Comment calculer la compensation d un safran angulé (formule maths)

Bonjour,

Je souhaites modifier le safran de mon régulateur d allure ( plus long). Celui ci doit avoir une compensation de 20 pour cent ( 20 pour cent de sa surface en avant de l axe verticale).
Ce safran fait un angle de 10 degres par rapport a la verticale.

Je cherche à trouver par le calcul quelle longueur de A et B pour avoir la surface rouge qui soit toujours 20 pour cent de la surface totale.

Sur un rectangle verticalement posé, c est simple, on prend 20 pour cent de la base et on trace a la verticale ( figure 1)

Mais mon safran a un angle de 10 degres par rapport a la verticale.

La je bloque . J ai sortit plusieurs equations mais je m y perd.

L'équipage
27 fév. 2021
27 fév. 2021
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La règle de 20% n'est valable que pour un axe de rotation parallèle au bord d'attaque du safran, s'il est rectangulaire.
Pourquoi veux-tu l'incliner par rapport à l'axe de rotation ?


27 fév. 2021
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en dehors du calcul le pourcentage de compensation n'est pas par rapport à la surface totale on ne prends pas 20% d'une surface ...
on prends 20% du MOMENT de la surface c'est a dire qu'il faut determiner le contre de gravité des surfaces et faire en sorte que l'on est 20% entre eux

ceci dit 20% c'est enorme 10% serait un maxi ..

on comprends que par rapport a l'axe de rotation c'est la surface multiplié par la distance de gravité qui compte ...

sinon pour le calcul tu te donne des dimensions arbitraire en faisant un dessin a l'echelle et tu les fait evoluer pour avoir tes 20%


FredericL:C'est encore plus compliqué que ça car les pressions ne sont pas uniformes. ·le 27 fév. 21:16
Calypso2:en plus ...mais dejà vaut mieux prendre les moments et non les surfaces c'est au moins la premiére des choses ·le 27 fév. 21:18
fab:Logique .... quand tu le dit. :-)·le 28 fév. 03:22
fab:y a t il une formule qui permette le calcul du moment en avant et en arrière de l axe, et a quel endroit placer ce moment. Pas simple tout ça , bien que ça y paraisse..·le 28 fév. 03:27
27 fév. 2021
-1

A fois B egal 2 cinquiemes de 1080 (432)

Et Tan 10 degres egal B sur A, donc B egal A fois tan 10 degres.

Donc, A fois A fois Tan 10 egal 432

A au carré egal 432 sur Tan 10,

Egal 432 sur 0,176

Egal 2455, et A egal racine carrée de 2455 (49,5)

Et B egal 432 sur 49,5 (8,7)


fab:C est le calcul que j avais fait.Bon maintenant je sais qu il faut calculer 20 pour cent des moment pas des surfaces.... logique·le 28 fév. 02:24
27 fév. 202127 fév. 2021
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Moi aussi je me suis amusé avec le dessin et ca donne ce résultat.
Il y a surement pleins d'autres chemins possible pour y arriver.


Chemistrebor:ouaip ya une vicieuse erreur de signe planquée quelquepart car j'ai un carré négatif....gloupje cherche...
J'ai trouvé c'est

a⁴ (1- 1/cos(10)²) = - (0,4AB)²

a⁴ = (0,4AB)²/( 1/cos(10)² -1) → d’où a = 2 fois racine carrée de l’expression et b = 0,4*AB/a·le 28 fév. 16:07
Chemistrebor:Avec A = 92 et B = 12 :
a = 50.04
b = 8.82·le 28 fév. 16:09
27 fév. 2021
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Je ne pense pas qu il faille beaucoup de compensation sur un pendulum .


27 fév. 2021
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Si on veut de la compensation, ça n'a pas de sens d'incliner la lame vers l'arrière.


fab:L angle de 10 pour cent est une du a la forme du regulateur d allure.·le 28 fév. 02:25
fab:L angle de 10 pour cent est une du a la forme du regulateur d allure.·le 28 fév. 02:25
lolapo:Ok avec toi.Sauf pour eviter ou amoindrir grace a la pente les sargasses ou cordages trainants voir casiers.·le 28 fév. 02:26
fab:L angle existe déjà sur le régulateur . Je souhaite juste modifier le safran.·le 28 fév. 03:30
28 fév. 2021
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Merci pour vos réponses,

En fait voila le pourquoi de ces questions:

Mon voilier (voyage 12.50) est un bateau qui est vite ardent et dont la barre a roue entre butée bâbord et butée tribord fait un peu moins d un tour. Du coup la barre est vite dure.

J ai un régulateur d allure windpilot pacific qui barre pour moi.

Mais

Soit je regle les drosses pour avoir le max de puissance du regul mais avec une course faible : dans ce cas la réponse du regul se fait immédiatement mais si le bateau se met à lofer/ou abattre de trop c est impossible qu il raccroche ( course trop faible).

Soit je règle pour avoir une grande course ( et donc puissance faible) et dans ce cas, le manque de puissance apporte un latence dans les réponses et le voilier fait de grands lacets.(la réponse ne se fait pas complètement)

Je souhaite donc augmenter la puissance du régulateur en augmentant la longueur du safran ( plus grand bras de levier) mais il faut que la compensation soit parfaite pour que l aérien puisse commander le safran sans effort supplémentaire. Mais pas trop de compensation pour ne pas que le safran empêche l’aérien de fonctionner librement.

L angle de 10 degrès du safran est une donnée architecturale du windpilot .

Le safran actuel fait 90 cm par 12 cm et est compensé a 20 pour cent ( donnée doc windpilot).

Je suis en train de fabriquer un safran dont les dimensions font 130 cm x 15cm ( c est beaucoup plus grand mais c est pour pouvoir recouper au cas ou)

Je suppose que le nouveau safran générant plus de force devra être légèrement plus compensé pour laisser l aérien travailler librement.

En faisant des essais je trouverai bien la bonne compensation mais j aimerai comprendre comment se calcul cette compensation pour que l énergie de l aérien soit suffisante. ( idéalement que la force a exercée soit la même avec le nouveau safran qu avec l ancien).

Merci pour votre aide, mes méninges apprécient...

Ps:
Ne me dites pas de sous toiler ou de revoir mes réglages de voiles , ce n est pas le sujet.


Escobar le neuf:J'en a qui qui s'emmerde pour rien, y a pas plus important que de se faire c.... en modifiant un régulateur puis en se cassant le cu pour le compenser..ton bateau va mal, il est trop ci ou ça ? vends le.. psy est un métier d'avenir.. ·le 28 fév. 09:31
James :Escobar ta gentillesse et ta tolérance m'étonneront toujours...·le 28 fév. 14:15
fab:Merci escobar pour le conseil. Aurais tu un psy a me conseiller qui pourrais soigner ma curiosité , j apprécierai. ·le 28 fév. 19:34
Escobar le neuf:La curiosité est curiosité jusqu'à un certain point, si elle tourne à l'obsession maladive, vaut mieux s'en inquiéter.. ·le 01 mar. 10:10
28 fév. 2021
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Pour illustrer


Mécaflu:C'est moi qui voit mal ou l'axe de rotation est parallèle au bord d'attaque et non vertical ? Une simple homotétie devrait alors répondre à ta question ?·le 28 fév. 07:28
28 fév. 2021
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je vais dire peut etre un betise ...en dehors des forces qui s'exerce sur la pelle ...il serait bien de calculer le moment de l'origine ... et a partir de cet element recalculer le moment de la nouvelle pelle ... moi je travaillerais avec les moments des surfaces ...

pour ce faire c'est simple : il faut decomposer la surface en elements elementaire (A)..rectangle ,triangle ...donc on connait facilement la position de leur centre de gravité ....
on se donne deux lignes de reference , perpendicaulaire l'une a l'autre .
a partir de là on peut mesurer la distance du centre de gravité par rapport a ces lignes de reference ..(d)
premiere surface .. Axd= B
deuxiemme surface A1xd1=B1
A+A1 /B+B1 = D D distance du cdg des deux surfaces

ainsi de suite


1

On peut faire sans calcul en modifiant petit à petit la position de la pale on finit par trouver le bon reglage par ex d'après le dessin la pale en position verticale aurait une tres forte compensation


28 fév. 2021
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Comme l'a dit Mecaflu, l'axe de pivotement du safran parallèle au bord d'attaque, il n'y a pas d'inclinaison et pas de calculs complexes à faire.
La compensation d'origine est sûrement calculée pour réduire les efforts, même si tu agrandis le safran il ne faut pas modifier les proportions et la compensation. Un safran profond et étroit demande peu d'efforts pour être orienté, ça devrait marcher comme ça. Tu peux faire des ajustements fins en inclinant légèrement le bord d'attaque vers l'avant, mais ça va être minime, du genre avancer de 2 cm l'extrémité de la lame.
Le nouveau safran pourra générer des forces 2.6 plus important que l'actuel, je ne suis pas sûr que le reste du pilote l'accepte sans dommage ni usure supplémentaire.
Et même si ce n'est pas le sujet, la seule solution pérenne est de régler le problème d'équilibre sous voiles de ton bateau.


fab:J aime a penser que si le regul développe plus de puissance, il pourra corriger plus rapidement le cap a suivre et qu au final l usure pourrait être moindre. Car quand le bateau fait des lacets, le regul force en permanence pour contrer. ·le 28 fév. 19:55
FredericL:Le pilotage pourra être plus efficace et demander au final moins d'énergie, mais comme les efforts instantanés seront plus importants ça peut générer une usure supplémentaire voire de la casse. Bien surveiller que ça ne prend pas de jeu. ·le 28 fév. 21:10
lolapo:Justement , le pacific a tendance a prendre du jeu.Peut etre que , vu la demultiplication de la.barre a roue , il faudrait essayer de mettre du mou ds les drosses ??·le 28 fév. 22:37
28 fév. 202128 fév. 2021
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Bonjour,
Il a bien dit qu'il voulait un avis technique,respectons son choix, non?
La compensation c'est pour donner de la douceur à la barre il me semble, est-ce vraiment nécessaire pour une pale immergée je ne sais pas ?
Les immergés ont un profil naca si possible c'est mieux (?)mais l'axe de rotation est au milieu de la corde on dirait de manière générale ... Bon je dis sûrement une connerie...


28 fév. 2021
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dans le cas présent, la compensation serait pour réduire les efforts de pivotement du nouveau safran plus grand, l'aérien restant identique.
Le centre de poussée est à environ 20% de la corde, si tu mets l'axe de rotation au milieu de la corde il sera en arrière du centre de poussée et je te laisse imaginer la suite.


James :Tous les immergés que j'ai eu sont percés au centre...Faudrait que je vérifie sur mon winpilot ...·le 28 fév. 18:30
fab:Pour le moment j ai conservé le même rapport de surface en avant de l axe de rotation qu en arrière. ·le 28 fév. 19:39
fab:La pale actuelle a 25 pour cent de surface sur l avant de l axe de rotation.·le 28 fév. 19:57
28 fév. 202128 fév. 2021
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Bon j'ai la flemme de le sortir mais j'ai regardé les images de l'atoms et du windpilot et l'axe de rotation de l'ensemble est franchement sur l'avant du profil.
Je ne parle pas de la rotation de l'immerge sur son axe en cas de choc,je me suis mélangé les pinceaux je reconnais.
Il ne me semble pas avoir de compensation si on regarde le bras qui tourne ,on dirait que c'est comme un vieux safran de bateau à moteur sans compensation.
Après si on augmente la surface de l'immerge je ne sais pas s'il vaut mieux en avoir plus ou moins...
Je ferais une pale d'essai plus grande et comme l'origine sans compensation,et une autre avec.
Le résultat sera immédiat.
Faire un immergé plus grand est facile on peut profiler à la main si c'est du cp ,on voit avec les plis la forme...
Enfin c'est le Fab qui décide


Hubert, de Cherbourg:Pour augmenter la compensation incliner la pale vers l'avant·le 28 fév. 21:07
28 fév. 2021
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La pale n a pas besoin d un profil très bien réalisé ( c est ce que dit la doc si on veut refaire une pale).

J ai profilé le cp a l oeil.
Je vais faire des essais et vous dirai le résultat.

Ce qui m’a amener a réfléchir sur la compensation c est cette phrase ( voir la photo) ou il est dit que la compensation est faite par rapport a l’axe vertical.

Au moins je me coucherai un peu moins bête ce soir...


28 fév. 2021
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Effectivement tu as raison,si on tire une droite au milieu de l'axe de rotation elle passe par l'avant du profil.
Au temps pour moi.


01 mar. 2021
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Curieusement sur ce pilote on résonne avec l'immergé comme on le fait pour l'aérien en le voyant plus comme une pale girouette que comme un vrai plan porteur pouvant restituer une force très liée au profil
(c'est le cas du Monitor, copie réussie de l'Ariès, avec une belle pelle profilée compensée très hydrodynamique développant beaucoup de force dans sa zône angulaire de portance). Quand on veut modifier les caractéristiques d'un girouette on peut jouer en inclinant plus ou moins la pale.


outremer:"raisonne" (pas comme un tambour!)·le 01 mar. 10:49
09 mar. 2021
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Je n ai pas tout lu,quelqu un t’a peut être fait la remarque.
Déjà si ton bateau est aidant commence par réduire la quête de ton mat
En reprenant un peu le ridoir de l etai. Un bateau bien réglé marche pratiquement tout seul sans régulateur ou pilote. Un bon réglage de la quête et ton régulateur devrait fonctionner sans problème en respectant bien la notice de montage. Voili violon.


fab:Salut,C est vrai, mais pas vrai pour tous les bateaux, la forme de la coque joue aussi un rôle dans l équilibre d un bateau a la gîte.Mon voilier a un mat enrouleur, bien droit sans cintre ni quête. ·le 14 mar. 19:18
14 mar. 2021
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Salut,

Apres plusieurs essais, le bilan est très positif.
Les réactions du regul sont plus franche avec le grand safran. Le sillage plus droit.
J ai meme tester en déséquilibrant le voilier pour voir ( gv haute sans voile d avant dans la brise travers/portant mais sans mer).
Je pense réduire la taille du safran car il est quand même bien plus grand pour éviter une trop grande fatigue des bagues.

Merci pour vos partages d idées.

Pour ce qui est de la compensation en soit, j ai conservé le même rapport de surface devant et derrière l axe de rotation.
De plus comme le faisait remarquer hubert, en inclinant la pale vers l avant ou l'arrière on modifie (rapidement) la compensation du safran. Mais au final j ai pas eu besoin de modifier l angle.

Fab


14 mar. 2021
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angulé ,angulé ,restez poli tout de même
mdr


fab:Retenez votre langue monsieur fritz, trop de mots dit...·le 15 mar. 01:41
15 mar. 2021
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Quelque part , ça m'ennuie que tu appelle cette partie un safran .
Pour moi , la partie basse
s'appelle une pale. Le haut , c'est l'aérien . Peut être que je me trompe ??
En croisière hauturiere , il faudrait des voiliers un peu "mou".
En côtière , le contraire pour le fun . Juste un avis .
En augmentant certaines données d'un regulateur , on arrive à des comportements dingues : des zig zag augmentant de plus en plus.
En bref , il faut du moyen un peu partout .


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mars 2021