique

[fuller15]

Bonjour, à tous ! Je reviens sur Tech Lug pour vous présenter un système de direction pneumatique qui devrait théoriquement fonctionner (je n'en ai pas trouver de similaire dans mes recherches sur internet alors j'espère ne pas voler le travail de quelqu'un si un tel système existe déjà). J'ai fais mes schéma sur LDD mais pas encore totalement en vrai.

Les gros avantages de ce système sont :
- transmettre la direction du volant vers l'essieu qui braque même si celui est loin du volant ou difficilement accessible avec des axes et pignons
- permettre d'avoir un essieu qui tracte et qui braque pendulaire (avec ce système, seul l'axe d'entrainement du différentiel aura à être dans l'axe du pivot de l'essieu)
- l'angle de braquage peut être variable progressivement
- retour volant impossible dans les virages (réaliste vis à vis des vrais directions hydrauliques)

Les défauts :
- il faut 3 vérins pneumatiques (2 petits ''menant'' sur 1 petit ''mené'')
- 1 vérin mécanique qui mènera les vérins pneumatiques ''menant'' qui a leur tour mèneront le vérin pneumatique ''mené''
- la direction n'est pas aussi précise qu'avec une crémaillère classique

Voici le principe en image :



(Pardons mais les vérins ne sont pas disponibles sur LDD, je les ai donc schématisés avec d'autre pièces)

Comme vous pouvez le voir, le volant fait entré ou sortir le vérin mécanique en tournant, qui sur ce montage agit ensuite sur les deux petits vérins pneumatiques de part et d'autre.
Ces vérins pneumatiques vont travailler ensemble, leurs sorties en entrées d'air seront reliés 2 à 2 avec les tuyaux et 2 T. On aura alors 2 vérins qui souffle et aspire l'air dans 2 tuyaux qui partiront sur le vérin pneumatique finale, positionné sur l'essieu.

Ce montage est le plus simple, car chaque vérin (mécanique ou pneumatique) dispose de la même course.

Le choix de 2 vérins pneumatique menant à deux intérêts : rapidité du braquage d'une part et réserve d'air suffisante pour être sur de pouvoir braquer à fond les roues.



Si je ne me trompe pas, l'angle de braquage est de 31 degrés.

La seul erreur possible sur les schémas est le branchement des tuyaux sur le vérin pneumatique de l'essieu. Il se peut qu'il faille l'inverser car je ne sais pas si braquer a droite avec le volant fait rentrer ou sortir le vérin mécanique. A voir au montage.

Voila, j'espère que ce système sera fiable un minimum car je ne l'ai pas encore vraiment testé mais en théorie il fonctionne.

Merci beaucoup pour m'avoir lu et n'hésitez pas à commenter !!

[Freewill]

Ça a l'air intéressant mais tu arrive théoriquement à braquer d'un côté mais de l'autre ? J'ai l'impression que ça ne marchera pas

[fuller15]

Je crois que je comprend ton doute, je pense qu' il vient du fait que LDD ne dispose pas des vérins réels. Les pièces que j'ai utilisées pour les retranscrire embrouillent un peu mais si, on pourra braquer dans les 2 sens.

J'utilise les petits vérins qui ont une course de 5-7, et les éléments que j'ai utilisés pour retranscrire ces vérins sont à mi-course (6) quand les roues sont droites. On peut donc rentrer ou sortir de 1, tourner a gauche ou a droite.



Comme on peut le voir, le vérin que j'ai mis sur LDD fait la même taille que le vérin réel, sur la photo ils sont tous deux au plus long soit 7. Ma représentation LDD du vérin ne peut aller à 5, car le connecteur noire va bloqué. Mais le vrai vérin pourra, et on pourra tourner comme on veut.

J'espère que j'aurais répondu au mieux et que je suis assez clair dans ma réponse.

Merci beaucoup !!!!!

[MattGrinin]

Euh ... et la réactivité ?

[fuller15]

Bonne question. La réactivité ne sera pas la même qu'une direction toute mécanique c'est sur, on ne pourra avoir tout a la fois, mais la présence de 2 vérins qui fournissent l'air à un seul vérin pneumatique devrait être relativement réactif, même si je pense qu'il faudra faire quelques tours de volant quand même pour braquer. J'ai commandé quelques pièces manquantes pour faire les test je verrai ça.

[method]

ah sympa comme système ! Je vais le tester voir ce que ça donne.

[fuller15]

Merci c'est sympa de le tester. Au grand pire des cas, si le braquage n'est pas suffisamment fonctionnel, il faudrait simplement mettre des vérins pneumatiques sources plus gros ou plus nombreux à côté du vérin mécanique, afin d'avoir le meilleur fonctionnement. Tout ça bien sur dans une certaine limite de friction car plus il y aura de volume d'air a pousser avec la même course du vérin mécanique, plus cela forcera. Il faut trouver le bon juste milieu. J'ai essayé avec un seul gros vérin pneumatique source de course 7-10.5 et ça marché parfaitement, il n'y avait même pas besoin d'utiliser toute l'étendue de course 7-10.5, les roues ont braqué a fond avant et de façon quasi-progressive. A voir comment sa se se passe avec les 2 petits vérins, qui ont l'avantage d'être un peu moins encombrant si bien montés.

[wissamms]

Bonjour,
J'émets des doutes par rapport à ton système, pour les raisons suivantes:

1 - pour déplacer le vérin mécanique d'un bout à l'autre, il faudra tourner le volant plusieurs tours, pas pratique,
2 - de base, l'air n'est pas sous pression. Donc quand les deux verins commenceront à envoyer l'air dans le troisième, il faudra une certaine pression avant que ce dernier commence à tourner, à cause du frottement induit par les roues sur le sol. Ceci s'il tourne, il se peut qu'il n'y ait vraiment pas de pression pour le faire bouger d'un iota (ne sera confirmé que par l'expérience). Notamment si tu veux commencer à les utiliser à mi-course (pour pouvoir brauqer dans les deux sens)

Il n'y a qu'à voir le nombre de poussées qu'il faut appliquer aux pompes manuelles avant que les vérins ne commencent à bouger.

A mon sens, le seul moyen pour que ton système fonctionne dans la vraie vie, serait d'utiliser un liquide plutôt que de l'air dans les tuyaux.

En tous cas rien n'empêche de le tester en vrai!

[baygon]

Super idée !!

Remarque pertinente Wissamm, je me faisais la meme en lisant le premier post.

Le concept est interessant mais s'oppose a quelques limitations comme celle de ne faire qu'un nombre de tour de volant raisonnable pour braquer entièrement (regarde sur ta voiture)

Destines tu ton système à un véhicule en particulier ? (les besoins changeront)

Concernant la problématique de manque de reactivité du systeme du a la mise en compression préalable de l'air du circuit, il est parfaitement envisageable de comprimer l'air du circuit a sa mise en service (un switch en guise de robinet d'accès au circuit et c'est réglé !)



Enfin question a tous, pensez vous réalisable et fonctionnel d'envisager de remplir les circuits avec un liquide (genre une huile tres liquide ) ?

[mathieulego]

Enfin question a tous, pensez vous réalisable et fonctionnel d'envisager de remplir les circuits avec un liquide (genre une huile tres liquide ) ?

C'est pas Lego donc déjà j'aime pas plus que ça...

Pour ce qui est du faisable ou non je ne pense pas.
Déjà je vois pas trop comment pomper de l'huile dans le circuit et en plus, un vérin, comment ça marche?
Ton vérin s'allonge lorsque de l'air rentre par le bas. Quand l'air entre dans le cylindre elle pousse un "bouchon" sur le quel est fixé le piston, ce qui le fait remonter. Par la même occasion, l'air contenu dans la partie haute du cylindre est évacuée au niveau du switch lorsque l'air pousse le piston. Et vice versa quand il s'agit de le rétracter.

Du coup, si tu mets de l'huile, tu vas certes réussir à faire monter le piston mais l'huile contenu dans la partie haute du cylindre va s'échapper au niveau du switch. Donc...ça marche pas...dîtes moi si je me trompe.

[baygon]

Nous avons ici affaire a des pistons double action. Chaque mouvement du piston implique une entrée de fluide et une sortie de fluide.
L'étanchéité du système n'est a priori pas a remettre en cause tant que le fluide en question n'attaque pas les organes d'étanchéité.

Ta remarque sur le switch est pertinente. En effet sur les systèmes réels, l'huile libérée est retournée dans un réservoir ou la pompe haute pression ira puiser.

Mais le cas d'ici est différent car il n'y a pas de pompe tournante et les 2 circuits sont fermés.
Je ferai le parallèle avec le système qui actionne les ascenseurs de la Eiffel Tower !

[BUZ]

Les volumes qui sortent et rentrent dans les vérins ne sont pas identiques
Partie haute et basse du vérin

Attention au branchement du coup,
Sinon tu mets un petit vérins, juste pour faire un vase d'expansion, avec des élastiques ...

[fuller15]

Merci pour vos avis. Effectivement, cette direction n'est pas tout a fait instantané, il faut une certaine compression de l'air pour que le vérin finale commence à bouger. Mais il faut pour cela tester avec les vérins comme sur le schéma que j'ai fait. C'est le système de base.

Avec 2 vérins fournisseurs d'air comme ceux-ci en même temps sur un troisième seul, il y a un double volume d'air envoyé avec une course identique. L'air est donc déjà comprimé si on tourne a fond, a raison de 2 volume d'air pompé pour 1 seul volume de place disponible sur le vérin final. C'est en partie pour ceci qu'il y a deux vérins.

Mais comme je l'ai dit plus haut rien empêche en fonction des applications souhaitées de changer de vérin fournisseur d'air. J'ai essayé avec un vérin pneumatique fournisseur 7-10.5 seul, la réponse n'était pas instantané mais correcte, et la force vraiment importante sans utiliser toute la course en plus. (J'ai coincé le vérin récepteur avec mon doigt en même temps et ça poussé pas mal). Si en plus on mettait deux fournisseurs d'air 7-10.5, alors la on aurait beaucoup de force, deux gros vérins pour un petit il n'y aurait aucun souci de pression préalable de l'air ou de force. A voir si c'est nécessaire.

Enfin, c'est sur que pour les pneumatiques il faut beaucoup pompé pour faire bouger les vérins, mais je me souviens que sur mon ancien bulldozer il y avait le tank air à mettre sous pression, mais quand c'était fait, on pouvait faire bouger plusieurs vérin à la fois, il était donc logique de devoir pompé un peu mais la, il y a deux sources pour une, mais bon en effet il faut tester pour savoir.

Encore merci

[baygon]

@Buzz :
D'accord pour les volumes inégaux vu le branchement actuel (2 verins de commande pour un verin actionneur)
Par contre dans un cas 1 pour 1 ce serait bon a priori (et en appairant les chambres ensemble).



Autre réflexion, le systeme avec de l'air a pression atmospherique sera d'autant plus réactif que le rapport entre les volumes de commande et d'action sont grands, en faveur pour le volume de commande.
Car quand les verins de commande poussent, ils aspirent également.
L'effet a prendre en compte n'est pas uniquement la force créée par l'air injecté dans le piston d'action mais également la force générée par la dépression.

[fuller15]

Quoi qu'il en soit, je vais faire des tests plus poussés avec plusieurs sortes de vérins, en essayant en premier le système avec des petits vérins pneumatiques uniquement, que j'ai voulu utilisé pour faire mon schéma de base. Cette configuration est la plus compacte, mais il y a en d'autres possibles.

Mais on peut déjà être sur que ça ne sera jamais aussi précis et instantané que des engrenages et pignons, ce système a ses avantages/défauts et l'autre aussi.