Etude d'une montre mécanique

Salut à tous!

Je suis en train d'essayer d'étudier une partie d'une montre mécanique pour un projet d'année, et j'aurai besoin d'un petit coup de pouce et d'avis pour m'aider dans ma quête...

J'aimerai essayer d'expliquer (de façon théorique) pourquoi le balancier d'un montre mécanique oscille en permanence alors qu'il est soumis à des frottements et qu'on ne voit pas (à première vue) comment il pourrait récupérer de l'énergie. Donc j'ai effectué des recherches pour maîtriser mon sujet et donc je sais que tout se passe au niveau de échappement (ancre Suisse dans mon cas). J'ai vu qu'il y avait plusieurs phases, durant lesquelles le balancier perd de l'énergie en poussant l'ancre au niveau de la cheville, mais qu'il en récupère lorsque la roue d'échappement "glisse" le long des palettes. (dites moi s j'ai mal compris )

J'aimerai savoir si certains d'entre vous ont des connaissances dans ce domaine, et savent comment modéliser ces efforts pour que je puisse essayer de mettre tout ça dans une" jolie" équation (tout est relatif )
Dans le cas échéant, juste me dire si j'ai bien compris et me préciser le fonctionnement me sera également utile

Merci à vous !


PS: je suis en deuxième année de prépa PSI si certains veulent me situer niveau théorie/calculs

Un peu de lecture ici pour commencer
https://forumamontres.forumactif.com/t19771-horlogerie-notions-de-base

En fait c'est comme une balançoire, la personne qui pousse bloque un peu au contact puis pousse à son tour tout comme l'ancre et la roue d'échappement.

Le balancier permet de déverrouiller l'ancre qui se retrouve pousser par la roue et qui ensuite pousse le balancier...

Merci cela confirme mes idées!

J'avais déjà vu cet article, et j'ai également regardé des "cours d'échappement" sur le site de l'Horlogerie Suisse (très complet mais il faut relire beaucoup de fois avant de bien comprendre!), et également sur Sport-Histoire il y a un article assez intéressant à ce sujet. (je ne sais pas si j'ai le droit de mettre les liens donc je ne les ai pas mis au cas où ^^)

Je pense avoir compris le fonctionnement général de ces ensembles de pièces, mais c'est au niveau théorique que j'ai du mal a avancer! Je n'ai pas vraiment trouvé de documentation là dessus sur internet, et je sais qu'il y a un grand livre là dessus (Théorie d'Horlogerie) mais je n'ai pas envie de l'acheter exprès vu l'utilisation que j'en aurais ...

Que veux-tu savoir exactement ?
La force est démultipliée depuis le ressort moteur jusqu'à l'ancre par un jeu de rouages, dont la dernière, la roue d'ancre, fait appui sur les palettes de l'ancre, bras de levier pour que la fourchette relance le balancier.
Si tu veux mettre ça en équation... C'est complexe.
Il faut tenir compte du moment observé car la force du ressort fluctue au fil de son désarmage, de la tribologie pour ce qui est des rubis et des glissements des palettes d'ancre...
Si tu aimes les équations, je te conseille https://books.google.be/books/about/Trait%C3%A9_de_construction_horlog%C3%A8re.html?id=EPxUNlKp1JUC&redir_esc=y
1116 pages d'équations sur le sujet. La table des matières est visible dans l'extrait.

Il peut commencer par négliger quelques paramètres comme les frottements, l'inconstance du couple, etc... et les ajouter en fonction de son avancement.

willbur a écrit:

Il peut commencer par négliger quelques paramètres comme les frottements, l'inconstance du couple, etc... et les ajouter en fonction de son avancement.

Oui, mais il mentionnait justement les frottements dans sa question initiale.

brunod a écrit:

La force est démultipliée depuis le ressort moteur jusqu'à l'ancre par un jeu de rouages, dont la dernière, la roue d'ancre, fait appui sur les palettes de l'ancre, bras de levier pour que la fourchette relance le balancier.
Si tu veux mettre ça en équation... C'est complexe.

C'est justement les interactions entre la roue d'échappement et l'ancre que je comptais essayer d'étudier dans un premier temps, genre le couple que fournit la roue d'échappement à l'ancre pendant la phase d'impulsion qui se retransmet au balancier, puis celui qui est retiré au balancier lorsqu'il dégage les palettes de la roue d'échappement. Enfin si j'arrive à faire tout ça je pourrais appliquer par exemple le théorème du moment dynamique pour établir l'équation finale qui régit le mouvement du balancier.

Merci pour le lien! je vais voir si je trouve mon bonheur là dedans

Après comme disait willbur, y aller progressivement peut être une bonne idée aussi pour pas tout mélanger dès le début...
Peut être que si je prend pas tout de suite en compte la variation de raideur du ressort, les frottements fluides (dû à l'air sur le balancier) et que je modélise les frottement solides de façon grossière (un terme proportionnel à la vitesse de rotation par exemple), ça sera déjà plus simple et plus vivable. Puis je les ajouterai si je parviens à mes fins...

Ceci pourrait t'aider également

http://www.witschi.com/assets/files/sheets/Formation%20Witschi.pdf

Merci! J'avais déjà lu ce doc, et cet aprem j'ai essayé de visualiser les 3 "bruits" de l'échappement mais il y avait un bruit ambiant qui m'empêchait de bien discerner les pics...  je ré-essaierai plus au calme!
Je sais déjà que le mienne a une fréquence d'environ 3 oscillation complètes par seconde (car 6 "tics" par secondes)
Donc T~1/3s donc f~3Hz... ce qui est pas très précis d'après ce que j'ai lu, mais c'est un montre à gousset que j'ai acheté pas cher sur un marché dans le but de la démonter un peu , donc ça me suffit largement.

Vérifie bien qu'il s'agit d'un échappement à ancre, et pas à cylindre...
As-tu une photo du mouvement ?

Normalement c'est bien une ancre. On voit ici 3 "phases": la roue d'échappement bloquée, lorsqu'elle pousse l'ancre, et lorsqu'elle bute contre la palette. (si j'ai tout bien compris )
J'ai pas encore de photos du mouvement hors du corps de la montre car je ne l'ai pas encore démontée, mais vu qu'elle a des parois transparentes on voit assez bien ce qui se passe a l'intérieur.