Une petite suite de mes travaux sur la résonance

Bonsoir

J'avais fais une description sur la résonance, réalisé 10 systèmes divers balanciers, circulaires et pendulaires, (tourbillons)réalisé les systèmes décris ci-dessous  
J'ai repris l'article du point:
  La résonance est un procédé technique d'horlogerie inventé par Breguet pour les montres-bracelets de François-Paul Journe. Il implique la création de deux mouvements entièrement indépendants, soit deux ressorts, deux rouages, deux échappements à ancre et deux balanciers. La technique fonctionne ainsi par effet de résonance et donne une précision maximale à l'appareil horloger, car chacun des deux mouvements permet de corriger l'autre. Grâce au pignon de rapprochement, l'un des deux balanciers peut être éloigné ou bien rapproché de l'autre, en s'adaptant ainsi au besoin précis de correction de la montre. La résonance est un procédé technique particulièrement révolutionnaire qui a permis de faire avancer la performance des montres.



 Je vais tenter trois mécanismes à balancier pendulaires, comme vous le savez avec 2 balanciers pendulaires en résonance sont en opposition de phase, avec 3?, j'ai mon idée!
 Petite description de la photo: (ne pas juger la finition de ce proto) ce n'est pas le but, le résultat  c'est le fonctionnement
 les deux mécanismes sont à  onde  entière et la suspension est à 3/4 d'onde (action sur l'amplitude), le mécanisme de gauche est environ au plus à -3, -4 secondes, et celui de droite + ou moins 3 à 4 secondes, voyez la précision? comme vous le savez les petits balanciers, la précision est très difficiles à stabiliser. Le fonctionnement en résonance avec un pendulaire est stupéfiant, on touche à un réglage et ils se passent des choses différentes, Je ne ferai pas de description math et physique. les mesures, les capteurs en BF sont complexes et onéreux.
 Je souhaite réaliser un mécanisme avec un pendule de Foucault en balancier, comme vous le pensez la difficulté sera de réaliser un échappement en cône!
 Faut être ouf...  enfin faut bien occuper le métier de retraité!
  Je rappel mon site:  http://gravure-ornementale.monsite-orange.fr
 Bonne soirée
  A suivre...

Je n'ai pas tout compris, mais j'attends la suite avec impatience !

Bonjour Bruno

Merci, si tu veux, je t' expliquerai, hier j'avais du réseau, je rentre ce soir ou demain, nous reprendrons nos conversations!
Si tu as un N° de fixe (MP) je t'appel à mon retour.
Bonne journée
D.L

J’attends avec intérêt la suite.

sabeldom a écrit:

J'ai repris l'article du point:
  La résonance est un procédé technique d'horlogerie inventé par Breguet
 

Les journaleux ...
Très tard, soit vers 1815, Breguet s'est inspiré des travaux de Antide JANVIER qui fut l'inventeur de la résonance.
Qqs rares exemplaires de régulateurs à résonance de A.JANVIER sont parfois mis aux enchères.
D'ailleurs, le dernier acquis pour prés de un million de $ par, justement ... JOURNE.

L’une des dernières tentatives sur le sujet avec ce calibre de Armin Strom.

Bonjour ,
Résonance ???
Le sujet m'interpelle car je n'en ai pratiquement jamais entendu parler ... qu' ici !!
Une simple petite question :
Le terme "résonance" s'apparenterait' il au mot "harmonique" ???
J'ai en mémoire avoir utilisé , antérieurement aux machines à règler à quartz , une
machine vendue à l'époque par Schwartzmann-frères ,
et qui était construite par l' entreprise "J. Flot"  (JF)
Le fonctionnement de cette machine , infiniment moins précise que les quartz ,
de principe ... "électro-mécanique" ....?? était basé sur un principe de comparaison de mesure
de temps entre un mouvement mécanique étalon et l'appareil horaire à règler ...
l'intervalle mesuré (entre deux "bips" sonores ) était alors traduit en plusieurs dizaines de secondes
par 24 heures .... ....
Pas moins
Serait-ce le même principe , mais en plus ... contemporain et sophistiqué , que veut exploiter "sabeldom" ?
Avec mes cordiales salutations et bon dimanche ....( à tous ) !
bm

Pour moi et pour ce que j'en ai compris il s'agit plutôt d'oscillateurs harmoniques "forcés et couplés" et pas libres.

Chacun des balanciers étant mécaniquement couplé avec l'autre (transmission des vibrations et des impulsions par les platines et les ponts) il joue un rôle d' excitateur pour l'autre à une fréquence légèrement différente de sa fréquence propre (oscillation en régime libre). Si les fréquences propres étaient strictement identiques et en négligeant les forces d'amortissement (frottements) on aurait un phénomène de résonance catastrophique (le fameux régiment de soldat qui marchent au pas sur un pont au rythme de la fréquence de vibration dudit pont. Et qui provoquent l'effondrement du pont).

Les deux oscillateurs ont alors tendance à vibrer (osciller) à une fréquence intermédiaire entre leurs deux fréquences en régime libres, et en bénéficiant d'un facteur d'amplification > 1.

Bonjour à tous
Merci de votre participation d'entretenir le sujet.
Sur les mécanismes que j'ai réalisés, j'ai testé divers possibilités de transmissions de résonances avec les moyens dont je dispose

Je résume, rappel:

Un son c'est de l'air qui vibre
La vitesse du son ou célérité du son est la vitesse de propagation des ondes sonores
Cela dépend de la nature, la température et de la pression du milieu.

- Dans l'air : La vitesse de propagation du son dans l'air sec à une température de 0°C est de 331.6 m/s ; le vitesse du son augmente lorsque la température augmente (à 20°C, la vitesse du son est de 334 m/s).
Dans un solide : La vitesse de propagation du son dans de l'acier est de 5000 m/s, dans du cuivre 3353 m/s à la température ordinaire. Cette vitesse décroît lorsque le température augmente, car l'élasticité du milieu augmente, devient plus "mou" et donc, freine la propagation des ondes sonores. verre 5300 m/s.
- Dans un liquide : l'eau, la vitesse du son est égale à 1525 m/s à la température ordinaire et elle augmente lorsque la température augmente.

Résonance: Exemple
2 guitares bien accordées suspendues par une ficelle, séparées par une petite distance, sur une des guitares (A), vous tirez sur de corde de La à vide l'autre guitare (B) la corde de La va vibrer, Dans un orchestre un instrument qui joue peu faire vibrer un autre instrument qui ne joue pas, ce qui parfois ajoute des harmoniques indésirables pour le chef. Pendant l’exécution du morceau, les musiciens qui ne jouent pas (sur les instruments à cordes violons, harpes, piano difficile ) bloque avec la main les cordes. Celui qui génère le son est dit émetteur et l'autre récepteur, pour des fréquences plus élevées même principe pour la radio. Cela est vrai pour plein d'autres d'exemples
Dans mon dernier montage je suis soumis à deux natures la poutre en laiton de suspension et de l'air qui sépare les deux mécanismes,
Un rapport de 10 de vitesse 334 pour l'air et 3353 pour le cuivre, Je vous laisse la réflexion sur les comportements et les distances à respecter, parfois l'un est émetteur et l'autre récepteur chacun veut commander les ondes sont décalées, ventres et noeuds et après quelques battements, ils se mettent d'accord et s'entretiennent, je vous fais part des autres bruits, frottements divers, avec ou sans pierres etc.. Pour conclure j'ai mis sous cloche à vide l'ensemble, le comportement est différent, reste la transmission par la poutre de résonance!!! et énergie mécanique, ce qui fait que le vide a une incidence!!! Dans le vide chacun sait le comportement les ondes acoustiques !!!
Je serai curieux de voir le comportement et les mesures de la montre de Journe avec en plus le déplacement de l'air dans la boite ouverte et fermée. Et en final le comportement au poignet ,j'ai une connaissance, le papa est un maître horloger sa fille arrête les montres bracelet mécaniques et QZ, ) vous me direz ils y a beaucoup d'autres phénomènes qui peuvent perturber le fonctionnement autre que le pouls.

Dans ma petite expérience, j'ai de quoi alimenter, avec probablement des interprétations à vérifier, on va en rester là.

Sur la calibre présenté par Caput ( merci ami) de Armin Strom., je suppose que seul le mécanisme de droite fait tourner les aiguilles sinon ils ne sont pas autonomes!!!
Ne vous faites pas mal à la tête.
A suivre...

Bonjour
Merci Bernard de tes remarques, je te fais quelques réponses.
Les harmoniques sont une composante d’un son périodique dont la fréquence est un multiple entier d'une fréquence fondamentale1.
Si on appelle « ƒ0 » la fréquence fondamentale, les partiels harmoniques ont des fréquences égales à : 2ƒ0, 3ƒ0, 4ƒ0, 5ƒ0, etc.
En prenant comme note fondamentale le « la3 » (440 Hz) du piano, les harmoniques sont toutes les notes ayant pour fréquence un multiple de 440. Les harmoniques d’une note sont donc forcément plus aigus que cette note et s'appellent harmoniques supérieurs2
La fréquence dite fondamentale est l'inverse de la période d'un son périodique.
Seuls les sons périodiques ont une fréquence fondamentale
j'ai 6600 bt/h, un peu moins de 2 hertz
Dans mon système pas d'harmonique, simplement des bruits parasites (frottements pivots et bruits externe) de faibles amplitudes ce superposant à la fondamentale (certains bruits externe peuvent avoir des pics de fortes amplitudes) Si je tape fort sur un timbre à proximité de mon mécanisme de façon régulière à la fréquence proche du balancier, cela le perturbe, "intéressant non " plus la fréquence de mon balancier sera élevée, moins je serai perturbé (voir un balancier circulaire de montre) et des centaines de choses diverses latitude, Coriolis, magnétisme etc. etc. ! ce qui en résulte, faire des mesures dans uns salle blanche ne donne pas les mêmes résultats, pas forcément l' environnement qui convient.

Sur les mesures et constations visuels , mes 40 années de math et de physique ne sont pas forcément utilisées, voir impossibles, je reprends simplement ce que les grands ont fait et écrit, je ne vais pas réinventer, étant un relativiste l'étude de la mesure du temps me suffit. Je ne possède pas le labo qu'il faudrait! je ne souhaite pas spécialement plus, je suis retraité pas un pro de l'horlogerie et je désire simplement m'amuser et un peu satisfaire ma curiosité.
Bonne journée

Bonjour "sabeldom"

 Je suis conscient  du soin que tu apportes à satisfaire une simple...…interrogation  de ma part et j’espère
que ton post  intéressera aussi d’autres « curieux » détenteurs de plus , disons-le , d’instruction que moi !
c’est à la lecture de ton document que je prends conscience du fossé (voire du précipice ) qui sépare
un « super-matheux » , d’un simple élève qui n’ a eu son diplôme que grâce à la compréhension d’une sympathique « Prof de Maths »  ….. j’avais une bonne moyenne partout …. , sauf  pour cette discipline dotée d’un « coéf. » x10 …….  Bin oui , j’étais nul …. Ou presque ! mais elle avait compris que je ne serais en aucun cas pénalisé dans la profession par cette …carence en maths !
Je n’ai pas tout saisi  dans ton texte …je vais le  relire !!…mais néanmoins il m’a permis une approche  plus approfondie du sujet qui t’intéresse  , et je t'en remercie !
Bien cordialement ,
bm

Merci Bernard
Je suis content de t'apporter un petit +, (espérant avec le - possible d'erreurs) et de dire chapeau-bas, merci à vous les jeunes anciens, nos pères, de ce que vous avez fait pour nous et les générations futurs, qui ne sont pas toujours conscients et respectueux, plus rien à inventer après vous ( en horlogerie mécanique), je te rassure, mes réflexions sont basées + sur des constations que j'analyse par mes acquis scolaire et professionnel, cela ne m'apporte rien de + de mettre en équation des constatations, probablement je fais des erreurs d'interprétations, je vérifie quand même mes dires par diverses méthodes . Newton, Breguet, christiaan Huygens, Einstein et d'autres ... avec des moyens d'analyses quasi inexistant! ont presque tout fait, dit et écrit !!!
Bien à toi.
D.L.

Bonjour Wolfy
Merci,
En gros, la synchro est uniquement de l'énergie potentielle mécanique, des balanciers très lourds contrebalancés par les rouleaux
L'énergie potentielle d'un système physique est l'énergie liée à une interaction, qui a le potentiel de se transformer en d'autres énergies, le plus souvent en énergie cinétique,
L'énergie potentielle mécanique est une énergie qui est échangée par un corps lorsqu'il se déplace tout en étant soumis à une force conservative. Elle est exprimée en joules. Cette énergie potentielle, définie à une constante arbitraire près, ne dépend que de la position du corps dans l'espace. Cette énergie est appelée potentielle car elle peut être emmagasinée par un corps et peut ensuite être transformée par exemple en énergie cinétique lorsque le corps est mis en mouvement. De manière plus précise, la variation d'énergie potentielle d'un corps lorsqu'il se déplace entre deux points est l'opposé du travail fourni par la force à laquelle il est soumis entre ces deux points.
J'ai repris des infos déjà décrite sur d'autres sites:
Bonne journée

Une petite, pour clore ce sujet momentanément et ne pas vous ennuyer avec mes folies
Protéger, recouvrir mon proto dans un coffret, cloche ou autres de dimensions diverses, "belle caisse de résonance," un beau bordel en matière de signaux, tirer au vide, devinez? (abordé dans un précédent article) alors dans une montre étanche? c'est le pourquoi de mon interrogation!!!
C'est simple le fonctionnement de la résonance dans une montre, faut' il y croire???
@ +++

Merci !
A suivre ...

sabeldom a écrit:

Je vais tenter trois mécanismes à balancier pendulaires, comme vous le savez avec 2 balanciers pendulaires en résonance sont en opposition de phase, avec 3?, j'ai mon idée!

Marrant cette question des 3 balanciers pendulaires en résonance, je viens de découvrir une vidéo d'une telle pendule au British Horological Institute. Le "truc" qu'ils ont employé est de ne pas disposer les pendules dans le même plan :
https://forumamontres.forumactif.com/t213119-tourbillon-magnetique-et-resonnance-a-3-pendules

sabeldom a écrit:

Je souhaite réaliser un mécanisme avec un pendule de Foucault en balancier, comme vous le pensez la difficulté sera de réaliser un échappement en cône

Je pense qu'aucune horloge mécanique à pendule de Foucault n'existe actuellement. C'est un grand défi à relever!  
Les seules horloges que je connaisse qui sont régulées par un pendule de Foucault sont celles construites par Marcel Betrisey mais l'entretien des oscillations est électro-magnétique:
http://www.betrisey.ch/pestolin.html
http://www.betrisey.ch/leon.html

Arno a écrit:

Les journaleux ...
Très tard, soit vers 1815, Breguet s'est inspiré des travaux de Antide JANVIER qui fut l'inventeur de la résonance.
Qqs rares exemplaires de régulateurs à résonance de A.JANVIER sont parfois mis aux enchères.
D'ailleurs, le dernier acquis pour prés de un million de $ par, justement ... JOURNE.

Pour compléter encore un peu l'histoire, le phénomène de résonance fut découvert par Huygens en 1665.

"Lettre de Christiaan Huygens adressée à son père Constantijn datée du 26 février 1665 :
Ayant été obligé de garder la chambre pendant quelques jours, et même occupé à faire des observations sur mes deux horloges de la nouvelle fabrique, j'en ai remarqué un effet admirable, et auquel personne n'aurait jamais pu penser. C'est que ces deux horloges étant suspendues l'une à côté de l'autre, à la distance d'un ou deux pieds, gardent entre elles une justesse si exacte, que les deux pendules battent toujours ensemble, sans jamais varier. Ce qu'ayant fort admiré quelque temps; j'ai enfin trouvé que cela arrivait par une espèce de sympathie: en sorte que faisant battre les Pendules par des coups entremêlés, j'ai trouvé que dans une demi-heure de temps, elles se remettaient toujours à la consonance, et la gardaient par après constamment, aussi longtemps que je les laissais aller".
source : http://forums.futura-sciences.com/physique/222845-synchronisation-de-metronomes.html

Il a réalisé des expériences sur le sujet :

source image : https://phys.org/news/2016-03-huygens-pendulum-synchronization.html

Et a même envisagé d'utiliser le phénomène pour améliorer la précision dans ses recherches sur les horloges marines :


source images : http://dbnl.nl/tekst/huyg003oeuv18_01/huyg003oeuv18_01_0002.php

Ah! J'oubliais,

Sabeldom, si tu aimes l'anglais et les formules mathématiques voici deux articles pour t'aider dans tes recherches :
https://www.nature.com/articles/srep11548
https://www.nature.com/articles/srep23580

Bon courage; perso j'ai parcouru très en diagonale mais ça a l'air assez pointu et peut-être intéressant pour toi?

Saturne a écrit:

https://www.nature.com/articles/srep11548
https://www.nature.com/articles/srep23580

Bon courage; perso j'ai parcouru très en diagonale mais ça a l'air assez pointu et peut-être intéressant pour toi?

... c'est un peu ce que j'ai tenté de dire simplement avec les "oscillateurs harmoniques couplés et forcés".
En regardant la modélisation dans le premier document on a un système d'équations différentielles du 2ème ordre non-linéaires pour lesquelles il n'existe pas de solution formelle. Le premier document discute très en détail les hypothèses et les résultats des simulations numériques qu'ils ont menées.
Très intéressant, j'ai fait travailler mes étudiants d'informatique sur des systèmes un peu plus simples mais assez semblables.

Merci beaucoup Saturne pour ces précieux documents

... comme quoi l'horlogerie mène à tout; enfin plutôt tout mène à l'horlogerie

Moi je découvre la "Lettre de Christiaan Huygens" , très intéressant

Bonjour à tous !
Sur la vidéo du 20/8 de 13H02, c'est en fait la somme (parfois négative) qui devient une moyenne générale à tous les métronomes ? !
Si je m'explique bien !