Force de patinage - Une démonstration pratique
Vous avez découvert le principal facteur à l'origine de la force de patinage dans la section « Patinage et anti-patinage » , et vous savez également que nous déplorons le fait que trop de personnes – y compris certains fabricants de bras de lecture ! – affirment que l'angle de décalage est la principale cause de cette force. Certains fabricants s'appuient même sur cette croyance pour modifier la conception de leurs bras de lecture pivotants, prétendant à tort que cela permet à leur produit d'éviter la force de patinage. FAIT : peu importe que la conception repose sur un porte-cellule pivotant, un bras ultra-long, un système de suivi linéaire pivotant à cercle de Thales ou autre : si le bras est pivotant, il générera inévitablement une force de patinage qu'il est impératif de maîtriser afin de préserver le diamant et les sillons.
DÉMONSTRATION PRATIQUE - ANGLE DE DÉCALAGE ET FORCE DE PATINAGE
Nous avons pensé que publier les calculs mathématiques qui sous-tendent notre affirmation exclurait la plupart des gens de la discussion, nous avons donc conçu une démonstration pratique simple pour prouver que l'angle de décalage n'a rien à voir directement avec la force de patinage - bien qu'il existe une relation INDIRECTE que nous aborderons plus tard.
Avec un disque lisse sur le plateau et une cellule parfaitement alignée à pointe sphérique, nous avons procédé à notre petite démonstration. Le fait que la pointe du diamant soit sphérique est primordial et sera abordé plus loin, car il est lié au rôle relativement mineur et indirect de l'angle de décalage dans la génération de la force de glissement.
Voici la première vidéo :
Skating Study (Part 1 of 6) - Normal Offset Angle
Dans un second temps, nous avons pivoté la cellule dans son logement afin que le cantilever soit aligné avec le point de pivot (sur le plan horizontal, bien entendu). Cette méthode élimine complètement l'angle de décalage du bras et de la cellule. Nous avons revérifié la force d'appui pour nous assurer qu'elle n'avait pas dérivé et avons recommencé l'essai.
Skating Study (Part 2 of 6) - Zero Offset Angle
Il est à noter qu'avec une variation aussi importante de l'angle de décalage (de la valeur normale, environ 21 degrés, à zéro degré), la force de patinage est restée quasiment identique, comme le démontre la vitesse de déplacement du bras vers la broche. Nous avons constaté que de très légères variations de la force d'appui influaient sur cette vitesse. Ce résultat est tout à fait logique, car l'une des deux composantes principales de la force de patinage est le frottement du stylet contre le disque, qui augmente avec la force d'appui verticale. Ainsi, la force de patinage augmente avec la force d'appui.
C’est d’ailleurs le principe même qui sous-tend la méthode de mesure anti-patinage WallySkater !
Mais ces deux tests ne nous suffisaient pas. Nous avons donc décidé de vérifier si une variation de la force de glissement serait observable en inclinant la cellule au-delà de la position d'angle de décalage nul, afin de permettre un angle de décalage « négatif » maximal dans les limites des encoches du porte-cellule. C'était important car, si les autres avaient raison et que nous avions tort, la force de glissement devrait s'inverser vers le bord extérieur du plateau.
Nous avons trouvé ce que nous nous attendions à trouver : aucune différence observable dans la direction ou la vitesse de la force de patinage.
Skating Study (Part 3 of 6) - Negative Offset Angle
COMMENT L'ANGLE DE DÉCALAGE AFFECTE-T -IL INDIRECTEMENT LA FORCE DE PATINAGE ?
La réponse se trouve dans le profil de contact de la pointe du stylet ; c'est-à-dire la forme de la partie du stylet qui touche la surface du disque.
Nous avons initialement réalisé l'expérience décrite ci-dessus avec un stylet à contact fin. (Parmi les exemples de profils de stylet à contact fin, citons Giger, microridge, contact linéaire, Shibata et, dans une moindre mesure, elliptique.) Nous avons constaté que la vitesse d'approche du bras, générée par la force de glissement, était plus élevée lorsque la cellule était correctement montée que lorsqu'elle était montée de manière à éliminer l'angle de décalage. Cela aurait pu sembler confirmer la thèse selon laquelle l'angle de décalage est à l'origine du glissement, n'est-ce pas ? Eh bien non ! Ce résultat ne soutient pas cet argument, car l'observation ne tient pas compte de l'influence du profil de contact du stylet sur la vitesse d'approche.
Lorsque la cellule est correctement montée (avec un angle de décalage, bien sûr), la surface de contact du stylet non sphérique (dans notre cas, un stylet à micro-crêtes) est parallèle au rayon du disque , c'est-à-dire à la direction de déplacement de la force de glissement. Par conséquent, la force de glissement oppose peu de résistance pour propulser rapidement le bras vers l'axe, car le profil de contact du stylet est orienté vers celui-ci. Cependant, si le stylet est monté de manière à supprimer l'angle de décalage, sa surface de contact se trouve inclinée par rapport au rayon du disque (direction de déplacement). Cette surface de contact nettement plus importante étant désormais inclinée par rapport à la direction de déplacement, une résistance à la force de glissement apparaît, ralentissant sa vitesse.
La démonstration a clairement montré que l'angle de décalage ne peut, au mieux, que s'opposer à la force de patinage et ne peut en aucun cas en être la cause. Cliquez sur le bouton ci-dessous pour une autre expérience de patinage.