Comparatif de dérives
Par Serge
On discute, on spécule, mais on doute..... Les techniques de construction de dérives sont différentes d'un bidouilleur à l'autre, d'un pro à l'autre aussi, c'est ce qui interpelle.... On vous propose ici un test rigoureux basé sur un ensemble de mesures qui pourraient donner des indicateurs fiables.
Le protocole:
1 caractéristiques dimentionnelles et de fabrication des 3 dérives en test
2 mesures de flexion sous charges variables en augmentation, la limite max étant bloquée à 2 daN
3 mesures de torsion sous couple variable en augmentation
4 analyse des résultats ( c'est dans les commentaires que ça va se traiter )
Le dispositif de mesure:
Le dispositif de mesure de flexion est constitué d'une plaque d'acier de 10 mm boulonnée sur un plan de travail; la dérive positionnée sous la plaque au niveau de la corde sous coque et sérrée progressivement pour mettre en forme les deux feuilles d'airex de 2 mm qui l'entourent, puis bloquée à l'aide d'une micro clé dynamométrique. il reste 1mm entre la dérive et le plan de travail qu'elle ne vient pas toucher même sous charge.
Une règle est positionnée le long du BA et sert à vériier la position du palpeur du comparateur et celle du filin de charge.
La charge pendue à distance identique pour chaque quille est réalisée avec un récipient complété d'un entonnoir dans lequel on viendra ajouter de l'eau à l'aide d'un doseur gradué à raison de 25 cl par mesure jusqu'à 2 litres.
les dérives testées:
la mienne au premier plan répondant au procédé de fabrication présenté ici: http://b10rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr.e-monsite.com/pages/technique-appendices/realsation-d-un-voile-de-quille.html
poids 158 grs non coupée, corde sous coque 86, corde en bas 60 épaisseur comprise entre 6.27 et 6.15
La noire de Phil présentée ici: http://b10rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr.e-monsite.com/pages/technique-appendices/moulage.html
poids 152 grs, corde sous coque 92, corde en bas 75, épaisseur comprise entre 5.15 et 5.40
La rouge de Phil dont on ne sait rien..... (il complètera)
poids 121 grs, corde sous coque 92, corde en bas 75 épaisseur quasi constantere à 5.50
Test de flexion, charges statiques.
Conditions de test:
palpeur de comparateur à 270 mm de la corde sous coque, charge à 295 mm de la corde sous coque, poids du récipient et de l'entonnoir de 0.108 daN, tare pour mise à 0 du comparateur. Valeur de flèche maxi vérifiée après décrochage de la charge et remise en place, contrôle du retour à la valeur initiale pour validation de la mesure et absence de déformation permanente. Les deltas n'excèdent jamais 5/100.
Quelques réflexions tant que c'est frais....
Aucune des quilles n'a souffert de déformations irréversibles, c'est bien ainsi. Les quilles moulées se distinguent par une qualité de réalisation remarquable en termes de profil et d'état de surface; c'est du grand art. Une des quilles sort du lot en terme de poids, une plume qui offre cependant des qualités mécaniques supérieures à sa frangine nettement plus lourde; le quille sous presse, plus épaisse, est nettement plus performante en flexion, mais je jeu en vaut-il la chandelle ? Pour cette dernière, le temps de finition est énorme (ici non finie, juste dégrossie) et c’est un handicap, le profil n’atteint pas non plus la perfection des quilles moulées.
J’aurai tendance à penser que la fibre des quilles moulées est moins appauvrie en résine et que la quantité de fibre est aussi inférieure expliquant des poids quasi équivalents (sauf pour cette remarquable réalisation en rouge) et des caractéristiques mécaniques très différentes.
Je me pose également la question de la stabilité dans le temps en fonction des technologies avec pour crainte que les productions sous presse vieillissent moins bien que celles moulées…. Chose que j’ai cru remarquer sur celle de mon 10, (chapée sur balsa il est vrai….)
Je vais rapidement procéder aux tests en torsion, mais après observation, il me semble que les écarts devraient se réduire, comme ça, au pif…..
Tests de torsion
J'ai trop de mal à établir un protocole fiable, et il y a trop de disparité entre les dérives. Celle sous presse ne bouge pas en appliquant une torsion manuelle importante et n'a bougé que de 50/100 en appliquant une charge de 1.25 daN sur le bord de fuite à 30cm de la corde sous coque; celles moulée vrillent à la main. Je me dis que ma méthode de construction offre des résistances trop élevées et inutiles induisant un poids plus élevé (+30 à 40 grs) et plus d'épaisseur ('+1 mm ). Trop pour un IOM, mais je vais faire une quille de 10 avec le même échantillonnage et la même méthode en augmentant cependant la pression sur les 2 couches finales en sergé, ce qui devrait élever encore les caractéristiques mécaniques et réduire l'épaisseur à 5.75 je pense.
Merci à Phil de m'avoir confié ses magnifiques dérives, je te les renvoies rapidos.
C'est donc fini pour ces tests.
Le tableau récapitulatif suggéré par Laurent à compléters'ouvre automatique (j'ai pompé Serge ...)
Pour sa mise à jour, le fichier source au format excel est dispo ici : tableau-derives.xlsx
Date de dernière mise à jour : 25/01/2014
Commentaires (71)
Ca va faire avancer le shmllblik, c'est certain!
Laurent
pour l'instant je finis des roulements de roue et amortos sur une Ford..... mais je me dépêche!
http://b10rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr.e-monsite.com/pages/projet-le-4-pieds.html
Elle est au four maintenant, je veux en refaire une autre moins improvisée pendant la fabrication afin de faire une critique plus sérieuse avant de valider la technique, si concluant je ferais un post, mais mon appareil à topho n’apprécie guére la résine comme mon clav qui en a déjà fait les frais....
En tout cas tu ns ouvres une autre possibilité de construction qui ne semble pas être une impasse...
A suivre aussi donc..., et pense au masque la prochaine fois que tu fais ce type d'usinage même avec scie a main!
Laurent
Une scie à métaux à la pogne que j'utilise.....
Laurent
Vois que le lien vers Sicomin où je ne trouve pas cette mousse carbone?????????
Doit être pas réveillé
Eric Q tu peux ns mettre qq photos?
Laurent
Mon but est de créer la plus forte pression possible dans le moule, pour cela j'utilise toute l'épaisseur du dépron qui va s'écrasé au serrage du moule.
Et en regardant du coté de la tête que j'ai découpé pour regarder la structure obtenue, les deux chaussettes se sont bien soudées ensemble et forment une parois verticale.
J’obtiens une dérive d’épaisseur de 7 mm au profil constant, le galbe se poursuit jusqu’au bord fuite comme dans le moule si qui prouve sa bonne fermeture malgré les âmes non profilées, j’ai bouffé une lame de scie neuve pour le détourage de la tête uniquement, poids brut +/- 150gr, j’ai scotché un bulbe vite fait et je ne vois guerre de flexion, le vrillage est très limité voir quasi nul. Je recommencerais la torture après la cuisson et finition des bords d'attaque et de fuite.
Eric T la pose des âmes en chaussettes, lol,est un jeu de pirate en culotte courte dans le moule, il faut juste trouver la bonne épaisseur de dépron correspondant au moule. Le diamètre de la chaussette carbone est aussi important, si j’avais sous la main un diamètre plus petit j’aurai utilisé trois âmes au lieu de deux mais au vu du résultat c’est déjà pas mal inutile de rajouter poids et coût supplémentaire…
Par contre pour le pressage il faut un moule hyper rigide, j’y ai tordu un serre joint pour le fermer (fait pas bon y habiter la dedans), à oui j’oubliais de dire que le moule est ouvert aux extrémités pour que la résine sorte sous la pression sur 100gr de résine utilisé une cinquantaine est expulsé. De toute les dérives que j'ai faite et eu dans les mains elle est de loin la plus rigide, surprenant.
Pfffff!! toujours à minimiser les choses ce JC!!!.....
Au fait j'me suis rendu compte, après avoir passé commande par internet chez ce fournisseur, qu'il avait un de ses magasins à 15 mn de chez moi!!!! la prochaine fois que je me fournirais chez eux j'irais sur place..!!
Francis l'a utilisé pour quelle application?
+1 avec Phil pour le vieillissement aléatoire de l'association alu/carbone.
Laurent
Bien compris ton idée intéressante, mais du fait abstraction de toute forme de profil?
Laurent
Eric, oui l'autre, ta solution de faire une ame en deux parties pour essayer faire un longeron, enfilé chacune dans une chaussette refa que les fibre seront compimées du fait de l'écrasement du dépron, et comme le carbone travaille mieux, comme toutes les fibres, en traction, je ne pense pas que tu aura le résultat esconté,, l'idéal étant de faire un longeron en I ou en carré qui sera inclu entre les deux peaux du profil, mais, mais, salut la prise de tête, sachant qu'il faut aussi réduire l'échantillonage de fibre depuis l'emplanture jusqu'au saumon, miam
A +
Vous privilégiez l’utilisation d’un moule c’est effectivement une bonne solution mais le procédé est lourd pour faire une seule pièce. J’ai utilisé longtemps le principe de la presse avec une âme en styrodur découpé avec un fils chauffant en forme, mais le respect du profil tout au long de la pièce n’est pas facile à obtenir. L’avantage du travail sous presse est de « serrer » au maximum les fibres de carbone en chassant la résine afin d’obtenir une bonne liaison des fils.
Avec un moule, s’il n’est pas utilisé sous vide mais en strates normales on perd cette caractéristique indispensable, de plus l’âme devient une composante qui va «subir » beaucoup plus de contrainte.
J’ai fait rapidement un moule en résine époxy (mélange non coulant servant à faire des congés), pour faire l’essai suivant :
Dans l’optique de garder la méthode du pressage je vais faire une âme en dépron sans la profiler, en forme de la dérive, qui coupée en deux dans la longueur au niveau de l’épaisseur maxi, les deux parties seront chacune entourées d’une chaussette carbone. Le but est d’obtenir une paroi verticale dans la dérive et aussi de contribuer au pressage car le moulage sera fait en une seule fois en utilisant des strates croisées en UD .
Laurent
http://www.sicomin.com/products-epoxy-45.aspx
Il sera intéressant d'en faire une moussée, et une non moussée, voir même une avec longeron une sans. Pour l'été ou l'automne probablement pas avant
Laurent
Phil pour la mousse expansive époxy, j'ignore qui t'en a parlé, JC peut-être, j'en ai fait usage pour les barres franches du grandeur construit. Elle était en 3 dimensions avec raquette rapportée, et déportée, donc pas possible de les découper ds une plaque. C'est un produit fabuleux déniché chez Sicomin à l'époque. Je pense que c'est une excellent alternative. Le produit n'est pas bon marché, mais les quantités pour remplir l'espace ridicule...
En mise en oeuvre cela devrait être idéale car les deux extrémités sont débouchantes permettant ainsi à la mousse de bien s'expanser et le surplus s'évacuer.
De mémoire il doit exister 3 densités, à vérifier
Je pense utiliser cette alternative. Le gain en torsion pour les barre franches fut vraiment énorme....
Voili voilou
Laurent
Plutôt carbone qu'alu alors, pas viable dans le temps avec les interactions chimiques
On peut aussi remplir de résine/microballons + poutre centrale carbone (il n'y a pas grand volume à colmater sur une dérive moulée)
Tu avait parlé de mousse époxy également, faudrait voir ce que ça donne en capacités mécaniques
Purée, on a plein de choses à tester
Mis pas sur que le ratio poids/rigidité au vrillage soit au top, Je peux me tromper, seul l'essai permettra de vallider ou invalider l'idée.
Quoi que tu sembles l'avoir déjà essayer, tu peux nous donner qq chiffres sur ce voile en question de ton 10. Ds l'esprit du tableau avenir sur les voiles de quille testés?
Laurent
Le bulbe est un mauvais stabilisateur, comme pour les vibrations de profil à grande vitesse, s'il commence à osciller, de par sa masse, il entretient un mouvement de pendule, j'ai vu un de mes bateaux se mettre à gigoter carrément (j'ai cru qu'il allait se désintégrer) et j'avais solutionné le problème avec un mini aileron arrière, mais du coup ça virait beaucoup moins bien ...
Le fait que la dérive se vrille, en négatif ou positif, parce que le bulbe est très avancé ou reculé par rapport à la dérive, n'est pas forcément mauvais et peut être exploité suivant les types de carènes, soit pour faire du cap, soit pour combattre la gite
Je pense qu'il y a aussi un autre paramètre qui rentre en jeu dans la "tenue" de la dérive, c'est sa forme, si le bord d'attaque est vertical (90°/lwl) la dérive doit être plus rigide car elle tient à force l'ensemble appendice/bulbe dans l'eau. Une dérive un peu pentue en bord d'attaque "tire" l'ensemble, elle est plus passive et peut être moins techno à mon sens.
En tout cas merci à nos deux protagonistes!
Petite demande afin de rendre ce document indispensable, complet, et devenir NOTRE référence en la matière pas moins!
Avec le tableau de mesure de la rigidité serait-il possible d'ajouter:
Une colonne sur les matériaux utilisée (tisuu, grammage, orientation, nombre)
Une pour le type de fabrication, moule, presse, etc...
Une pour l'épaisseur du profil en haut en bas, idem pour la corde, et la longueur hors puit
Une pour le poids
Voilà ainsi tout serait regroupé ici, il suffit ensuite à chacun de s'inspirer de l'ensemble pour créer Sa dérive magique en sachant savamment mélanger les données, et faire Sa synthèse.
L'idée de de Phil pour mesure le vrillage semble la bonne effectivement, tout comme sa synthèse, tout est dit.
J'ajouterai que le moule de voile de quille est un impératif si l'on veut concilier la raideur à un profil pil poil. Tout comme pour les voiles le respect du profil idéal est essentiel, et ds de si petite dimensions (6 mm en gros voir moins en bas) est quasi intenable sans.
A vos moules donc..., prêt...partez!!!!!!!!!
Laurent
- les phénomènes de vibrations à haut vitesse évoqués par Laurent
- la relance et la nervosité du bateau, j'ai eu la chance sur l'Optimix classe M d'avoir une dérive super raide (mais lourde) en UD massif et j'ai beaucoup aimé le comportement du bateau
Quand a savoir comment mixer les renforts pour avoir les deux en même temps, on va chercher
Le vrillage est me semble-t-il le point à combattre à tout prix. Ne faut-il pas imaginer l'âme en tenant plus compte du vrillage et en installant des renforts en diagonale?
Si je peux me permettre une tentative de synthèse, tu es plus dans le bon pour les capacités de raideur et de torsion et moi plus sur le profil et la finesse et comme la raideur dépend aussi de l'épaisseur ...
Donc, c'est encore un compromis une fois de plus à trouver
Avec pour valeur cible à mon sens :
- les fameux 6% de la corde
- ces 6% restant proportionnels sur toute la longueur du profil (si la corde diminue, l'épaisseur diminue en conséquence)
- partant de la, je pense qu'il faut être le plus raide possible
- et vriller le moins possible
- tout en gardant un poids raisonnable en répartissant au mieux les échantillonnages
Je pense que mes dérives sont relativement raides mais qu'il faut les améliorer sur ces pistes
- mouler sous presse
- remplacer le lien central en microballons par un lien ou plusieurs ponts carbone, peut-être trois à cheval sur la corde maxi, espacés sur trois cm
- mettre deux des couches d'UD croisées à quelques degrés pour compléter l'antivrillage du sergé à plat
- ajouter une couche d'UD au moins sur le tiers supérieur
et viser les 140 gr maxi (sans lest)
Merci pour ces test Sergio, ça fait avancer le smilblick
Cool de cool, c'est bon d'avoir des potes doués en informatique, tout parait plus simple, si simple!!!
Merci pour les pirates qui ne connaissaient pas!
Laurent
c'est dans technique gréements....
Serge faudrait que tu le "piques" ce document, et que tu le mettes sur notre site. Je doute que Rémi BRES soit fâché, et cela multiplie le document en cas de soucis informatique.
Avec celui des voiles il est top, je n'en connais pas de si top.
Si tu prends la technique du sous presse de Rémi BRES ds son tuto des balestrons, que tu appliques au moule de voile de quille de Patrick ROUSSEAU, comme Phil l'a intelligemment extraoplé, tu as le top du top pour faire une quille tip top sans tomber ds le sous vide...
Simple, mais surtout pas simpliste!!!
Je n'ai pas encore trouvé mieux à ce jour, et pourtant j'ai fouillé, gratté, extrapolé....
Ceci dit ce n'est que mon avis...., et tout avis a ses limites!
Bon allé je retourne ds ma case..., j'ai assez parlé pour aujourd'hui.
bizzz à tous.
laurent
Oui c'est vrai j'ai merdoyé sur le clavier..., mais qd même faut pas pousser!!!!!!!!!!
Vais le refaire dés que possible!!
Laurent
Pas trouvé ici sur le site, mais comme je suis une bille il y ait peut-être, à voir avec Serge!
En attendant comme plus de clic droit..., voici le chemin à suivre:
le site voilier classe M
le forum, la construction, réalisation d'1 balestron carbone (avec photo)-1ère partie.
Avant que le site du M bug, il était bien mis en avant, depuis le bug il a été remis en ligne par ceux qui l'avaient précieusement conservé, MERCI à eux.
A vous de le pérenniser, personnellement je n'ai pas trouvé mieux.....
Bonne lecture
Laurent
Tu as raison, et je pense que Phil doit pouvoir le faire sans même réaliser de master intérieure.
Au tapis de sport en guise de matériaux déformablse lors de la compression je préfère du polystirène extrudé.
Il est plus dur, compresse d'avantage, et peut-être même de manière plus uniforme (à prouver c'est juste une impression). Le peu de volume occupé par les éléments se loge sans soucis lors de la mise en compression. Néanmoins cela nécessite une presse vrziment rigide, et qui conserve sa planéité!
Pour de plus amples détails sur le procédé, il est ds le site, serge nous a mis le lien, perso je l'ai imprimé voilà bien longtemps sur le site M! C'est le fabuleux "tuto" comme il se dit sur la fabrication d'un balestron pour M par Rémi BRES.
Absolument exploitable pour un voile de quille.
Si cela peut aider tant mieux, sinon j'retourne ds ma case
Bizzzz
Laurent
D'autant que sous presse pour un voile de quille, l'on peut aller très, très loin question qualité, vos voiles avec Serge en sont une belle illustration.
A propos de mon dernier post ci-dessous: lire coeff de deux entre la limite élastique, et la déformation permanente, et non la rupture! Faut pas que j'écrive trop le soir tard
Laurent
Pour Laurent, ben non je suis pas un videur, et j'ai mis sous presse juste le collage des demi coquilles dans le moule
En ce qui concerne l'absence de déformation permanente après les tests de flexion c'est normal. Le carbone a quasiment le même point de rupture que de déformation permanente, pour l'acier il y à grosso modo un coef de 2 deux d'écat entre la déformation, et la rupture (excepté pour les matériaux trempé ou l'on gagne en dureté, mais l'on perd en élasticité).
L'analyse montre un écart de deux grosso modo c'est beaucoup, et très peu aussi.
Pourquoi car deux fois c'est beaucoup ds l'absolu, mais cela fait 3,5, et 7,5 mm en gros, c'est pas énorme.
Phil tu n'avais pas mis sous presse, ou sous vide?
Reste à voir la torsion....
JC oui tu as raison tjs ce rapport fibre0résine qui donne les qualiés intrinsèques du produit au final, d'où l'intérêt de virer l'excédent de liant au max., mais pas trop. Sans quoi stratifié "sec" est sujet au délaminage. Où est la limite, je n'en sais rien..., mais on peut serrer fort par expérience....
Vincent, il ne sera pas utile de confier nos quilles aux expérience de Serge, au final nous serons tout. Pour tel type de mise en oeuvre, et produit utilisé on obtient ça ou ça.
Là est bien tout l'intérêt, protocolisé un peu, seul les protos iront à la torture. Après chacun choisira en connaissance de cause. Enfin c'est ma vision d ela chose, j'ignore si elle est partagée.....
Serge pour le vieillissement d'un sandwich c'est toujours très délicat en effet, je pourrais vous en parler une autre fois si vous le souhaitez, c'est un peu long pour ici ce soir...
Ce qui est certain, est que le balsa est loin d'être l'âme la plus opportune pour un sandwich soumis a d'énormes contraintes, comme un voile de quille...., mais tu le sais déjà, il est trop tendre, trop poreux, et très mauvais au cisaillement ds le sen du fil du bois.
En tout cas merci Phil, et Serge, on va suivre la suite avec intérêt.
Le pire, est que la plus raide ne sera pas forcément tjs la meilleure (no connotation sexuelle
Bande de mec que ns sommes!!!!!!!!!!!!!!!!!
Bizzz
Laurent
Laurent
Je pense que la mise sous pression ou le travail sous vide trouve tout son intérêt dans cette interprétation toute personnelle bien sûr, mais résonner à posteriori n'est pas toujours juste...donc est-ce juste ou faux?
Je pars du principe q'une fibre trop chargée et moins efficace qu'un fibre" justement" imbibée.
Macintoch
Maintenant faut que tu organises un test de trainée et portance en bassin de carène
Pour la mienne, je crois que c'est la pression de serrage qui permet le résultat: 6 vis M6 serrées limite rupture sur l'UD, c'est sorti raide comme un bout de bois; j'aurai du faire la même sur le sergé, j'aurais encore gagné, et surtout 5/10 en épaisseur, j'ai hésité, je regrette.
Petite précisions sur le poids, la noire moulée est lestée à environ 45 gr de plomb, pas la rouge
Au jugé, je pense que c'est la tête de dérive qui plie le plus sur les miennes car très (trop ?) fines, as-tu ressenti cela pendant le test ? Je pense sur la prochaine échantillonner plus fort sur le premier tiers haut.
En tous cas tu nous a fait un poteau ...
Le protocole d'étude est carré, ça va tourner grave
Vais suivre avec intérêt, pour la flexion bien compris, mais pour le vrillage tu pourras détailler les points de mesure? STP
Putain moins suis tjs aussi chiant, mais reste convaincu que le vrillage, est aussi important afin que le bulbe ne gigote pas trop, et que le profil ne se matte pas trop en travers.
En grandeur, confirmé par un archi., un de splus gros soucis était qu'elle rentrait en vibration à certaine allures, vitesse, etc...par excés de vrillage surtout.
En voile modèle il parait que cela se traduit par une brutale chute de vitesse au portant, dixit même architecte qui a mis du temps à l'atribuer à ce phénomène.
Enfin tout ça pour dire que cela m'intéresse ENORMEMENT.
Fabuleux Phil, et Serge ce que vous nous offrez, jamais vu cela ailleurs, et j'ai un peu bourlingué...
A plus.
Laurent
Je peux te payer en nature ?
Si ton facteur doit te ramener toutes nos dérives y vas râler, si aprés tu test nos lest là, c'est quasi sur qu'il vas te faire la geule
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