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Robustesse entre fusils juxta/superposés/monocanon/ verrou?

Par flyingman | 13 mai 2013

Bonjour à tous.

Je comprends bien que ma question est délicate dans le sens ou on peut avoir de bons et de mauvais fusils dans ces 4 configurations, mais peut-on, néanmoins, tirer une règle "générale" concernant la robustesse en fonction de leur configurations?

D'avance merci.

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  • Alexis43

    Salut,

    C'est très complexe mais je vais quand même essayer de m'expliquer simplement.

    Soit une cartouche donnée qui développe toujours la même pression, accélération etc.

    La pression s'exerce bien sur les parois du canon et va donc générer principalement une contrainte de traction sur le métal, (le diamètre du canon va augmenter mais il n'y a pas que ce phénomène bien sur).

    Pour encaisser cette contrainte, il suffit donc que la section et le métal soient bien adaptés.

    A section et matériau égal, la résistance du canon sera égale. Pour un fusil donné, il est facile de mesurer l'épaisseur du canon, mais moins facile de mesurer la limite élastique du matériau, principale caractéristique pour ne pas déformer le canon, et la charge à la rupture, principale caractéristique pour éviter que le canon éclate. (Sur un fusil existant il faut prélever un échantillon et faire un essai de traction, c'est du destructif, d'autres méthodes existent, mesure de la dureté, par ultrasons etc., mais le résultat reste calculatoire et approché).

    Toutes ces caractéristiques sont évidemment mesurées, contrôlées en amont (analyses chimiques chez le métallurgiste qui produit l'alliage, sur la coulée et le demi produit, essais mécaniques, contrôle et maîtrise des TT, essais mécaniques etc etc, et, de plus, le canon et/ou le fusil est éprouvé fini afin de s'assurer de l'absence de défauts indétectables en contrôle industriel classique, par exemple une paille, une micro fissure etc etc, mais qui vont amener par exemple la ruine du canon lors de l'essai, ou une déformation ou un départ en fissuration mais qui sera alors révélée par un très simple contrôle par magnétoscopie voire visuel si le canon "explose"!).

    Donc la, c'est relativement simple (si on fait simple, pour expliquer).

    Ensuite, ça se complique un peu.

    Le départ du coup génère également une force de compression sur le tonnerre, mais aussi des efforts sur le (les) crochets et des moments qui ont tendance à faire tourner les canons suivant les 3 axes, mais principalement dans le plan vertical (ouverture du faisceau) et horizontal (déhanchement) plus rotation dans le plan horizontal pour les juxta.

    Ces moments sont fonction de la distance de l'axe du canon au point d'appui, donc, par exemple, sur un superposé, le départ du coup du canon supérieur génère un moment plus élevé que celui du canon inférieur. Par contre le moment latéral (déhanchement) est en théorie identique puisque l'axe des canons est à égale distance des crochets. (en principe).

    Sur un juxta, c'est l'inverse, l'axe des canons est à la même distance verticale des crochets, mais l'effort est excentré par rapport au centre de gravité ce qui a tendance à générer le déhanchement et la rotation horizontale.

    Alors, les armuriers remédient intelligemment à tout cela en plaçant judicieusement les verrous et les crochets de façon à réduire au minimum les efforts d'encastrement en jouant sur les distances des points d'application des forces et aussi bien sur, sur les sections résistantes et les caractéristiques des matériaux.

    Sur une carabine à verrou, le problème est "moins complexe" puisque l'on n'a pas le souci de la rotation des canons, sur un axe ou un autre.

    Le canon est vissé dans le boîtier de culasse, il est encastré et solidaire de celle ci, d'une part, et la culasse est "semi encastrée" dans le canon et les axes sont en principe alignées.

    La culasse reprend principalement un effort de compression axiale, plus facile à maîtriser que pour les canons des fusils, et on peut reprendre des forces plus importantes, ce qui explique que les calibres des carabines à verrou, ou autres, soient généralement et sauf exception plus virils que ceux des carabines express.

    Pour un mono canon, on aura les mêmes impératifs que pour les juxta mais avec la dissymétrie en mons.

    Cela dit, les ingénieurs armuriers ne sont pas spécialement des rigolos quoique certains puissent penser, et, en général, les produits sont très bien étudiés, (parfois un peu moins bien réalisés ou avec des matériaux limites, alliages légers, micro fusion etc etc) tu peux avoir confiance aux armes de marque.

    Merci aux spécialistes éventuels qui me liraient de ne pas me rentrer dedans car j'ai essayé de faire simple.

    Par contre, tout complément est évidemment bienvenu.

    8)

  • chasseur05

    tres clair alexis

    je ne regarde plus mes armes de la meme facon maintenant

  • andre66300

    c'est sur :o

  • plume80

    bonjour

    pour les juxta on peut diminuer le dehanchement par l'addition d'un troisieme verrou superieur dans le prolongement de la bande de visee,et le supprimer en mettant un double crochet,un crochet par canon dans leur axe,fermeture style chapuis fabarm et bientot fair ,ce qui donne une resistance egale au meilleur superpose.

  • Alexis43

    Salut,

    Tout à fait.

    Déjà un juxta à double crochets permet de diminuer le moment de rotation "horizontal", sur l'axe vertical donc, si le crochet est situé au droit de l'axe du canon.

    Dans ce cas, le bras de levier est nul.

    Enfin, les solutions sont relativement nombreuses, les ingénieurs armutiers ne manquent pas d'imagination et de compétence.

    8)

  • flyingman

    Bonjour à tous.

    Alexis43, merci pour ces précisions techniques.

    J'en conclue donc que la meilleur configuration, système à verrou mis à part(car très rare ), le mono canon est/sera le plus durable dans le temps par rapport aux juxtaposés et aux superposés.

    J'ai lue sur ce site que les juxtaposés étaient "plus robustes" par rapport aux superposés du faite du nombre de pièces moins importantes.

    Est-ce vraiment le cas?

    D'avance merci.

  • Plume75

    Bonsoir,

    Pour l'instant il n'a été question que de la robustesse du basculage au tir. Pour une arme de chasse la question de la robustesse est plus vaste si on la considère comme la longévité de l'arme. Dans ce cas il faut aussi considérer la résistance à la corrosion, la fiabilité du mécanisme de percussion,, la tenue des bois dans le temps ect ...

    Et si on regarde les fusils anciens voir centenaires en état de tir on trouve des auto 5, des vieux juxta basculants ou à canons fixes type Darne ou des superposés B 25.

    Je crois que si on cherche se qu'ils ont en communs en plus d'être des armes de fabricants sérieux, c'est sûrement d'avoir été bien entretenus.

  • flyingman

    Bonjour à tous.

    Avec les photos, je comprend mieux! En fait, tout dépend du système d'attache!

    J'ai bien compris, aussi, qu'à système d'attache "multiple" équivalent, un superposé subira moins de contrainte (car dans l'axe) qu'un juxtaposé.

    Un grand merci à tous pour vos interventions.

  • flyingman

    Bonjour à tous.

    ne pas oublier que le basculage est placé bien plus bas sur un superposé , ce qui renvoie au même probléme mais dans le plan vertical ,

    Oui, cela je l'ai bien compris, mais cela s'applique uniquement aux superposés qui n'ont qu'une attache dans le bas(?)...mais pour ce qui ont une attache, en plus en haut, il ne devrait plus y avoir de moment de flexion, non?

    D'avance merci.

  • Alexis43

    Hola!

    Il ne faudrait peut être pas aller trop vite en besogne...

    Les forces exercées par le départ du coup existent toujours quels que soient les systèmes de verrouillage, crochets/goupilles etc.

    On a du double cisaillement plus un moment sur les goupilles traversantes, du cisaillement simple plus un moment sur les cimblots, du cisaillement et un moment sur les butées de recul par exemple, etc etc.

    Ces forces complexes générent des contraintes complexes dans les trois directions et des moments fonction des bras de levier aux points d'application, crochets/goupille par exemple.

    Ils existent toujours.

    Simplement, ils sont repris de différentes façons en fonction des systèmes de verrouillage.

    Ce n'est pas parce que ce moment est repris qu'il n'existe plus.

    Il se "retransforme" en force et donc en contrainte sur les verrous.

    Principalement par exemple sur un verrou transversal en contrainte de cisaillement plus de la flexion appliquée au CDG du verrou plus de la compression au dessus et au dessous du verrou dans la bascule et du cisaillement du bec du crochet etc etc..

    Sur un verrou du genre broche/trou, en contrainte dûe à la pression diamétrale dans l'alésage et du cisaillement de la broche principalement.

    Si les moments n'existent plus, quels qu'ils soient, alors on n'a plus besoin de les réduire.

    8)

  • Plume75

    Merci Alexis pour toutes ces explications qui nous éclairent sur les phénomènes en jeu.

    En faits si je comprends bien quelque soit le système, les efforts dus à la détonnation existent. Ils sont repris par les différentes pièces de la bascule et du système de verrouillage.

    Tout l'art du fabricant consiste à partir des qualités physiques des matériaux qu'il a choisi de dimensionner les pièces en fonction des contraintes auquelles elles seront soumises.

    Ces informations sont difficles à obtenir et à maitrisser pour choisir un fusil.

    Au final n'en revenons nous pas à la question du sérieux des marques et à la réputation des armes (tel modèle de telle marque) éprouvées sur le terrain par les utilisateurs chasseurs ou tireurs?

  • Alexis43

    Salut,

    PLUME75: "En faits si je comprends bien quelque soit le système, les efforts dus à la détonnation existent. Ils sont repris par les différentes pièces de la bascule et du système de verrouillage."

    Un exemple pour imager le fait que les moments ou les forces ne "disparaissent" pas lorsque l'ensemble est à l'équilibre.

    Tu prends une barre à mine par exemple et tu t'en sers de levier pour soulever un poids (Archimède aurait bien voulu posséder un levier pour soulever le monde!).

    Tu as donc un système de levier inter appui.

    Tu te pends à l'extrêmité du levier, mais la masse à soulever est bien trop importante et ne bouge pas.

    L'ensemble est à l'équilibre, mais ta barre est bien soumise aux efforts et se déforme.

    Si tu insistes et que tu rajoutes du poids de ton coté, alors la barre va carrémént plier.

    Pour le fusil, c'est pareil, tout se déforme lors du départ du coup, mais les déformations restent imperceptibles, sauf à les mesurer.

    Le canon gonfle, se "tortille" dans tous les sens, La bascule s'ouvre, les goupilles fléchissent, les verrous aussi etc etc.

    Donc, en gros, comme tu le dis, on n'a pas les moyens de vérifier par soi même.

    Cela dit, certains systèmes sont meilleurs que d'autres et la marque est quand même une indication de la qualité.

    8)

  • Alexis43

    Juste un petit complément.

    En général, pour quantifier les déformations de ce type, soit des microdéformations dans le domaine élastique, on utilise des jauges de déformation qui permettent de mesurer le micron.

    C'est basé sur la variation de la résistance d'un système de fils (des jauges de déformation voire de "contrainte" improprement) collés sur le support ou soudés, et que l'on mesure avec un appareil spécial basé sur le principe du pont de wehatstone.

    De ces déformations, on en déduit les contraintes si le module du matériau est connu.

    Le hic, dans le cas du fusil, c'est la rapidité du phénomène. On doit pouvoir visualiser tout ça avec des systèmes de caméra à trés haute vitesse je pense.

    Bref, cela ne relève plus du bricolage mais de l'instrumentation et de la mesure.

    8)