Dispositif cinétique à transfert de masse hélicoïdal cycloïde

Le principe du mouvement continu et la rupture avec les modèles traditionnels

Difficulté

Easy Facile

Durée

0 day(s) jour(s)

Catégories

Énergie

Coût

0 EUR (€)

12 coquilles en acrylique, billes en tungstène de 3 pouce, barre d'acier, 3 roulements à billes insdustriel, ciment solvent Technique

Introduction

Titre suggéré pour le projet : Dispositif cinétique à transfert de masse hélicoïdal cycloïde

Pour consulter l'intégrité de mon projet, la déclaration de libre acces (opensource) , veillez cliquer sur le lien ver mon document PDF complet.https://drive.google.com/file/d/1jPUunn3Fi9xAEXdbw31hlHiPeM6wyvYD/view?usp=sharing

Section Introduction / Résumé :

Ce projet est le résultat de quatorze années de recherche et de développement sur le mouvement mécanique continu. Jusqu'à aujourd'hui, le mouvement continu a souvent été présenté selon des schémas traditionnels où une bille doit franchir un obstacle en passant obligatoirement au-dessus d'un axe central, ce qui génère une friction élevée et limite le rendement.

Pour surmonter ce défi fondamental, j'ai conçu une nouvelle approche : un dispositif cinétique à transfert de masse hélicoïdal cycloïde. L'innovation principale de cette conception réside dans le fait que la bille franchit un point plus bas que l'axe central. Cette configuration s'oppose aux dispositifs classiques et requiert beaucoup moins d'effort, optimisant ainsi l'énergie potentielle de la bille et le rendement global du système.

Mon prototype se compose d'un monobloc de douze coquilles en acrylique en forme de gélule allongée, mesurant 36 pouces de longueur. Chaque coquille abrite une bille en tungstène de 3 pouces de diamètre. Ces coquilles sont fixées à un axe central avec un décalage angulaire précis de 30 degrés d'une coquille à l'autre, formant ainsi une structure hélicoïdale complète sur 360 degrés. Ce décalage stratégique assure que les billes se déplacent en cascade, créant une modification constante du centre de gravité du monobloc.

L'objectif de cette documentation est de partager cette conception d'une grande simplicité, où l'utilisation de courbes cycloïdes vise à repousser les limites de la mécanique et à établir un véritable mouvement continu.

Matériaux

Matériaux requis pour le prototype principal :

• 12 coquilles en acrylique en forme de gélule allongée de 36 pouces (3 pieds) de longueur. Celles-ci possèdent des surfaces planes disposées perpendiculairement.
• 12 billes en tungstène de 3 pouces de diamètre (pesant environ 12,3 livres, soit 5,6 kg chacune). Il en faut une par coquille.
• Matériau pour le plancher interne : céramique industrielle rectifiée avec polissage optique. Le plancher doit faire 4 pouces de largeur et adopter une forme semblable à un pneu de bicyclette.
• Une barre ou un tube métallique en acier pour servir d'axe central.
• Roulements à billes : deux roulements industriels à haute performance pour les extrémités (support), et des roulements fixés à l'intérieur (entre la 6e et la 7e coquille) pour éviter la courbure de l'axe sous le poids.
• Un support (berceau métallique) en acier muni de trois branches pour maintenir le monobloc à l'horizontale de façon surélevée.
• Du ciment solvant pour solidariser parfaitement les coquilles entre elles.

Alternatives pour un montage économique (ou pour essais) :

• Coquilles fabriquées en fibre de verre.
• Billes de billard pour remplacer les billes en tungstène.
• Plancher cycloïde moulée en acrylique.
• Roulements à billes ordinaires.

Outils

• Équipement de moulage, de découpe et de perçage pour l'acrylique ou la fibre de verre.
• Outils de mesure de précision (notamment pour calculer et fixer le décalage angulaire exact de 30 degrés entre chaque coquille).
• Matériel de soudure ou d'assemblage pour fabriquer la structure du support métallique.

Étape 1 - Étape de fabrication

Section : Étapes de fabrication

Étape 1 : Préparation des coquilles et insertion des billes

• Fabriquer les 12 coquilles en acrylique (ou fibre de verre). Les deux surfaces droites perpendiculaires de chaque coquille doivent être accolées à un plancher horizontal en forme de pneu de bicyclette.
• Avant de fermer définitivement chaque coquille, insérer à l'intérieur une bille en tungstène de 3 pouces de diamètre. C'est cette bille qui dictera le mouvement.

Étape 2 : Alignement sur l'axe central

• Insérer une barre ou un tube métallique à travers l'ouverture centrale de l'ensemble des coquilles. Cette barre traverse horizontalement et fixée à la structure pour maintenir  le monobloc en place.

Étape 3 : Création de la structure hélicoïdale (Décalage de 30 degrés)

• Organiser les extrémités des coquilles à la manière des chiffres sur le cadran d'une horloge.
• Fixer chaque nouvelle coquille à la précédente (près de l'axe central) en respectant un décalage angulaire précis de 30 degrés.
• En répétant ce décalage pour les 12 coquilles, vous obtiendrez un angle total de 360 degrés, formant ainsi la structure hélicoïdale complète.

Étape 4 : Solidarisation du monobloc

• Appliquer un ciment solvant sur les parties de contact entre les coquilles. Cela permet de solidariser l'ensemble et d'assurer une rigidité optimale du monobloc.

Étape 5 : Installation des roulements à billes internes

• Pour éviter toute courbure de l'axe central sous le poids important des billes, installé un roulement à billes à fixer à le support métallique, spécifiquement entre la 6e et la 7e coquille.

Étape 6 : Montage sur le support surélevé

• Préparer le support (berceau métallique) à trois branches.
• Positionner deux roulements à billes industriels à haute performance sur ce support.
• Installer le monobloc muni de ses fusées d'essieu (axes) sur les roulements du support. Assurez-vous que l'ensemble est suffisamment surélevé pour que les coquilles (d'une envergure de 3 pieds) puissent tourner librement sans entrer en contact avec le sol.

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