[DIY] Mesure de CG a l'aide de 3 jauges de contrainte

[HAL]

MAIS je dispose pour chaque roue d'une cale (un livre) de hauteur identique à la balance

Un livre ... je dois avoir ça dans un coin au fond du grenier .... j'ai bien celui de Franck mais il n'est pas assez épais ...

Hal

 

[ramboman]

J'avais envisagé le même système, mais je n'ai pas trouvé de pesons connectables facilement à l'arduino
Donc… 3 balances et un dispositif pour monter la queue à bonne hauteur
le nez contre le mur, le mètre ruban et la calculette...

 

[Acetronics2]

Bonjour, quel est le principe de fonctionnement de ce type de jauge ?
Merci de remplir le bocal de mon inculture.
Cdlt

Bonjour Régis,

je vais essayer de faire simple ...

le poids de ton avion ( en ligne de vol, mais posé sur son train ) se partage entre ses appuis au sol ( 3 au minimum ... le polygone de sustentation )

pour qu'un solide ( ton avion ) soit en équilibre dans l'espace ... il faut que le total :

1) des forces qu'il subit soient nulles

2) que la somme des moments de ces forces ( aussi appelés couples ) par rapport à un point ( on choisira arbitrairement ... le point de centrage ! )

Pour les forces, c'est facile, le poids sur chaque roue ( dont le total = poids de l'avion ...) est contrebalancé par l'appui sur les supports.

Pour les moments ... ils valent chacun la distance du point arbitraire à l'appui ( projeté sur l'axe de symétrie ) , multiplié par la force appliquée.

si j'appelle d1 la distance algébrique de la roue avant au point de centrage , et F1 le poids qu'elle supporte ... M1 ( Moment 1 ) = d1 x F1

pour les trois ... on a

d1*F1 + d2*F2 + d3*F3 = 0 ... mon avion ne cherche pas à basculer autour du point de centrage ( c'est ce qu'on cherche, non ? )

la distance algébrique ??? : si c'est d'un coté du point de centrage , on compte "+ " , si c'est de l'autre, on compte " - " ( pour les puristes ... je simplifie )

allez, je simplifie un peu le calcul : l'avion est bien symétrique : on l'a bien construit !.

sur son axe de symétrie, on retrouve : d1*F1 + 2 * ( d2*F2 ) = 0 ... puisque d2 = d3 et F2 = F3 ( symétrie ... )

maintenant,

- tu MESURES F1 et F2 avec les pesons
- tu sais que d1+d2 = mesure constante ( la distance entre train Av et train principal )

exemple ...

tu mesures 2 kg sur la roue AV et 3kg sur chaque roue ( poids avion = 2 + 2*3 = 8kg ...)

tes roues sont espacées de 500mm

tu tombes sur le système d'équations suivant :

(1) d1 * 2 + d2 * 6 = 0
et
( 2) - d1 + d2 = 500 ( - d1 car on parle de la distance mesurée )


en jonglant un peu avec (1)...

d1 = - 6*d2 / 2 = - 3 d2

tu remplaces dans (2)

- ( - 3*d2 ) + d2 = 500

d'où d2 = 125 mm

et d1 = 500 - 125 = 375 mm

donc, ton centrage est à 375 mm derrière la roue Av ou 125 mm devant le train principal.

si tu voulais le centrage ailleurs ... tu ajouterais ( ou retirerais ) un poids fictif sur la roue Av pour créer un moment M4 qui s'additionnerait à M1
et delà, connaissant l'emplacement où tu veux placer ton poids réel, tu en déduis sa masse avec une règle de trois :

Masse réelle = M4 / d4 avec d4 : distance du poids réel ajouté au point de centrage.


maintenant, avec le modèle pas symétrique ... il faudrait ... d'abord l'équilibrer correctement pour qu'il vole correctement !!!



Bonne soirée
Alain

 

[RHic33]

Salut,
Merci pour ces explications détaillées mais c'est à propos de la mise en oeuvre de ces jauges que je pense qu'il demandait. En tous cas c'est ma question
Une sorte de porte à faux entre les deux extrémités ? ou suffit-il d'appuyer au milieu ?

 

[Acetronics2]

Salut,
Merci pour ces explications détaillées mais c'est à propos de la mise en oeuvre de ces jauges que je pense qu'il demandait. En tous cas c'est ma question
Une sorte de porte à faux entre les deux extrémités ? ou suffit-il d'appuyer au milieu ?

Bin, non ...

si tu appuies au milieu, il ne se passe rien ... enfin rien d'utilisable.

Puisque tu veux savoir ( sans rien payer, bien évidemment ... ).

on se place sur la seconde photo du post #1

tu constates qu'au mileu du barreau, il y a 2 trous sécants.

ceux-ci sont destinés à amincir l'épaisseur du matériau et ce, en haut et en bas des trous.

d'autre part, au dessus de ces zones amincies, cachées sous du silicone ( très probablement ) se trouvent des jauges de contrainte, elles mèmes collées à l'époxy sur le métal : voilà le coeur du dispositif;

tu notes que le barreau est fixé d'un coté au plateau supérieur et de l'autre au plateau inférieur.

Quand on applique un effort sur ces plateaux, la barreau va fléchir : la partie supérieure des trous va s'allonger et la partie inférieure se raccourcir ( un petit peu, évidemment ! )

nos jauges de contrainte vont s'allonger et se raccourcir comme le métal sur lequel elles sont collées, et leur résistance électrique va varier en fonction de cet allongement/ rétrécissement.

in English here : https://www.youtube.com/watch?v=nGUpzwEa4vg

comme elles forment deux des 4 branches d'un pont de mesure, on va en tirer une tension qui va varier avec les déformations du métal ( qui je rapelle sont proportionnelles aux efforts - dans une certaine limite, dite élastique - )

et derrière, le circuit ( HX711 si tu veux tout savoir ) va amplifier cette tension pour en faire quelque chose d'utilisable par tout Bordélino , voire microprocesseur correctement programmé ...

quelques centaines de lignes de code plus loin apparaîtra le poids ( en unités compréhensibles ) appliqué à cette pauvre Jauge ...

Voilà, voilààààà, ce coup ci, je pense que vous avez la totale ...

Alain