2.7 Augmenter la surface pour accroître la force
Problème :
Essaie de déterminer le poids maximal que tu peux poser sur la
plateforme élévatrice et auquel elle se laisse encore tout juste
déplacer.
Comment faire pour soulever des poids encore plus importants ?
Plateforme élévatrice, essai 7 (reporte-toi aux instructions
de montage page 10) :Pour soulever de lourdes charges, utilise
un second vérin pneumatique. Incorpore ce second vérin dans la
plateforme élévatrice comme indiqué dans les instructions de
montage puis branche-le conformément au plan illustré des flexibles.
Problème :
Pour quelle raison le poids que tu peux soulever double-t-il
approximativement comparé au montage avec un seul vérin ?
Solution :
F
La formule p =
donne, par permutation des termes :
A
F = p • A.
La force que tu peux exercer dépend donc de la pression et de la
surface sur laquelle agit cette pression. La pression que le
compresseur génère est toujours constante.
Si nous utilisons deux vérins au lieu d'un, la surface sur laquelle la
pression s'exerce double par conséquent. Avec elle double aussi la
force, donc le poids que tu peux soulever.
Cela te paraît trop compliqué ? Cela ne fait rien. Souviens-toi seulement de
prendre un second vérin lorsque la force d'un seul ne suffit pas.
Nous voici parvenus à la fin du chapitre introductif. Comme tu le vois,
la pneumatique est une discipline complexe mais aussi furieusement
passionnante. Pour cette raison, passons tout de suite aux autres
maquettes contenues dans le coffret. Divertis-toi bien.
3. Maquettes pneumatiques fonctionnelles
Dans ce chapitre, nous allons examiner quelques applications dont la
réalisation, en „technique réelle", fait souvent appel à la pneumatique.
Nous allons construire une maquette illustrant chaque application, pour
mieux comprendre comment tout cela fonctionne.
3.1 Catapulte
Au premier chapitre, nous avons indiqué que le Grec Ktesibios, en 260 av.
J.C. env., avait construit la première pièce d'artillerie à air comprimé. Ce
qu'il a inventé, nous l'appliquons depuis longtemps. As-tu idée de la façon
dont cette pièce d'artillerie pouvait fonctionner ? Si oui, essaie
de construire la maquette sans t'aider des instructions
de montage. Si non, consulte notre proposition
débiter la pression maximale. Ensuite, catapulte simplement une brique
noire 15 dans la pièce.
3.2 Porte coulissante
Tu es certainement déjà passé de nombreuses fois par une porte coulissante.
Ces portes sont entraînées par un mécanisme soit électrique soit pneuma-
tique. Les portes des cars par ex. comportent fréquent une commande pneu-
matique qui les fait s'ouvrir et se fermer. On entend un sifflement typique
lorsque l'air s'échappe. Construis-toi maintenant une telle porte coulissante
qui dans un premier temps s'ouvrira et se fermera au moyen d'une vanne.
de montage dans les instruc-
Tu trouveras les instructions de montage à la page 17 du manuel contenant
tions situées à la
les instructions de montage.
page 13.
Dans notre modèle, l'air comprimé est généré par un
compresseur. Avant d'actionner la catapulte pour la
première fois, attend une quinzaine de seconde, temps
nécessaire au réservoir d'air pour se remplir et pour
Problème :
La catapulte fonctionne sans doute bien, nous l'espérons, mais essaie
maintenant de catapulter la brique encore plus loin. Réfléchis aux
possibilités d'y parvenir. Quelle méthode fonctionne le mieux ?
Moyens :
A la place du compresseur, utilise la pompe à main et remplis avec
x
le réservoir d'air. Ouvre ensuite la vanne manuelle et observe à
quelle distance la brique est catapultée.
Pompe à main
12 cm
15 cm
Raccorde la pompe à main sans le réservoir d'air directe
x
ment à l'embout central P de la vanne manuelle.
15 cm
P
Ouvre la vanne de sorte que le vérin de la catapulte puisse sortir et
enfonce ensuite le plus rapidement possible la tige de piston de la
pompe à main.
De quelle manière obtiens-tu le meilleur résultat ?
12 cm
6 cm
Vérin vers la catapulte
12 cm
6 cm
F
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