CODEART n° 6 L'Info Technique

Périodique Mars 2008

1 - CODEART et l'huile de palme. Positions et techniques d'investi-

gation. 2 - Bélier hydraulique. L'eau pom-

pée grâce à sa propre énergie 3 - Tournage conique. Des exemples

concrets. 4 - Connaître l'électricité pour l'ap-

procher en toute sécurité. 5 - Nourrir l'imagination. Sugges-

tions pour de futurs projets. 6 - Trucs et astuces.

Éditeurs responsables: Roger et Chantal LOOZEN-LOUSBERG

15, Chevémont, 4852 HOMBOURG Tél: 087/78.79.17

E-Mail: info@codeart.org Site Internet: www.codeart.org

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1 - CODEART et l'huile de palme. Les progrès techniques ne sont pas neutres. Mal utilisés par l'homme, ils peu-vent être la cause de beaucoup de nuisances pour ceux qui les subissent. Un pa-reil dilemme est posé au sujet de l'huile de palme. L'intérêt subit pour les fruits oléagineux, comme carburant en remplacement des produits fossiles, perturbe le développement agricole de nombreux pays du sud. Ce nouveau développement "agricole" s'oriente vers une production industrielle de combustible pour les voitures au risque d'en oublier toute production alimen-taire. Si rien ne nous permet de refuser aux populations des pays du Sud de jouir des avantages de la mobilité individuelle qui est la nôtre, nous estimons que le problème demande des solutions novatrices et solidaires au niveau de la planète. Il faudra trouver la définition du progrès ailleurs que dans le "modèle" que les pays riches proposent; continuer à épuiser la terre des ressources accumulées pendant des millions d'années ne pourra se poursuivre encore longtemps sans

provoquer de graves conséquences universelles. Codeart a été créé pour appuyer les paysans dans leurs activités pour satisfaire leurs besoins de base.

Notre premier principe est de ne pas nuire et ensuite de lutter contre la faim avec, en priorité, tout ce qui se trouve sur place, matériaux, matières premières et surtout le potentiel humain.

Notre coopération au Togo, dans la mise en valeur de l'huile de palme et de l'huile palmiste, se situe avant, pendant et après son extraction au départ des fruits.

EN AVAL Nos moyens sont très faibles face aux besoins immenses demandés par le développement des régions

pauvres du globe. Cette raison suffit pour justifier la rigueur demandée dans l'étude des projets qui solli-citent notre aide.

Au Togo, le projet avait comme but essentiel de redynamiser une activité locale tombée en désuétude après la forte chute du marché du coton en Afrique. Pour suppléer à ce manque d'activité et en raison du problème de déficit en huile et en graisse du Togo, en collaboration avec notre partenaire, une étude de faisabilité afin d'implanter une unité huilerie - savonnerie a été réalisée par Jean Libert, notre consultant bénévole. Cette exploitation devrait avoir une capacité de dimension suffisante pour rendre plausible une mécanisation en milieu villageois.

En 2007, notre coopérant a séjourné à deux reprises au Togo pour deux missions distinctes mais com-plémentaires. Du 13 janvier au 4 février, il devait établir si un réel potentiel matériel et humain existait pour l'établissement d'une telle unité. Il devait aussi poser des jalons pour effectuer des tests en grandeur nature lors d'un éventuel second voyage au vu des résultats de ce premier. C'est avec l'aide de nombreux acteurs du terrain et responsables de la région, que notre coopérant a établi qu'un potentiel objectif exis-tait sur place. La seconde séquence s'est alors déroulée du 24 mai au 19 juin.

Ce sont quelques points de sa technique d'investigation, de recherche, de la mise en place de

conditions objectives et d'évaluation que nous vous proposons comme ligne conductrice pour de telles démarches.

Pendant son premier séjour, notre coopérant: S'est informé sur:

- la documentation disponible au sujet de l'huile de palme et son extraction dans le pays; - les données statistiques; - les plantations de palmiers disponibles et leur état d'entretien; - la disponibilité, le prix des terres inoccupées pour créer des palmeraies et autres cultures; - l'état des sols, sont-ils abîmés par un emploi intensif des engrais chimiques; - les données météorologiques et les niveaux d'eau saisonniers; -.les coupures électriques et les disponibilités énergétiques;

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- les produits dérivés de l'huile; - les possibilités en techniciens ressources dans la région; - les réalités et les capacités des femmes dans la région; -.les conditions d'enseignement au Togo; - le moral des paysans face aux prix offerts pour leurs fruits; -.les perturbations dans les activités de production dues aux abus de sodabi ( un alcool produit à base de pied de palmier).

Il a rencontré des directions régionales et générales du Togo, des chefs de village, des respon-sables agronomes, différentes instances de conseils et d'appuis techniques, le consulat de Belgique et le délégué de l'aide au développement de la commission européenne afin d'échanger, d'expliquer, de convaincre et de partager le projet.

Il a visité

de nombreuses exploitations agricoles et de nombreux lieux d'extraction traditionnelle ou mécanisée d'huile tant en fonctionnement qu'abandonnées.

Il a observé:

-.l'impact que l'huile de palme avait encore sur l'économie et l'activité rurale mais aussi la progression du désintérêt pour l'activité pénible que représente l'extraction de cette huile par les moyens traditionnels. - l'intérêt croissant que prenait la distillation du vin de palme auprès des propriétaires de palmeraie.

Il a du convaincre que: - la culture de palmier en vue d'en extraire de l'huile était nettement plus rentable que l'opération de dis-tillerie qui exige un renouvellement de la plantation tous les 8 à 10 ans. L'extraction de l'alcool est donc une opération unique puisqu'elle exige l'abattage du palmier au moment où il va commencer à porter des fruits. - la mécanisation et la modernisation des moyens d'extraction de l'huile seraient très bénéfiques tant au niveau de la pénibilité que de la quantité produite; - de l'importance de s'unir pour créer de petites unités de production afin de justifier un investissement dans la mécanisation de certaines opérations.

Il a établi Des conventions sur les conditions de gestion d'éventuels tests "grandeur nature".

- main-d'œuvre; - approvisionnement quantitatif et qualitatif des fruits, du bois de chauffage et de l'eau, le tout ren-

du sur place. - Couverture des besoins en carburants pour les moteurs de la presse et du broyeur. - l'ensemble des moyens serait à charge de l'unité constituée mais l'huile et ses dérivés resteraient

la propriété du groupement.

Ces premiers sondages ont permis de déterminer trois lieux de tests "grandeur nature" où les condi-tions pourraient être remplies. Le choix suivait une sollicitation des intéressés et un engagement de prin-cipe sur les moyens disponibles durant les tests.

Les résultats des tests "grandeur nature" sont riches en enseignements positifs mais laissent aussi

beaucoup de questions sans réponses satisfaisantes. Points positifs.

- Une démonstration de ce que peut apporter la mécanisation de l'huile en milieu villageois: moindre fa-tigue et rendement nettement supérieur.

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- La fiabilité et la capacité de nos équipements, ils supportent la comparaison avec les autres du même type. - Notre consultant, lors de son séjour de janvier, avait assisté à une extraction d'huile par la méthode traditionnelle améliorée. Une femme travaillant 10 heures produit 25 litres au départ de 180 Kg de fruits soit14%. Notre machine a une capacité de 300 Kg de fruits provenant du palmier Dura et 200 Kg de fruits de palmier Ténéra. Hors des fruits Dura on extrait une moyenne de 23% d'huile clarifiée tandis qu' une moyenne de 38% d'huile clarifiée hors des fruits du Ténéra.

Points qui restent problématiques. - Le volume de fruits disponible largement inférieur à ce qui avait été promis. Les raisons invoquées n'ont pas satisfait notre consultant. - Il semble que la mise en pratique de l'approvisionnement a été trop tardive. Cela est dû a un certain scepticisme et serait aussi le résultat d'une méfiance suscitée par de nombreuses promesses non tenues. - Une population acquise au rapport financier immédiat et qui vend les fruits alors que les volumes pro-mis pour les tests d'extraction ne sont pas atteints. - Certaines palmeraies dont dépendait l'approvisionnement des sites tests ne donnent pas les rende-ments que l'on pourrait exiger de ces terrains qui semblent de très bonne qualité. La situation ne peut justifier actuellement l'installation d'une unité huilerie savonnerie. - Beaucoup d'opérateurs sur le terrain ont d'importantes lacunes de compétence dans le domaine de la culture des palmiers et dans les technologies de traitement des fruits. - Les huiles extraites pendant les tests ne sont pas conformes aux normes alimentaires qui régissent de tels produits de consommation. Pendant les tests, le taux d'acidité relevé était deux fois supérieur aux normes. Cela nous pose beaucoup d'inquiétude. - Le phénomène d'hyper acidité d'une huile proviendrait de fruits pressés plus de 48 heures après la cueillette ou encore de régimes coupés après leur maturité.

Conclusion de la mission et recommandations. - Impossible de se prononcer sur la possibilité d'un projet pilote huilerie- savonnerie dans un des trois sites tests. La mécanisation de l'extraction de l'huile à l'échelle villageoise ne peut se justifier qu'avec la garantie d'un approvisionnement suffisant en qualité et en quantité. - Il existe dans la région un potentiel végétal insoupçonné qui ne demande qu'a être exploité et un en-semble de travaux pourrait améliorer rapidement la productivité des palmiers traités. - Les équipements utilisés pour l'extraction et le traitement de l'huile rouge devraient être réalisés en acier inoxydable et leur utilisation ne devrait être autorisée que dans des locaux offrant toutes les garan-ties d'hygiène. - Les modifications effectuées au cours des expérimentations sur le terrain des tests devront être analy-sées avant d'être confirmées.

(Extrait de rapports de mission en République du Togo de Jean Libert, Consultant CO-

DEART, du 13 janvier au 4 février et du 24 mai aun19 juin 2007) - Voir aussi Site Internet : www.codeart.org

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Voici l’ESTIMATION FINANCIERE établie sur un des sites où un « test grandeur nature a eu

NB:Actuellement ce tableau est purement indicatif, certaines données doivent être actualisées et d’autres vérifiées avant d’être une référence tout à fait fiable.

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2 - BELIER HYDRAULIQUE

Le bélier hydraulique est un ingénieux système pour faire monter de l'eau à une hauteur su-périeure à celle de la source. Ce dispositif fonctionne avec l'énergie déployée par l'eau.

C'est en 1796 que Michel Montgolfière eut l'idée l'idée d'appliquer , dans un mécanisme relativement simple, le phénomène du coup de bélier. Ce choc dans les tuyauteries est provoqué par une fermeture brusque d'un robinet. Dans les grosses installations, où la quantité d'eau en mouvement est importante, on doit prévoir ce phénomène capable de faire éclater les canalisa-tions.

Dispositif général. Une installation type.

Une installation type comprend un collecteur (2) qui recueille l'eau venant d'une source, d'une rivière ou de tout autre approvisionnement en eau (1). Le bélier (3) est alimenté au travers de la conduite motrice (Cm). La conduite de refoulement ( Crf), aussi qualifiée conduite d'ali-mentation, amène l'eau pompée au réservoir (4).

Réalisation pratique.

C'est de l'approvisionnement en eau que va dépendre la régularité du fonctionnement de la pompe bélier. L'aménagement nécessaire pour garantir la régularité de l'alimentation du collec-teur (2) va dépendre de chaque site.

Le collecteur (2) peut avoir n'importe quelle gran-deur, par exemple un tuyau de ciment de 0.6 à 1 m de diamètre. Toutefois, la conduite motrice doit toujours être suffisamment couverte d'eau, au moins 30 à 40 cm d'eau. La quantité excédentaire d'eau (différence entre le débit de la source et le débit moyen de la conduite motrice) sera évacuée par un dispositif de trop plein.

Idéalement, le collecteur doit être construit de ma-nière à ce que les bulles d'air amenées par l'eau débouchant de la source dans le collecteur n'at-teignent jamais la conduite motrice: de l'air dans la conduite motrice perturberait le bon fonc-tionnement du bélier. Dans ce but, on peut, par 'eau ne reflue pas dans ce

exemple, séparer le collecteur en deux chambres par une cloison cen-trale de hauteur légèrement inférieu-re à la hauteur du tuyau d'arrivée exemple, séparer le collecteur en

1 - Source d'approvisionnement en eau. 2 - Collecteur. 3 - Bélier. 4 - Résevoir. Cm - conduite motrice. Crf - conduite de refoulement

H - Hauteur d'élévation. h - hauteur de chute. L - longueur de la conduite motrice

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deux chambres par une cloison centrale de hauteur légèrement inférieure à la hauteur du tuyau d’arrivée pour que l'eau ne reflue pas dans ce tuyau, mais pas trop basse pour que le passage de l'eau d'une chambre à l'autre ne provoque pas de nouveaux remous et donc une nouvelle formation de bulles d'air. Le trop plein d'évacuation sera également prévu au même niveau que la cloison de séparation. Pour éviter que des déchets importants ne passent dans la conduite motrice, le départ de celle-ci sera placé quelques centimètres au-dessus du fond du collecteur qui sera régulièrement net-toyé (par exemple en combinant un système de trop plein avec une conduite de vidange).

La conduite motrice (Cm) relie la source au bélier. Son diamètre dépend du type de bé-lier utilisé. Les diamètres des conduites motrices varient de 0/4 à 1 1/2 suivant le modèle du bélier. Ces diamètres peuvent être avantageusement augmentés dans la partie supérieure de la conduite pour être réduits dans leur partie inférieure au diamètre correspondant au modèle de bélier utilisé. La longueur de la conduite motrice est importante pour un bon fonctionnement de l'installation; elle dépend de la hauteur de chute et doit se situer entre 3 et 5 fois cette hau-teur. Exemple: si la hauteur de chute est de 10 m, la longueur de conduite motrice doit être comprise entre 30 et 50 m. La conduite motrice devant résister aux "coups de bélier" il est indispensable qu'elle soit réalisée en matériaux rigides tels que tuyaux d'acier ou de fonte. Les tuyaux en matière plastique sont à proscrire pour cet usage à cause de leur élasticité. De même, la conduite motrice doit être réalisée avec le plus grand soin, elle doit être par-faitement étanche sous peine d'entraîner des dysfonctionnements du bélier. Des manchons union à joints plats ne sont pas adaptés à la réalisation d'une conduite motrice.

La conduite motrice doit avoir une pente régulière, éventuellement avoir une pente plus forte dans sa partie supérieure pour arriver au bélier avec une pente plus faible, jamais l'inverse. Il faut éviter des courbes et des coudes. Si une courbe latérale ne peut être évitée, il faut la réali-ser avec le plus grand rayon de courbure possible. Il est conseillé de ne pas combler les fossés éventuellement creusés pour enfouir la conduite motrice avant d'avoir vérifié le bon fonction-nement du bélier.

Le bélier hydraulique (3) est connecté à la conduite motrice par l'intermédiaire de brides. Le modèle de bélier dépend de la quantité d'eau disponible à la source ou au ruisseau ou de la quantité d'eau que l'on veut remonter. Pour fonctionner, le bélier a besoin "d'aspirer" régulière-ment une petite quantité d'air qui compense dans la cloche l'air entraîné par l'eau vers la conduite d'alimentation. Le bélier peut travailler à l'air libre. Il est toutefois recommandé de le placer dans une chambre fermée pour le protéger de toute manipulation par des personnes non autorisées. Une partie seulement de l'eau étant remontée par la conduite d'alimentation, il est donc indispensable que le surplus d'eau puisse s'écouler librement de cette chambre pour re-tourner, en aval, au ruisseau.

La conduite de refoulement ou d'alimentation (Crf) est celle qui relie la sortie du bélier avec le réservoir d'alimentation. Le diamètre de cette conduite dépend du modèle de bélier. Dans le cas présent, il peut être d'un diamètre de ½, ¾ ou 1". La conduite d'alimentation doit idéalement ne pas avoir de contre-pente. Dans le cas où cette condition est impossible à respecter, des possibilités d'aération sont à prévoir sur les "points hauts"(3). La conduite d'alimentation peut être réalisée en tuyaux plastiques; ceux-ci doivent cependant être adaptés à la pression à laquelle ils doivent pou-voir résister et qui dépend de la hauteur de remontée (1 kg/cm2 par 10 m de remontée). Le réservoir d'alimentation sera construit idéalement au-dessus de la zone d'utilisation de manière à permettre un écoulement vers le lieu d'utilisation. Cette disposition

permet un écoulement régulier et si nécessaire une réserve peut être ainsi créée pour couvrir les besoins plus importants.

Aération

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L'entrée de la conduite d'alimentation dans le réservoir doit se faire au-dessus du niveau d'eau maxi-mum de manière à toujours permettre un écoulement libre du conduit d'alimentation et de pouvoir ainsi vérifier le débit; un système de trop-plein limitant le niveau d'eau dans le réservoir doit donc être prévu juste en dessous du niveau d'arrivée du conduit d'alimentation. De plus, pour maintenir une bonne circulation et une bonne fraîcheur de l'eau utilisée, la prise d'eau de consommation se fera en face de la sortie de la conduite d'alimentation.

Divers Des vannes d'arrêt à bille seront placées à l'entrée et à la sortie du bélier pour permettre son isolement et un démontage facile.

Un robinet de vidange sera également placé sur le départ de la conduite d'alimentation pour permet-tre, si nécessaire, sa vidange et donc la mise à pression atmosphérique de la conduite en cas d'inter-vention nécessaire. Principe de fonctionnement du bélier.(4)

Dans un premier temps, le clapet intérieur du réservoir est fermé et le clapet du corps principal est ouvert. L'eau en provenance de la source s'écoule librement à travers la conduite motrice et le corps du bélier en prenant de la vitesse et en s'échappant par le clapet principal. A un mo-ment donné, grâce à la vitesse acquise, le clapet principal se ferme brusquement en provoquant "un coup de bélier", phénomène bien connu qui, en d'autres lieux, peut avoir

des effets dévastateurs. Ici, ce coup de bélier va provoquer l'ouverture du clapet intérieur et l'eau va pénétrer dans la cloche en comprimant l'air intérieur qui va, par la pression acquise, pousser 1'eau dans la conduite d'alimentation ( Cfr) à laquelle la cloche est reliée. L'eau, dans la conduite mo-trice et dans le corps du bélier va progressivement ralentir et finalement s'arrêter permettant l'ouver-ture du clapet principal tandis que le clapet intérieur de la cloche retombe sur son siège. L'eau va recommencer à s'écouler à travers le corps du bélier et le clapet principal en position ouverte jusqu'à acquérir à nouveau une certaine vitesse suffisante pour refermer à nouveau le clapet principal et pro-voquer un nouveau ·coup de bélier-; Et ainsi de suite, plusieurs fois par minute, 24 H sur 24 H, 365 jours par an et année après année sans pratiquement d'entretien. Performances d'un bélier hydraulique Les performances d'un bélier dépendent essentiellement de la capacité de la source. Différents modèles de béliers existent; de capacités diffé-rentes, ils peuvent être adaptés aux performances de la source. D'une manière générale, on peut dire que le rapport entre la hauteur de chute et la hauteur de remontée est inversement proportionnel au rapport en-tre la quantité d'eau prélevée à la source et la quantité d'eau remontée, au rendement près. Ce rendement est d'environ 70 %. Autrement dit, on peut par exemple dire que, si on dispose d'une source ayant une ca-pacité de 30 l/min et une chute de 10 m, on pourra relever à 30 m une quantité d'eau de 10 1 x 70% ou 7 litres d'eau par minute. Il existe des béliers adaptés à des sources d'une capacité de quelques litres/min à près 0.5 m3/minute et la hauteur de remontée peut dépasser les 100 m. Pour tous renseignements complémentaires CODEART est à votre service.

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UN BELIER DANS LA REALITE A BUTEMBO. (voir fig.1 page 6 pour les repères) Le chantier de construction de l’Atelier Central du GAB devait être alimenté en eau et la

source la plus proche se situait 30 mètre plus bas. Sans le bélier, le chantier devait être approvi-sionner par un transport d’eau à dos de femme.

L'eau pour alimenter le bélier provient de deux sources dont le débit total est de 0,3 l /s, soit 1080 l /heure et 25.920 litres par jour.

Initialement le collecteur (3) était une chambre en maçonnerie mais très vite il a suinté. Il a été remplacé par un simple T en PVC qui assure la jonction entre les deux sources et la conduite motrice (Cm).

Les deux captages assurent une alimentation régulière et ne nécessitent pas de prévoir une

réserve d'eau, rôle que généralement joue aussi le collecteur. Toutefois, la conduite de refoule-ment (Cfr) risquerait d'être bouchée par des dépôts argileux, cela nécessite des soins particuliers aux captages pour retenir toute l'argile. .

Le collecteur est relié à la première source par un tuyau en PVC Ф40 mm; 36 m de long et

à la seconde source par un tuyau PVC Ф60; 91,45 m de long. Un tuyau galvanisé de ø 1,5" et de 81,20 m (Cm) charge le bélier tandis qu'un tuyau galvanisé de ø ¾" et de 118m monte l'eau au réservoir (4)

L'eau est élevée de plus ou moins 30 mètres (4) alors que le bélier se situe 4 mètres plus bas

(3) que le collecteur (2). L'eau est élevée de plus ou moins 30 mètres (4) alors que le bélier se situe 4 mètres plus bas

(3) que le collecteur (2). Le système permet d'amener 2200litres par jour dans le réservoir. L'équipe de Butembo signale que la littérature qui se trouve sur le site CODEART

( www.codeart.org) est suffisante pour installer et bien gérer un bélier hydraulique.

Photo de la réalisation du bélier aux Ateliers-Ecoles de Camp-Perrin à Haïti Caractéristiques: Dénivelé de la source au bélier 6 m Dénivelé du bélier au réservoir 18,5 m Débit du pompage 10,5 litres / minute

Le bélier Vue de la source au bélier. La source est simulée par la citerne

sur le toit.

La position de la ci-terne à remplir est simulée par la grue

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3 - TOURNAGE CONIQUE.

Sur un tour parallèle à charioter et à fileter classique il y a deux possibilités pour réaliser des cônes. 1°- Par l'inclinaison du chariot pivotant. (fig. 1 et 2) Le support pivote sur une couronne circulaire qui fait partie du chariot transversal. Toutes les inclinaisons sont possibles puisque le chariot peut faire un tour complet. On peut tourner des cônes intérieurs et extérieurs mais leur longueur est limitée si on veut éviter des reprises dans le surfaçage.

L'avance de l'outil se fait à la main, la régularité et le fini de la partie travaillée va dépen-dre de la maîtrise de l'ouvrier.

2°- Par le déplacement de la poupée mobile. (fig. 3) Ce procédé ne convient que pour des pièces montées entre pointes. La contre pointe est déplacée transversalement par rapport à l'axe du tour afin d'amener la gé-nératrice du cône terminé parallèle à l'axe du tour et ainsi parallèle au déplacement automati-que de l'outil. La poupée mobile per-

met le déplacement de la pointe (fig. 4). Après le déblocage du bou-lon A, la poupée peut être déplacée latéralement sur son socle à l'aide des vis B et C. La longueur du déplacement se mesure grâce à deux

repères gravés à l'arrière de la poupée mobile. Le système permet le déplacement automatique de l'outil. Il sera utilisé pour la réalisation de cône long et à pente faible mais comme le montre la (fig. 5), la position des pointes dans leur centre n'est pas idéale; ils se détériorent rapidement.

N.B. Le dressage des faces doit se faire avant le déplacement de la poupée. La (fig. 6) montre ce qu'on obtiendrait si on les dressait la poupée déplacée.

Vérification d'un cône en cours d'usinage. Pour vérifier le cône on se servira d'une bague ou d'un tampon suivant que le travail s'ef-

fectue sur cône extérieur ou intérieur. La pièce vérificatrice pourra provenir d'un calibre comme celui de la (fig. 7) où sera la pièce sur laquelle devra s'adapter la pièce travaillée.

On trace à la craie ou au crayon gras, un à trois traits sur la longueur du cône mâle et on introduit celui-ci dans l'alésage. On fait tourner doucement; si les traits ne sont effacés qu'à une extrémité c'est que l'inclinaison n'est pas correcte. Après correction, soit de l'inclinaison du chariot, soit du déplacement de la poupée, on reprend une légère passe et on vérifie de nouveau. On recommence l'opération jusqu'au moment où les traits se sont effacés de façon homogène sur toute la longueur du cône.

Les calibres comme la (fig. 7) sont fabriqués en acier trempé et rectifié.

Fig. 3

Fig. 1

Fig. 4

Fig. 5

Fig.7

Fig. 2

Fig. 6

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Quelques cas pratiques de tournage conique.

Toutes les cotations importantes d'une pièce sont données sur un plan. Une des qualités d'un plan sera sa clarté; pour cette raison on ne l'encombre pas de trop de cotes, sauf exception. Pour fabriquer certaines pièces, nous sommes alors obligés d'effectuer certains calculs. Pour le tournage conique nous faisons appel à la trigonométrie.

La trigonométrie est une des sciences mathématiques. Elle traite des angles et des triangles qui peuvent s'inscrire dans un cercle. Ce n'est pas très compliqué mais assez long à expliquer, cela fera peut-être l'objet de rubriques futures, en attendant contentons-nous de quelques formules appli-quées aux problèmes de nos cônes.

Toutes les formules proposées dans les exemples se justifient par les propriétés des triangles rectangles. Rappelons que l'ensemble des angles internes d'un triangles est égal à 180° et que le triangle rectangle a toujours un angle droit (90°). Quelques cas rencontrés dans le tournage conique.

Suite des exemples dans un prochain numéro.

Plans Méthode utilisées Réflexions, formules et calculs

Inclinaison du chariot La cotation donne un angle (<) au sommet de 20 de-grés. (20°). A 0° le chariot se déplace parallèlement à l'axe du tour. C'est donc < par rapport à l'axe du tour que l'< d'inclinaison du chariot sera déterminée. Angle (<)d'inclinaison du chariot = 30° : 2 = 15°

Inclinaison du chariot

L'< d'inclinaison du chariot par rapport à l'axe du tour entre dans un triangle rectangle (en noir) dont un coté de l'< droit est = ½ diamètre et l'autre à la longueur de a pointe. La formule utilisée sera : Tangente de l'< = ½ D : L = 27,5 : 40 = 0,6875. 0,6875 est la tg d'un < de 34°30' La valeur de l'angle est trouvée dans des tables de trigonométrie ou à l'aide d'une calculette.

Inclinaison du chariot De nouveau un triangle rectangle; petit coté de l'< droit = (D - d ) : 2 = 35 - 20 = 15 : 2 = 7,5 ; grand coté de l'< droit = longueur du cône = 40. Tangente de l'< = 7,5 : 40 = 0,1875 0,1875 est la tg d'un < de 18°37'

Déplacement de la contre-pointe Déplacement impor-tant; nécessite un tour de grande dimension.

Dans ce cas précis, la cotation nous permet de déter-miner facilement la valeur de déplacement. Déplacement = (D - d) : 2 = (160 - 80) : 2 = 40 N.B. Cet exemple est théorique, dans la réalité il faut prévoir une longueur en supplément pour pouvoir entraîner la pièce. Cela compliquera légèrement le calcul.

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4 - Connaître l'électricité pour l'approcher en toute sécurité.

La connaissance des phénomènes électriques remonte à des époques très lointaines. Mise à part l'observation de leurs manifestions naturelles telle que la foudre, il a fallu attendre le 20ème siècle pour voir la généralisation de leurs utilisations dans de nombreux domaines.

Cette énergie possède de nombreuses et merveilleuses qualités dont nous mettrons en évidence l'uti-lité au cours de prochains entretiens.

Son tout premier attrait réside dans le fait, que dans la majorité des cas, elle sert d'intermédiaire

aux autres énergies qui, sans elle, devraient être utilisées là où elles sont captées. Les énergies du vent (fig. 1), de l'eau, des centrales thermiques, nucléaires, etc., peuvent toutes se transformer en énergie électrique et être utilisées des kilomè-tres plus loin.. Son second attrait sera alors sa facilité d'être transportée ( fig. 2), presque instantanément en d'autres lieux (vitesse: 300.000 Km / seconde). L'histoire de l'électricité, comme celle de la science en général, ne s'arrête pas avec notre époque, bien au contraire, elle progresse de plus en plus rapidement et les ex-perts scientifiques vont de plus en plus loin dans l'approfondissement des phénomè-nes pour en donner les explications. Pour le commun des mortels dont je suis, il y a une limite que ma formation ne peux franchir mais qui n'est pas un handicap pour la compréhension des lois qui régissent l'utilisation et le fonctionnement des appareils électriques. Incapable de comprendre et encore moins d'expliquer par les voies hau-tement scientifiques, je me contenterai d'exposer le plus simplement possible les divers comportements de l'électricité. .

Utilisée dans les règles, l'électricité est invisible. Ce que nous en percevons, ce sont ses effets dans différents appareils: lumineux dans une lampe, chauffants dans une résistance, tournants (magnétique) dans un moteur, frigorifiques dans un congélateur, chimiques dans une batterie, etc.

Invisible, nous ne pouvons examiner que des résultats donnés par l'énergie électrique aussi pour l'expliquer il sera intéressant de les comparer, du moins en partie, à d'autres modèles aux effets compa-rables mais surtout palpables par nos sens. Une comparaison est parfois boiteuse et ne peut pas tout ex-pliquer mais il n'en restera pas moins qu'elle est souvent un auxiliaire précieux pour la compréhension.

Pour comprendre la logique de fonctionnement d'un circuit électrique élémentaire nous allons le comparer à un circuit hydraulique ou circuit d'eau.

Avant de passer au circuit électrique, il est important de donner quelques notions élémentaires sur

l'origine de cette énergie. L'électricité se trouve dans la matière, souvent de façon totalement inerte. Composition de la matière. Réduisons une goutte d'eau à sa plus simple expression. (impossible par des moyens mécaniques, il

faudra passer par d'autres procédés) Nous sommes dans l'infiniment petit et à un certain stade de dé-composition l'eau n'existera plus et nous obtiendrons de l'oxygène et de l'hy-drogène. La molécule est la plus petite particule qui peut encore exister à l'état libre, encore divisée, ce n'est plus de l'eau. Dans une molécule d'eau (H2 O), il y a deux atomes: un atome d'hydrogène et un atome d'oxygène (fig.3). L'atome est la plus petite particule physique que l'on peut obtenir en divisant

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un corps pur. La Fig. 4 montre un atome d'oxygène. Il se compose d'un noyau contenant 8 protons et 8 neutrons autour duquel circulent, sur des orbites différentes 8 électrons. Chaque corps pur différent possède des protons, des électrons et des neutrons en nombre égal mais différent sui-vant la nature de l'élément. Ex: Hydrogène 1; néon 10; fer 27; cuivre 29; argent 47; or 79; etc.

Les neutrons n'ont pas de charge électrique, nous n'en parlerons plus à ce niveau d'explication. Les protons sont de charge positive (+) tandis que les électrons sont de charge négative (-).

Les électrons qui tournent sur orbite sont, dans certains corps, tous so-lidement attirés par les protons du noyau, ils nécessiteraient une très gran-de énergie pour les en détacher. D'autres, au contraire, libèrent assez facilement des électrons qui gravitent sur les orbites éloignées. C'est le cas du cuivre et des métaux.

Un électron qui s'en va, laisse derrière lui un atome où les protons sont supérieurs en nombre. L'atome est alors chargé positivement (+). L'électron déserteur est allé déséquilibrer l'harmonie dans un atome voisin. Il l'a chargé négativement (-).

Tout dans la nature tend vers l'équilibre. Si par un moyen approprié, vous rendez les atomes d'une extrémité d'un fil métallique négatifs (trop d'électrons) et ceux de l'autre extrémité positifs (manque d'électrons) , les électrons sauteront d'un atome à l'autre jusqu'au moment où l'équilibre se-ra rétabli. Ce déplacement d'électrons donne le courant électrique. Rappelons pour en terminer avec cette théorie imperceptible que nous sommes dans l'infiniment petit et que pour obtenir 1 Am-père il faut environ 6.000.000.000.000.000.000 électrons passant dans un conducteur pendant 1 se-conde. ( Une lampe de 60W sous 220V demande 0,28A, nous en reparlerons dans le prochain numéro)

Revenons à des notions plus palpables et reparlons de notre circuit hydraulique.

La (fig. 5) montre une pompe centrifuge reliée a un serpentin de faible section par deux conduites de forte section. La pompe commandée par un moteur est amorcée et tout les tuyaux sont remplis d'eau. Dés que la pompe tourne, l'eau subit une pres-sion qui l'oblige à se mettre en mouvement. Une même quanti-té d'eau va circuler dans l'ensemble du circuit. Une très faible pression aurait suffi pour mettre l'eau en mouvement, si l'en-semble du circuit avait été construit avec des tubes de forte section. Le serpentin, réalisé en faible section nécessitera plus de pression pour permettre à l'eau de le traverser.

Dans ce circuit hydraulique, la pompe centrifuge sera la source d'énergie, tandis que le serpentin sera l'appareil qui consomme cette énergie. Cet exemple, qui s'apparente très bien avec un circuit d'eau chaude dans une installation de chauffage, a été réalisé de manière à ce que le maximum de travail soit effectué dans le serpentin. Sur le trajet aller et retour, les tubes seront de fortes sections afin que l'eau ne subisse que de très faibles frottements et garde un maximum d'énergie pour traver-ser le serpentin. Pour la suite des explications, signalons que cette énergie, l'eau la trouve aussi par la différence de niveau entre le point de départ et le point d'arrivée.

La (fig. 6) représente le circuit électrique le plus simple. Il comprend une source d'énergie (une

pile) reliée à un appareil de consommation (une ampoule) par deux fils conducteurs. Dans la réalité, ce circuit est trop simple, pour être d'une utilisa-tion facile. En effet, il faudrait déconnecter soit la source, soit l'ampoule cha-que fois que l'on voudrait éteindre.

La fig. 7 montre un circuit beaucoup plus réaliste; un interrupteur permet

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de fermer ou d'ouvrir le circuit tandis qu'une sécurité protégera le ou les ap-pareils, fils et utilisateurs contre les dégâts qu'oc-casionnerait une surcharge. Pour communiquer entre électricien, on ne dessi-ne pas à chaque fois les appareils tels qu'ils sont dans la réalité, cela demande des capacités artis-

tiques et du temps; chaque appareil est alors remplacé par un symbole appro-prié et reliés entre eux par des traits qui représentent les conducteurs, cela donne le schéma de fonctionnement (fig. 8).

RÉSUMONS. Dans un circuit électrique on trouve au minimum: A) Une source de courant: un accumulateur (une réserve de courant) ou un générateur, c'est-à-dire

un lieu en lien direct avec l'endroit où le courant est produit au départ d'autres énergies. Exemples: piles, batteries, centrales thermiques, centrales hydrauliques, éoliennes, panneaux solai-

res, magnétos, dynamos, alternateurs, etc. B) Un appareil de consommation: le récepteur, c'est-à-dire l'appareil dans lequel l'électricité effec-

tue son travail. Exemples: lampes, projecteurs, machines, moteurs, chauffages, radios, T.V., etc. C) Des conducteurs pour relier sources de courants et récepteurs entre eux. Exemples: Tous les matériaux métalliques sont conducteurs, ils libèrent facilement des électrons..

L'or et l'argent sont les meilleurs mais ils sont peu utilisés à cause de leur prix. Le cuivre et l'aluminium ainsi que leurs alliages sont les plus utilisés.

N.B. Générateurs, récepteurs et conducteurs sont les trois choses indispensables pour réaliser un cir-cuit électrique. Un tel circuit serait dangereux et ne serait pas pratique, ce sont les raisons pour lesquelles on y trouve aussi:

D) Un ou des appareils de commande pour ouvrir ou fermer le circuit. Exemples: les sectionneurs, les interrupteurs, les télécommandes, etc. E) Des sécurités pour protéger les personnes, les appareils et les conducteurs contre des ennuis qui

peuvent être très graves. Exemples: fusibles, disjoncteurs, différentiels, etc.

N.B. Beaucoup d'appareils différents peuvent se trouver dans un circuit; tous ils entrent dans une de ces catégories.

RÈGLES QUI CONDITIONNENT LE BON FONCTIONNEMENT D'UN CIRCUIT ÉLECTRIQUE. 1 - Un appareil fonctionne quand il est traversé par un courant électrique (un flux d'électrons) qui

vient d'une borne de la source, celle où il y a trop d'électrons (-) et qui y retourne sur la borne où il y a trop peu d'électrons (-) grâce à un circuit fermé.

Un circuit fermé, c'est un parcours ininterrompu avec retour au point de départ. 2 - Le nombre d'électrons qui part de la source de courant doit toujours être égal au nombre d'élec-

trons qui y entrent au même moment. Dès que le circuit est fermé, les électrons se mettent en marche au même moment, exactement com-

me les voitures d'un long train qui se met en marche; le dernier wagon s'ébranle au même instant que la locomotive.

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Les électrons des atomes à l'extrémité du conducteur relié à la borne (+) sont attirés par le déséquilibre produit dans le générateur. Dès qu'un atome perd un électron il est en déséquilibre et fait appel aux électrons des atomes voisins et ainsi de suite jusqu'à la borne négative qui elle n'attendait que cette occasion pour chasser les électrons en surplus.

300.000Km/s n'est pas la vitesse de l'électron mais la vitesse où l'effet du signal donné par un déplacement d'électrons se fait sentir, c'est-à-dire presque instantanément.

3 - Le courant choisit le chemin le plus facile (ne pas confondre avec le plus court), il évite

le travail s'il en a la possibilité. Un court circuit se produit quand le courant qui part de la source peut y revenir sans rencontrer la moindre difficulté, par exemple une mauvaise connexion ou un isolement détruit entre fils ou dans un récepteur. Les conséquences peuvent être graves: les conducteurs chauffent et peuvent être la cause d'incendie.

(Suite dans les prochains numéros) 5 - Nourrir l'imagination. (suite du numéro précédent) Pour faire suite aux rubriques "atelier" et "outillage" du précédent numéro, nous vous pro-

posons dans ce numéro les deux rubriques suivantes: machines et vélos

Machine 1 Machine2 Machine3 Machine4 Machine5 Machine6 Machine7 Machine8 Machine9 Machine10 Machine11 Machine12 Machine13 Machine14 Machine15 Machine16 Machine17 Machine18 Machine19 Machine20 Machine21 Machine22 Machine23 Machine24 Machine25 Machine26 Machine27 Machine28 Machine29 Machine30

Abrasive à découper. Bobineuse Broyeur de pommes Broyeur de pommes Broyeur de pommes Cintreuse à tole Combinée à bois Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur Compresseur (petit) Compresseur à air Compresseur d'air Compresseur d'air compresseur électrique (petit) Compresseur sur une scie sauteuse Copieur pour tour à bois Dégauchisseuse (départ d'un rabot) Fendeuse de büches Mini-tour à bois Mini-tour à bois Mini-tour à métaux + tête de fraisage Mortaiseuse Mortaiseuse

Machine31 Machine32 Machine33 Machine34 Machine35 Machine36 Machine37 Machine38 Machine39 Machine40 Machine41 Machine42 Machine43 Machine44 Machine45 Machine46 Machine47 Machine48 Machine49 Machine50 Machine51 Machine52 Machine53 Machine54 Machine55 Machine56 Machine57 Machine58 Machine59 Machine60

Mortaiseuse scie circulaire Moulin à farine Nettoyeur pour aulx et oignons Petit tour à bois Plieuse pour tôle. Plieuse pour tôle. Ponceuse à bande verticale Ponceuse à cylindre Poste de soudure à l'arc Poste de soudure à l'arc triphasé. Poste de soudure à l'arc. Presse avec cric hydraulique 20 T Presse d'atelier (10 T) Presse hydraulique (dép. verin) Rabot-dégauchisseuse Scie à buche Scie à découper Scie à découper (machine à coudre) Scie à ruban Scie à ruban robuste Scie circulaire Scie circulaire Scie circulaire (mini). Scie circulaire (mini). Scie circulaire d'établi Scie circulaire-mortaiseuse Scie circulaire-toupie Scie mortaiseuse Scie pour découper les placage. Table de mortaisage

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Machine61 Machine62 Machine63 Machine64 Machine65 Machine66 Machine67 Machine68 Machine69 Machine70 Machine71 Machine72 Machine73 Machine74 Machine75 Machine76 Machine77 Machine78 Machine 79

Machine 80 Machine 81 Machine 82 Machine 83

Toupie verticale tour à bois Tour à bois Tour à bois Tour à bois Tour à bois tour à bois (petit) Tour à bois avec copieur Tour à bois très simple tour à métaux Tour de modéliste Tour de potier. Tour de potier. Tour de potier. Tour de potier. Tournette de potier Une dégauchisseuse simplifiée Volant indien Poste de soudure à l'arc Scie circulaire Tour à bois Broyeur de pommes Broyeur de végétaux

Velo1 Vélo2 Vélo3 Vélo4 Vélo5 Vélo6 Vélo7 Vélo8 Vélo9 Vélo10 Vélo11 Vélo12 Vélo13 Vélo14 Vélo15 Vélo16 Vélo17 Vélo18 Vélo19 Vélo enfant20

Remorque de cyclotourisme Coffre de bicyclette. Démontage des roues libres Dévoileur de roues Dévoileur et centreur de roues Monocycle Monocycle Plateau porte-vélos sur remorque Quadricycle Remorque Remorque Remorque pour bicyclette Side-car pour VTT Tandem Tandem Tandem Tandem pour enfants Transporteur pour enfant Triporteur Triporteur

Rappelons que pour chacun de ces sujets vous pouvez obtenir une documentation (textes, plans et dessins) en vous adressant à CODEART, en stipulant La rubrique, le numéro et la définition de l'objet. Exemple: Rubrique" machine 83 " broyeur de végétaux.

6 - Trucs et astuces.

PERCER BIEN AU CENTRE UNE PIECE CYLINDRIQUE. Dans une pièce d'acier, percez un trou borgne d'une longueur de 10 à 30 mm

et d'un diamètre égal à celui de la pièce à forer. Ce trou sera prolongé au diamè-tre que vous désirez percer dans le cylindre.

Le guide ainsi réalisé sera emboîté sur la pièce et permettra d'obtenir presque autant de précision qu'au tour.

Le procédé convient pour des diamètres de cylindre qui ne dépassent pas les possibilités de forage de l'atelier.

PERCAGE D'UNE TIGE FILTEE OU D'UN GOUJON.

Le perçage transversal d'une vis est utile, par exemple, lorsque

l'on veut introduire une goupille pour arrêter un écrou. Le système représenté sur le dessin est à la portée de tout le

monde. Une pièce d'acier est percée d'un trou au diamètre de la tige filetée. On perce ensuite un trou au diamètre de la goupille, perpen-diculaire au premier trou.

La tige est serrée au moyen de deux écrous sur la pièce fabri-quée. Le reste se passe de commentaire.

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PERCER OU FRAISER UNE TOLE MINCE. On obtient fréquemment un trou polygonal quand on fore ou

quand on fraise des trous dans de la tôle. On y remédie en utilisant un bout de chiffon plié en deux et

placé entre la tôle et le foret. Quelques gouttes d'huile sur le chiffon et nous obtiendrons

un trou parfaitement rond.

MECHES DE 2 mm SUR UNE PERCEUSE NON PREVUE POUR ELLES.

De nombreux mandrins de perceuses ne peuvent serrer avec efficacité

des diamètres égaux ou inférieurs à 2 mm. Il vous sera facile de monter des mèches de moins de 2 mm en enfilant

sur celles-ci un bout de tube de cuivre provenant de stylo à bille fendu sur la longueur.

On y parvient avec une fine scie à métaux ou encore en la grattant

JAUGE POUR DIAMETRES ET EPAISSEURS ENTRE O ET 15 mm. Grâce à ce petit ustensile facile à réaliser on évitera l'usage

abusif d'un pied à coulisse qui est un appareil de mesure de précision fragile et coûteux.

Il peut être réalisé à peu de frais dans une lame de tôle, d'inox, de duralumin et même de plexiglas . Dans une plaque rectangulaire de 130 X 30 mm, on pratique une fente suivant le croquis. Elle est taillée à la scie et finie à la lime douce. On introduit ensuite entre les branches des mèches des différents calibres et l'on trace un repaire avec sa valeur pour chaque me-sure.

Cette jauge, suivant le soin apporté au traçage, peut être précise, on doit pouvoir y lire faci-lement le 1/4 de mm.

PROTECTION DU MANDRIN DE PERCEUSE. Lorsque l'on perce la pierre, le béton ou la brique, etc, de la poussière

et des débris s'introduisent à l'intérieur du mandrin, ce qui est peu recom-mandable.

Une simple rondelle de carton caoutchouté, de cuir ou de plastic de 5 à 6 cm, engagée à force sur le foret évite cet inconvénient.

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LE MARTEAU DOIT TENIR SOLIDEMENT SUR SON MANCHE. Il est impossible de réussir un travail précis ou délicat avec un marteau qui bouge

sur son manche. Si quelques vibrations ne présentent pas un inconvénient majeur, elles ne feront

qu'accentuer le jeu entre le marteau et son manche. À un certain niveau de jeu la tête risque de s'échapper et provoquer un accident qui peut être grave par sa trajectoire imprévisible.

Dés les premiers symptômes, il faut intervenir: trempez-le dans l'eau, après quel-ques heures le bois aura gonflé et le manche tient de nouveau

ENLEVER LES BAVURES N'EST JAMAIS DU TEMPS DE PERDU. A force de frapper la tête du burin s'écrase et forme une bavure de plus en plus for-

te et qui menace d'éclater. Les petits éclats d'acier peuvent être dangereux pour la peau et même pour les

yeux. De plus la tête évasée ne permet plus de donner des coups de marteau bien ajustés qui répercutent leurs effets avec précision.

Un bon nettoyage s'impose; le plus simple sera un passage au touret à meuler.

POUR ENFONCER DES CLOUS DE PETITES TAILLES. Ce n'est pas facile de clouer un petit clou: il est difficile à bien placer, il plie

facilement et vous risquez de frapper sur vos doigts. Vous obtiendrez une meilleure visibilité sur votre travail en frappant avec le

petit côté du marteau plutôt qu'avec la grosse tête. Le meilleur moyen sera d'enfoncer le petit clou dans une languette de carton,

vous pourrez ainsi le placer avec précision et vos doigts se trouveront en sécuri-té à une distance valable pour éviter les coups de marteau.

Ce bulletin périodique a trois objectifs principaux:

- donner des informations sur l'actualité des recherches et travaux de CODEART. - donner quelques conseils et techniques susceptibles de vous aider dans vos tra-

vaux - se voudrait surtout un lieu d'échange entre tous les partenaires. C'est vous, qui

mieux que nous, connaissez les vrais besoins du terrain et qui êtes les mieux placés pour aider les autres. Nous comptons sur vous. MERCI.