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P09 - Conception d'un arc à poulies

Un arc à poulies (haut) et force en fonction de la flèche (bas).

Un arc à poulies (haut) et force en fonction de la flèche (bas).

  • Contexte du projet
Conçu dans les années 60, l'arc à poulies (figure du haut) a révolutionné la pratique sportive du tir à l'arc. Le principe consiste à utiliser des poulies qui, en augmentant progressivement le bras de levier entre leurs axes et la corde, permettent de diminuer la raideur globale de l'arc au cours de son armement.
La figure du bas montre en effet que lorsque l'archer bande la corde et fait augmenter sa flèche, la force croît d'abord jusqu'à une valeur maximale, puis décroît jusqu'à une force de maintien plus faible. Les déformations restant élastiques et réversibles, l'énergie ainsi stockée correspond à l'aire sous la courbe. L'avantage est alors que l'archer peut stocker une énergie élastique élevée tout en exerçant une force de maintien modérée pour garder l'arc armé.

  • Problématique posée
L'objectif du projet est la réalisation d'un arc à poulies fonctionnel mais de taille réduite et ayant un côté ludique et pédagogique. On cherchera notamment à concevoir un mécanisme esthétique permettant de bien illustrer le principe de fonctionnement. On s'attachera également à minimiser le rapport entre la force de maintien et la force maximale.
Afin de rendre le produit attractif, la force et l'énergie stockée pourraient être mesurées à l'aide de capteurs. Un système de visée électronique basé sur les mesures d'un capteur d'inclinaison et sur l'estimation de l'énergie cinétique communiquée à la flèche pourrait également être conçu.

  • Objectifs du projet
Compréhension du principe de fonctionnement
Mise en équation de la cinématique
Choix d'une géométrie (dimensionnement)
Etude dynamique
Conception mécanique
Choix des matériaux
Fabrication et montage du système mécanique
Choix et implantation des capteurs
Mise au point du viseur électronique

  • Livrable(s) à mi-parcours
    • Notice justificative et plans détaillés
    • Obtention du mécanisme complet ou du moins de pièces essentielles
  • Livrable(s) pour la soutenance finale
    • Mécanisme complet
    • Viseur électronique


Documents à télécharger :

Promotion 2017/2018

Enseignants responsables