Arco composto
| Arco composto | |
 Um arco composto Browning . | |
| Apresentação | |
|---|---|
| País nativo | Estados Unidos |
| Modelo | Arma de arremesso |
| Projéteis | Setas; flechas |
| Designer | Holless Wilbur Allen |
| Período de uso | 1969 |
| Outros nomes) | Arco composto |
| Características técnicas | |
| Materiais | Materiais compostos , alumínio ou magnésio , fibras sintéticas |
Um arco composto é um arco moderno que usa alavancagem , geralmente por cabos e polias , para tensionar os membros.
O arco composto foi desenvolvido em 1966 por Holless Wilbur Allen no Missouri e foi patenteado nos Estados Unidos em 1969. O arco composto cresceu em popularidade e se tornou o arco mais popular. Não mais usado nos Estados Unidos.
Operação
Os membros de um arco composto são geralmente mais rígidos do que os de um arco recurvo ou reto. Graças a essa rigidez, o arco pode produzir mais energia do que outros arcos, mas os galhos são muito duros para serem armados por uma simples ação direta na corda. A corda é presa às polias (cames), uma ou ambas sendo conectadas à outra ramificação por um cabo. Quando a corda está esticada, ela gira as polias. Eles puxam os cabos que esticam os galhos e armazenam energia. O uso de alavancagem dá ao arco composto sua curva característica de tensão / tração, com um pico de esforço e, em seguida, uma diminuição (liberação) da força de retenção. O arco composto é pouco afetado pelas mudanças de temperatura e umidade, e oferece maior velocidade do que outros arcos.
Cames e polias
As polias também são chamadas de "cames" porque seu formato não é necessariamente circular. Em mecânica, um came é um dispositivo não circular que gira sobre um eixo e permite transformar movimentos e forças (geralmente rotacionais em um eixo de cames ) em movimentos e forças lineares. Em um arco composto, no entanto, o formato dos cames permite (além do formato geral do arco) criar uma alavanca especial para certas posições (dependendo dos raios do came para ambos os lados da polia. Em uma determinada posição - veja fotos "funcionamento da polia") e decida com precisão a distribuição da força a ser aplicada de acordo com o desvio da posição de repouso.
A forma particular do came e do arco determina para cada posição intermediária entre a posição "em repouso", e a posição totalmente esticada (de manutenção), a força exercida pelo arco, contra a qual o arqueiro deve lutar para dobrar o arco, e que também determinará a função de aceleração da flecha, bem como o choque de retorno (recuo) que o arqueiro sofrerá quando a flecha for lançada. Nas fotos, podemos observar claramente que para determinadas posições de tração (em particular em repouso), a corda vermelha está muito mais longe do eixo do que a corda amarela, o que implica que a força para a corda amarela é muito importante, enquanto que no ao contrário, na posição de retenção este efeito é invertido, o que implica que a força de retenção é muito menor do que a força necessária para deixar a posição de repouso.
Existem formas de cames mais suaves ou mais duras e mais poderosas, que serão mais adequadas para arqueiros novatos ou mais experientes, respectivamente (veja abaixo). A energia final da flecha corresponde à soma (ou melhor, à integral ), das partes da energia transmitida pela força da corda à flecha, para cada parte do caminho entre a posição de espera e a posição de repouso. Se representamos em um gráfico , para um dado arco, a curva representada, para cada posição (em metros ) de tração da corda a partir da posição de repouso, pela força (em newtons ) oposta pela corda, a superfície representada sob esta A curva entre uma dada posição inicial e a posição de repouso corresponderia à energia total (em joules ) comunicada à flecha se ela for liberada dessa posição inicial.
Construção de um arco composto
O cabo de um arco composto geralmente é feito de alumínio ou magnésio . As alças são projetadas para serem o mais rígidas possível. A alça é o elemento central sobre o qual os outros componentes serão montados, como os galhos, a mira, a estabilização ou mesmo a aljava. As hastes são feitas de materiais compostos e são capazes de resistir a grandes esforços de tensão e compressão. Os galhos armazenam toda a energia do arco, nada é armazenado nas polias e cabos. Na configuração mais comum, existe um came ou roda no final de cada ramal. A forma da polia pode variar entre os diferentes designs de arco. Cordas e cabos são geralmente feitos de fibras sintéticas (Vectran, Dyneema ...) e são projetados para ter alta resistência à tração e alongamento mínimo, de modo que o arco transfira sua energia de forma eficiente e sustentável. Nos primeiros projetos de arco, os cabos eram geralmente feitos de aço revestido de plástico.
Vantagens sobre outros arcos
Vantagens técnicas
Quando o arco é armado, sua potência atinge um pico e, em seguida, diminui para a força de retenção. Essa força de retenção pode ser de 35% ( 65% da liberação ) a 20% ( 80% da liberação ) da potência máxima. Um fabricante (Concept Archery) faz um arco composto com 99% de folga.
Este disparo permite que o arqueiro use efetivamente um arco com maior potência do que faria com um arco reto ou recurvo.
O sistema de came pode incluir peças revestidas de borracha para definir o comprimento do arco. Essas peças fornecem uma “parede” para o arqueiro se apoiar quando em tração, e podem ser ajustadas para o desenho ideal do arqueiro. Isso permite que o arqueiro alcance um ponto de ancoragem repetível e energia constante transmitida para a flecha, melhorando assim a precisão.
O projeto das polias (cames) controla diretamente a aceleração da lança. O que é chamado de came suave acelera a lança mais suavemente do que um came rígido . Os arqueiros iniciantes geralmente começam com um came suave , enquanto os arqueiros mais experientes escolherão um came rígido para ganhar velocidade. Os arcos podem ser fornecidos com uma variedade de cames.
Alguns sistemas de polia usam um único came na parte inferior do arco e uma roda balanceada no topo do arco em vez de dois cames idênticos. Esse projeto elimina a necessidade de cabos e, em vez disso, usa uma única corda que começa no came inferior, passa ao redor da roda superior, ao redor do came inferior novamente e se conecta ao ramo.
Outras vantagens
Arqueiros compostos geralmente usam meios mecânicos (uma liberação) para ajudar a segurar e soltar a corda. Isso significa que se prende à corda perto das pontas da flecha e permite que o arqueiro solte a corda por uma ação em uma alavanca ou por um aumento na força de tração. O uso de uma liberação permite uma liberação mais regular do que pela ação direta dos dedos na corda.
Em competição, o uso de um visor de aumento (escopo) é autorizado.
Desvantagens
O baixo poder de sustentação em comparação com outro arco torna o arco composto mais suscetível a certas formas de erro quando o arqueiro está com a força total. Em particular, é mais fácil para o arqueiro dar um efeito de torque em torno do eixo vertical, levando a erros laterais.
Valores descritivos de um arco composto
O desenho AMO padrão é a distância do cabo de tração completo até o ponto mais baixo da empunhadura, mais 4,45 cm (1,75 pol.). Como a potência do arco pode aumentar e diminuir mais ou menos rapidamente em torno do "pico" de potência, os arcos de mesma potência no pico podem armazenar diferentes quantidades de energia. Norbert Mullaney definiu uma relação “ energia armazenada / força de pico de extração ” ( energia armazenada / força de extração de pico = SE / PDF). Essa proporção é geralmente em torno de 3 joules por quilograma, mas pode chegar a 4,2 J / kg . A eficácia dos arcos também varia. A eficiência (energia transmitida / energia armazenada) de um arco é geralmente entre 70% e 85%. A energia armazenada é chamada de energia potencial . Quando é transferido para a flecha, é referido como energia cinética . O produto da relação SE / PTO pela eficiência é chamado de "fator de potência". Existem duas maneiras padrão de quantificar esse fator, velocidades AMO e IBO.
A velocidade AMO é definida como a velocidade inicial de uma flecha de 35 g (540 gr) desenhada a partir de um arco com uma potência máxima de 270 N (60 lbf ) com uma extensão de 76 cm (30 polegadas).
A velocidade do IBO é definida como a velocidade inicial de uma flecha de 22,7 g (350 gr) desenhada a partir de um arco com uma potência máxima de 300 N (70 lbf ) com uma extensão de 76 cm (30 polegadas).
Setas usadas
As flechas usadas com um arco composto são bastante semelhantes às usadas com arcos recurvos. Eles consistem em um tubo de alumínio, carbono ou uma combinação de ambos. Por causa das maiores tensões a que estão sujeitas, as flechas de madeira podem quebrar quando disparadas com um arco composto. Os fabricantes produzem lanças de diferentes flexibilidades e comprimentos, de modo que o mesmo modelo de lança pode acomodar diferentes potências e extensões. Esta flexibilidade (“coluna”) é um parâmetro importante para adaptar uma flecha a um arco (cf. Paradoxo do arqueiro ).
Notas e referências
- (fr) Este artigo foi retirado parcial ou totalmente do artigo da Wikipedia em inglês intitulado " Compound_bow " ( veja a lista de autores ) .
- (em) " Patente do arco composto: Patente dos EUA 3.486.495 " (acessado em 21 de fevereiro de 2014 )