Vue d'ensemble
Les
|boîtes à pignons sont utilisées dans un certain nombre de constructions plus avancées, pour ajouter un ingrédient unique pour des constructions.
Chaque boîte à pignons a un axe d'entrée rotatif et le convertit par l'intermédiaire d'un train d'engrenages jusqu'à 3 sorties.
Le processus pour concevoir une boîte à pignon est de savoir quel ratio est visé en sortie, pour mettre en applications ça, il suffit d'utiliser une
table d'assemblage de boîte à pignons, et de placer plusieurs roues de différentes tailles pour monter un système d'engrenage complexe comme explique ci-après.
Liens rapides
Conception de boite à Pignons
Comme vous pourrez le constater, on utilisera souvent les coordonnées sur la table d’assemblage, de la ligne 1 à 8 à la colonne A à H :
| | A | B | C | D | E | F | G | H |
| 8 | 8A | 8B | 8C | 8D | 8E | 8F | 8G | 8H |
| 7 | 7A | 7B | 7C | 7D | 7E | 7F | 7G | 7H |
| 6 | 6A | 6B | 6C | 6D | 6E | 6F | 6G | 6H |
| 5 | 5A | 5B | 5C | 5D | 5E | 5F | 5G | 5H |
| 4 | 4A | 4B | 4C | 4D | 4E | 4F | 4G | 4H |
| 3 | 3A | 3B | 3C | 3D | 3E | 3F | 3G | 3H |
| 2 | 2A | 2B | 2C | 2D | 2E | 2F | 2G | 2H |
| 1 | 1A | 1B | 1C | 1D | 1E | 1F | 1G | 1H |
Contraintes
Jusqu'à 15 axes peuvent être placés sur une grille 8x8 sur la table d'assemblage, chaque axe peut contenir au maximum 3 pignons, le nombre de pignons maximal autorisés étant de 30 au total (Les séparations, ou entretoises, incluses).
Il doit y avoir au moins 1 pignon sur l'axe d'entrée en 1A, et un ensemble relié pour rejoindre 1 à 3 axes de sortie. (8A, 8H)
Assemblage
Si 2 axes sont proches l'un de l'autre, un pignon peut entraîner un second et ainsi de suite, il faut prendre en compte la taille des pignons et leur distance:
- Adjacent: La somme des dents doit être de 6 (donc forcement 2 pignons à 3 dents)
- Diagonale: La somme des pignons doit être de 8 (4+4 ou 5+3)
- Espacés d'une case: La somme des pignons doit être de 11 (6+5 7+4)
- Mouvement du cavaliers (ceux qui jouent aux échecs comprendront): 2 cases dans un sens puis une dans l'autre: La somme doit alors être de 12 (6+6 ou 7+5) pour s'assembler, les pignons doivent aussi être à la même hauteur (attention si vous superposez des pignons). Il est important de préciser que les entretoises sont considérées comme des pignons à 1.5 dents, et que toutes les sommes des pignons d'un axe doivent être valides pour assurer un bon entraînement. Par exemple vous ne pouvez pas laisser une entretoise à proximité immédiate d'un pignon à 5 ou 6 dents, ou en diagonale d'un pignon à 7 dents.
Taux de rotations
Chaque axe a un taux de rotation basé sur l'axe d'entrée 1A définit à 100%.
Dans une boite d'assemblage correctement conçue, vous pouvez vérifier le rendement de chacun des axes en cliquant simplement sur analyser, il s'agit d'une véritable chaîne démarrant du point 1A jusqu'au point de sortie.
Si les pignons placés sur une paire d'axes sont de la même taille, alors les 2 axes tourneront au même taux, et inversement, l'axe avec le pignon le plus grand tournera toujours plus doucement que celui avec le pignon le plus petit, par exemple, si on place un pignon à 3 dents en 1A et un pignon en 5 dents en 2B, 5 rotations de 1A feront passer 15 dents de pignon, ces 15 dents correspondront à seulement 3 rotations d'un pignon à 5 dents, ainsi l'axe 2B tournera 3 fois pour chaque 5 rotations de 1A, c'est à dire un taux de rotation de 3/5 ou 60%.
Le même principe peut être employé beaucoup de fois dans une rangée en employant les 3 couches différentes disponibles.
Un pignon à 3 dents sur le 1A peut engrener avec un pignon à 5 dents sur 2B sur une couche inférieure, signifiant que 2B tourne à 60%. Si on ajoute un pignon à 3 dents sur l'axe 2B (en seconde couche donc), engrenant avec un pignon à 5 dents en 3C (avec une entretoise en sous-couche par exemple), ainsi 3C tournera à 3/5 de 2B soit 60%, qui est lui même à 3/5 de la vitesse de l'axe 1A (60% aussi). Le taux de rotation final de 3C serra alors de (3/5)*(3/5) = 9/25=36%.
Faire la jonction
Le besoin des pignons à s'engrener ensemble ainsi que la façon dont la vitesse de rotation est influée, signifie que n'importe quel rendement peut être exprimé comme le produit d'une fraction.
L'exemple plus haut est (3/5)*(3/5) ce qui signifie qu'on parle du trajet de 1A vers 2B puis de 2B vers 3C avec 2 fois de suite un pignon à 3 roues qui entraîne un pignon à 5 roues.
Pour construire une boîte à pignons avec des sorties dans une gamme désirée, il suffit de retrouver l'opération avec les fractions correspondante, qui se multiplieront pour obtenir les bons taux.
Pour cela une grande partie du travail a déjà été conçue par nombre de joueurs, qui proposent entre autres des outils de calculs en ligne:
silver's gearbox page, Osmirik's Gearbox Finder (mort? :()
TMEG Gearbox Tool (semble être un lien mort aussi :().
Ingenia a aussi compilé une listé de ratios très utile.
Utiliser 2 pignons de 3 dents ou 2 pignons de 4 dents pour transporter un ratio permet d'avoir le meilleur rapport prix si le ratio est obtenu trop rapidement avant le point de sortie. Beaucoup de boîtes à pignons conçues contiennent des chaînes de 3 ou 4 pignons de même taille pour cette raison.
Le prix final correspond à la taille des pignons, plus les pignons utilisés sont grands, plus le prix sont élevés (jusqu'à 120 fer pour un pignon de 7 dents).
Pour les coûts:
- Pignons à 3 et 4 dents: coût faible (2 laiton)
- Pignons à 5 et 6 dents: coût moyen (20 fer)
- Pignons à 7 dents: coûts élevés (120 fer) et requiert un moule de maître.
Si vous obtenez le bon résultat trop tôt, optez plutôt pour rejoindre l'axe de sortie en continuant avec des pignons à 3 dents (si horizontal ou vertical) ou horizontal (si vous devez y aller en diagonale) de même valeur.
Pour ceux qui ont une machine sous Unix, ou qui ont une version de cygwin sur Windows, vous pouvez utiliser Kem's gearbox table simulator, pour préparer votre montage en différé.
Il est réellement plus facile de concevoir une boite à pignons ici que sur la table d’assemblage en jeux. (Si vous avez des trucs à ajouter, n’hésitez pas à contacter Kem ou Mjr d’ailleurs)
Conseils pour les monstruosités à sortie multiples
Avec automatisation de carrière avancée, vous aurez souvent besoin de boîtes à pignons avec de multiples sorties.
En théorie, vous pouvez concevoir ces derniers de la même manière que les boîtes à pignons à sortie unique mais : établie la chaîne des fractions dont vous avez besoin et adapter les axes en conséquences sur plusieurs niveaux différents… Mais en pratique c’est loin d’être aussi simple et il y a de multiples obstacles à affronter :
- Vous pouvez reprendre la chaîne des fractions librement, en surveillant quelle chaîne doit aller à quelle sortie.
- Vous pouvez souvent choisir des chaînes communes à plusieurs fractions, parfois 2 sorties ou plus peuvent partager une grande partie de la chaîne. Vous pouvez alors réorganiser les fractions de façons à les mettre dans le même ordre, et les séparer uniquement quand nécessaire. Il y a habituellement beaucoup de chaînes possibles pour chaque gamme de rendement et un bon choix peut économiser beaucoup de pignons moyens voir gros.
- Vous devez rester dans la limite des 15 axes utilisés et des 30 pignons maximum. Ce n’est franchement pas difficile quand il n’y a qu’une seule sortie, mais ça commence sérieusement à devenir chiant quand on doit en avoir 2 et nous faire arracher les cheveux pour arriver à tout calculer pour 3 sorties. Partager les rapports est ESSENTIEL au succès des montages, vu qu’un partage permet d’économiser beaucoup de pignons et d’axes.
- Parfois il est possible de sauver quelques pignons (surtout des entretoises) en utilisant les couches les plus inférieures possibles, par exemple si vous devez terminer avec une chaîne de 4 pignons à 3 dents, l’idéal est qu’ils soient posés au plus bas, le reste étant du gaspillage, tout ça pour rester dans la limite des 30 pignons (entretoises incluses).
- Si vous avez une boîte de pignons à 3 sorties, vous pouvez très bien partager des fractions sur la première et troisième sortie avec des croisements. Une chaîne 7-4 ou 6-5 est très fréquente par exemple, sur presque tous les montages, séparer les couches après devient vite indispensable..
- Si vous avez 2 sorties très proches, 8B et 8D par exemple, vous pouvez faire en sorte qu’une soit entraînée par l’autre, si elles sont assez proches pour être gérées par des couples de pignons de 5-6 dents ou de 4-7 dents.