Comment fabriquer un arc à poulie?

Si vous cherchez comment fabriquer un arc à poulies, on va dans cet article expliquer le fonctionnement de ces types d’arcs par rapport à des arcs simples tels que celui fabriqué avec du Bambou. En effet, tirer avec un arc ne consiste plus à le pointer vers le ciel et à lancer une flèche au loin. Vous pouvez maintenant pointer votre flèche sur votre cible directement et la toucher grâce à la technologie derrière les arcs à poulies. Voyons, donc, ensemble comment fabriquer un arc à poulies.

Le but de tout type d’arc est de prendre la force qu’un archer y met et de la transférer à la flèche. Lorsque vous redressez l’arc, l’énergie que vous exercez est stockée dans les membres pliés. Lorsque vous relâchez la corde de l’arc, les membres retrouvent leur état naturel, échangeant leur énergie potentielle contre de l’énergie cinétique appliquée à la flèche qui va s’expulser vers votre cible.

Comme avec tous les systèmes mécaniques, il y a des pertes: la quantité d’énergie exercée sur la flèche est inférieure à la quantité d’énergie que l’archer applique à l’arc. Le but de la conception de l’arc est de minimiser ces pertes d’énergie. Plus on applique d’énergie à la flèche, plus elle va vite.

Comment fabriquer un arc à poulies?

Les flèches tirées par un arc long se déplacent généralement à moins de 200 pieds par seconde. Les arcs composés les plus rapides de la production d’aujourd’hui propulsent les flèches à une vitesse maximale de 370 pieds par seconde. Comment font-ils cela? En bref, avec une meilleure efficacité.

Le cycle de tirage d’un arc à poulies n’est pas linéaire: à mesure que vous tirez la corde, l’effort requis s’accélère, puis s’arrête à la fin. Cela signifie que l’archer n’a plus qu’une fraction du poids maximum de l’arc, ce qui la rend moins tendue au moment où elle se prépare à relâcher la flèche, ce qui lui laisse plus de temps pour viser et facilite la frappe.

Un arc à poulies fonctionne comme un simple bloc, multipliant l’énergie d’entrée sur la distance. Pour commencer, voyons comment ce bloc fonctionne. Deux poulies sont reliées à l’essieu de sorte que lorsqu’une se déplace, l’autre se déplace avec elle. Si vous tirez sur la grande poulie, la poulie intérieure se déplace avec une énergie égale mais tire sur son câble sur une distance plus courte. Parce que l’énergie est égale à la force multipliée par la distance, déplacer quelque chose d’une distance plus courte pour la même énergie signifie plus de force est appliquée.

Maintenant, doublons cette configuration en connectant les deux cordes qui contournent les plus grands rayons en une seule corde et en remplaçant les cordes qui contournent les plus petits rayons par des câbles. Le résultat ressemble à un arc à poulies avec des cames aux deux extrémités, non?

Chaque câble attaché aux roues intérieures est directement connecté au centre de la roue opposée. La corde relie les deux roues extérieures. Lorsque vous tirez sur la corde de l’arc, les deux roues extérieures tournent, ce qui multiplie la force appliquée aux câbles sur les roues intérieures. Parce que ce câble tire sur l’axe des deux roues, elles sont réunies avec plus de force que l’archer n’en applique à la corde. C’est ce qui plie les membres de l’arc.

En bref, travailler comme un bloc et permettre à un arc composé de multiplier la force d’entrée d’un archer, en stockant plus d’énergie potentielle dans les membres fléchis qu’il ne serait possible avec un arc traditionnel de poids équivalent à la traction.

Mais cela n’explique pas comment les composés parviennent à cette fin à la fin de leur cycle de tirage au sort. Rester avec moi…

Pourquoi les arcs à poulies sont plus faciles à tirer avec?

Pour obtenir un poids de tirage variable, les arcs à poulies utilisent des roues ou des cames non circulaires, qui modifient la force requise de l’archer à la fin du cycle de tirage au sort.

Voici deux courbes d’effort de traction différentes pour deux arcs à poulies différents. Comme vous le voyez, les deux ont le même poids de pointe, mais le bleu atteint son effort maximum beaucoup plus rapidement, le maintient plus longtemps et a moins de pertes à la fin. Ce serait plus difficile à tirer et à tenir que le cycle plus convivial de l’arc vert.

Rappelez-vous que la zone sous la courbe correspond à la quantité d’énergie stockée dans les membres fléchis, et nous pouvons clairement voir que l’arc bleu plus agressif contient plus d’énergie potentielle que le vert plus amical. C’est pourquoi les arcs à poulies composés de poids similaires peuvent atteindre des vitesses de flèche différentes.

Mais aucun arc à poulies n’est efficace à 100%. Le trait d’abaissement (qui entraîne la flèche) d’un arc à poulies est différent de la courbe de tirage. Ci-dessus, nous pouvons voir que de l’énergie est perdue à cause des frictions et du bruit. En conséquence, la quantité d’énergie transmise à la flèche est inférieure à l’énergie potentielle stockée par l’archer dans les membres fléchis de l’arc.

Comment les cames modifient le cycle de tirage?

En règle générale, au moins la came extérieure d’un arc à poulies a une forme ovale et très souvent, les concepteurs d’arc rendent cette came intérieure ovale. Le rapport entre les deux rayons est mesuré là où le câble et la chaîne sont en contact avec les cames en tout point du cycle de tirage (indiqués ici par des flèches blanches). En modifiant les rayons, les concepteurs peuvent modifier le rapport de transmission.

Lorsque vous dessinez d’abord l’arc et que la came commence à tourner, le rayon de la came externe est relativement petit, ce qui est le moment le plus difficile à tirer et le plus exigeant. C’est parce que vous, en tant qu’être humain, êtes capable de tirer plus de poids avec un bras en extension qu’un bras rétracté. Un archer au tirage au sort complet rétracte complètement son bras tirant.

Ci-dessus, vous pouvez voir que le rayon de la came extérieure est beaucoup plus grand que celui de la came intérieure, ce qui permet d’obtenir un rapport de transmission élevé. À la fin du cycle de tirage au sort, le rapport d’engrenage de la came maximise la quantité de force multipliée, la rendant tellement grande qu’elle dépasse l’énergie stockée dans les membres. C’est ce qui permet le laisser-aller.

À tirage complet, les arcs à poulies ont un «mur arrière» qui empêche l’arc de s’allonger plus avant. Ceci peut être réalisé soit par un arrêt mécanique, soit par un creux prononcé dans la courbe de force de traction des cames, qui dépasse la quantité de force que vous pouvez appliquer, ce qui vous empêche de tirer la corde plus loin.

Conclusion

Après avoir vu comment fabriquer un arc a poulie, c’est à vous de l’essayer sur le terrain, vous serez témoin de l’aboutissement de tous ces facteurs. Attachez le déclencheur sur la boucle en D, poussez contre la colonne montante avec une main et tirez la ficelle vers l’arrière, et vous sentirez tout le poids de l’arc choisi.

Lorsque votre tirage atteindra sa longueur maximale, le poids diminuera soudainement, ce qui vous permettra de tenir l’arc aisément pendant que vous attendez qu’une cible se présente.

Relâchez la ficelle et les membres jaillissent vers l’extérieur, tirant la ficelle vers l’avant et entraînant la flèche. Cela se produit pratiquement dans le silence, car le bruit est synonyme d’énergie gaspillée. À 353 pieds par seconde, le halon tire ses flèches selon un arc très plat, maximisant la précision relative de nos tirs.

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