vendredi 27 octobre 2017

La conquête du rail : 1er tournage d'un nouveau documentaire de France 5 : La locomotive SEGUIN

Après un documentaire "conquérir le ciel " réalisé par Gabriel MARTIARENA & Emanuelle SUDRE en 2016 et diffusé sur FRANCE 5, nous voici de nouveau associés avec la société de production "Pourquoi pas la lune" pour un documentaire sur l'histoire du Rail et des trains.

Hier avait lieu le premier jour de tournage. Nous avions rendez vous avec une reproduction de locomotive SEGUIN de 1829.


Marc SEGUIN est un grand ingénieur français célèbre pour avoir popularisé la chaudière tubulaire et surtout pour avoir pensé l'aménagement du territoire pour créer les premières lignes ferroviaires modernes. Sa locomotive de 1829 est un banc d'essai pour cette chaudière innovante. Il adopte une disposition de cylindre hérité des cylindres de moteurs marins (vertical) et conçoit donc un embiellage assez complexe pour transmettre le mouvement aux roues.

 La locomotive remorque son tender chargé des fonctions de ventilation (grâce à de grand ventilateurs centrifuges entraînées par une courroie), d'alimentation en eau (avec une réserve de 1000 litres) et d'alimentation en combustible. L'ensemble roulant à une masse de 10 tonnes.

Le cylindre est flanqué à gauche d'une pompe à eau chargée compléter le niveau d'eau de la chaudière en cours de fonctionnement et à droite de son distributeur à tiroir qui permet de l'alimenter en vapeur des deux côtés du piston (piston double effet).

 Notez les jolis graisseurs, typique de cette époque !

L'utilisation d'un cylindre vertical par Marc SEGUIN l'a conduit à concevoir un embiellage curieux constitué d'un joug lié à la tige de piston qui entraîne deux bielles reliées aux manivelles des roues. Les deux roues sont synchronisées par une bielle horizontale de jonction. Lorsque les bielles sont inclinées (un peu comme sur cette photo), elles exercent une composant de poussée radiale sur la tige de piston ce qui est nefaste à son bon fonctionnement. Marc SEGUIN à donc ajouté deux autres bielles (ici en vert) reliées à un palonnier dont l'axe central est fixé sur le joug. Ce dernier équipage mobile reprend les charges radiales exercées par les longues bielles.
C'est bien compliqué et son concurrent Stephenson, va très vite abandonner tout cela et relier les pistons aux roue par une bielle en attaque directe.

 La vue du poste de pilotage !
 Et c'est parti, après deux heures de chauffe, la locomotive s'ébranle.










 L'esthétique "Steampunk" est partout présente.

 Une vue particulièrement intéressante de la chaudière à tubes et du foyer.
 Les roues en bois, identiques à celles des affûts de canons de l’époque.

 Votre serviteur en promenade sur le tendeur de la locomotive.
Quelques centaines de mètres plus loin, une rame de TGV permet de mesurer le progrès accompli !

Réalisation d'un tableau de bord pour avion de sport

Réalisation de la CAO par le constructeur
L'avion équipé est un Pereira GP4, un avion sportif croisant à 380 km/h !

On commence par valider la CAO en découpant un prototype en médium
 Puis on usine en commande numérique les panneaux

 Les panneaux sont anodisés en noir puis gravés au laser. Pour cela un masque est découpé dans du médium afin de mettre en position le panneau anodisé




  

mardi 24 octobre 2017

Découpe des goussets de nervure en commande numérique



mardi 17 octobre 2017

MOULINET RENARD : Apprentissage du collage de structures aéronautiques

A l'occasion du collage des pièces constitutives d'un moulinet Renard pour l'évaluation de la puissance des moteurs d'avions, les étudiants apprennent les techniques de collage structurel.
Colle utilisée : Epoxy Redux/Araldite 420 (Resine 100 part, Durcisseur 40 part, quantité de colle 28 grammes pour une surface de collage de 
Technique : Encollage des deux surfaces, calibrage des épaisseurs de colle au couteau dentelé plastique, mise sous presse.




MESURE de la PUISSANCE d'un MOTEUR : Frein de PRONY & Moulinet RENARD

Le contrôle d'un moteur par la mesure de la puissance qu'il délivre peut être très intéressante à faire pour l'amateur. On rappelle que la puissance d'un moteur est égale au produit du couple de ce moteur par sa vitesse de rotation.
P = C.W
P : Puissance [Watt]
C : couple moteur [N.m]
W : vitesse de rotation de l'arbre moteur [rad/s]

Mesurer la puissance d'un moteur consiste donc à mesurer son couple et sa vitesse de rotation. 
Pour la vitesse de rotation, un compte tours mesurant la fréquence de rotation [t/min] permet d'en déduire la vitesse de rotation [rad/s].

Pour le couple, Il existe plusieurs méthodes : 

Le Frein de PRONY :
Le frein de Prony est un frein dynamométrique utilisé au XIXe siècle pour la mesure des couples. Son nom rappelle celui de son inventeur, l'ingénieur des Ponts et Chaussées Gaspard de Prony (1755-1839).

Schéma du frein de Prony ; 
C = Couple de freinage du moteur, 
F = force d'équilibrage du frein, 
l = bras de levier; rappelons que C = F×l.

Le frein de Prony consiste en deux sabots ou mors amovibles adaptés à la préhension d'un arbre de diamètre donné, assujettis à un levier, asservi le plus souvent par un dynamomètre ou une force (contrepoids) réglable.
L'idée géniale de Gaspard de Prony est de freiner l'arbre moteur par un frein laissé libre en rotation. C'est l'équilibrage du couple de freinage par la force F qui va permettre de mesurer le couple.

Lorsque l'on souhaite par exemple connaître l'intensité d'un couple-moteur associé à une certaine vitesse de rotation, on fait varier la compression exercée sur les sabots jusqu'à ce que, pour la vitesse de rotation donnée, le moteur soit freiné. Le produit de la distance (L) prise entre le milieu des sabots et la masse du contrepoids fois la gravité (F=m×g), ou la force de référence (F), donne pour une vitesse angulaire donnée le couple (C) du moteur. 

Le moulinet dynamométrique du colonel Charles RENARD :
Mise au point en 1904, cette méthode consiste en un frein dynamométrique étalonné qui permet par lecture directe du régime correspondant au frein utilisé de déterminer la puissance délivrée par le moteur.
Cette méthode a été reprise par Michel Colomban sous la forme de la méthode, dite "Méthode du Barreau" 

Principe :
Tout système en rotation dans l'air absorbe une puissance proportionnelle à la puissance 3 du régime et, à condition qu'il soit homothétique, à la puissance 5 de son diamètre. L'idée de Michel Colomban consiste donc à réaliser un moulinet aussi simple que possible, à savoir un barreau de bois de section carrée (a x a) dont le diamètre soit égal à 15 fois le côté (15a).

Il reste ensuite à déterminer un coefficient K, tel que que l'on ait :
P = K . N^3 . D^5

Avec :
P : puissance en chevaux (Cv)
N : régime en tours par minutes (t/min)
D : diamètre du barreau en mètres (m)

Le coefficient K, déterminé expérimentalement par Michel Colomban vaut 2,88 x 10^-9.
Pour mesurer un point de la courbe de puissance du moteur, il suffit d'installer sur l'arbre moteur un barreau de dimensions adéquates, de mettre le moteur à plein régime quelques secondes et de mesurer le régime obtenu (compte tour optique) pour obtenir la mesure de puissance.

Pour déterminer d'autres points, il faut reproduire la mesure avec d'autres barreaux de diamètres différents et on relie les différents points pour obtenir la courbe de puissance du moteur.
Le barreau peut être réalisé dans tout type de bois (pin ou sapin par exemple), et les arêtes doivent être laissées vives. La partie centrale du moulinet peut être un peu élargie afin de faciliter sa fixation à l'arbre moteur.

Le barreau doit être correctement équilibré afin de limiter les vibrations.
Pour faciliter la réalisation du barreau, on commencera par tailler sa section, et après avoir mesuré cette section précisément au pied à coulisse, on ajustera la longueur en conséquence.

Pour être exactes, les mesures doivent être réalisée moteur chaud. Dans la cas d'un avion, la mise en température sera réalisée en laissant l'hélice en place sur l'arbre moteur, et une fois la bonne température obtenue, l'hélice sera remplacée par le barreau.
Dans ces conditions, le moteur n'étant plus refroidi par le souffle de l'hélice, la mise en régime plein gaz ne doit pas dépasser quelques secondes !

mercredi 11 octobre 2017

Fabrication d'un outillage d'assemblage de nervures d'avion léger

La fabrication des nervures de l'aile nécessite la mise au point d'outillage d'assemblage qui prépositionne les baguettes de triangulation. Nous avons décidé de fabriquer cet outillage en PEHD usiné sur une commande numérique. Après conception du modèle probatoire nous avons usiné notre outillage afin de détecter des éventuelles corrections à apporter sur les versions suivantes