Dernière modification le 30/06/2017
Difficulté
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Durée
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Coût
20 USD ($)
Description
Conception d'une machine à pédalier polyvalente, à partir d'un vélo. La rotation de la roue est récupérée par un axe muni d'un embout standard.
Introduction
Ce projet a été mené par des élèves de CentraleSupelec (ex Centrale Paris), dans le cadre d'un projet scolaire en partenariat avec la Fondation Yachana. Il a été ensuite été réalisée au centre Yachana, au coeur de la forêt amazonienne. Ce centre a pour vocation de proposer une éducation théorique et pratique aux jeunes habitant dans des communautés reculées, afin de leur donner un accès à l'éducation et à une plus grande autonomie.
Le produit réalisé au centre est entièrement en métal, et conçu pour recevoir un moulin à grain Corona Han Mill. Ce moulin est conçu pour une utilisation quotidienne avec des quantités moyennes, principalement pour faire de la farine de maïs afin de nourrir les animaux du centre.
Il a cependant été pensé pour pouvoir être utilisé avec une machine autre qu'un moulin. Enfin, il est possible de remplacer l'armature en métal par une armature en bois, auquel cas il faudra rajouter des équerres et des renforts obliques. Cependant, étant données les fortes contraintes qui s'exercent sur la structure, on préconise l'utilisation de métal.
Outre la lourdeur de l'outillage nécessaire et les quelques étapes techniques, la grande difficulté de ce tutoriel réside dans la précision nécessaire dans les mesures, notamment pour assurer l'alignement de l'axe..
Matériaux
- Un vélo
Ou, à défaut du vélo entier
- Un pédalier
- Une chaîne
- Une roue arrière, avec son pignon
- 2 roulements à bille
- Un cadre
- Environ 5m de barres métalliques (ou de planches de bois)
- Une tige filetée d'une vingtaine de centimètres
- Une extension de clé à douille du diamètre de la tige
- Une demi-douzaine de boulons et écrous
- Un moulin à grain manuel
Dans le cas ou l'on choisit de faire le cadre en bois, ajouter à cela des vis et des équerres
Outils
- Scie à métaux
- Poste de soudure
- Perceuse à colonne
Étape 1 - Préparation de l'axe
Objectif
Lors de cette étape, nous allons solidariser le moyeu de la roue arrière à un axe constitué par la tige filetée. C'est cet axe qui transmettra la rotation de la roue à l'outil.
Déroulé
- Démonter la roue avant, la roue arrière et la fourche.
- Récupérer les roulements à bille de la roue avant. Ils sont normalement simplement encastrés dans le moyeu de la roue.
- Remplacer l'axe de la roue arrière par la tige filetée.
- Glisser les roulements à bille de part et d'autre du moyeu. Laisser dépasser une longueur suffisante de tige du côté adéquat. Si votre tige est suffisamment longue, vous pouvez la laisser dépasser des deux côtés du moyeu, pour plus de polyvalence!
ATTENTION! Faites bien attention au côté duquel vous laissez dépasser la tige. Si vous la mettez du mauvais côté, l'axe tournera dans le mauvais sens...
- Retirer les roulements à bille, et solidariser le moyeu avec la tige. Pour cela, Dégraisser les roulements à bille, puis les souder sur le moyeu et sur l'axe. Ne pas hésiter à insister sur la soudure, et prendre bien garde à ce que toutes les pièces soient solidaires.
- Replacer les roulements à bille, et mesurer la distance de l'extérieur de l'un à l'extérieur de l'autre. On note cette distance L.
Résultat
Nous avons maintenant en notre possession un système constitué d'un axe solidaire de la roue arrière.
Étape 2 - Prise des mesures
Objectif
Avant de nous attaquer à la construction du cadre du moulin, il faut prendre les mesures sur le cadre du vélo.
Déroulé
- Mettre la fourche arrière du vélo à l'horizontal. Mesurer la distance entre l'axe de la fourche arrière et l'axe du pédalier. On note cette distance A.
- En gardant la fourche du vélo à l'horizontal, placer la roue arrière à l'avant du vélo, avec l'axe de la roue sur la même hauteur que l'axe du pédalier. Ce sera la position définitive de la roue. Mesurer la distance entre l'axe de la roue et l'axe du pédalier. On la note B.
- Mesurer la distance entre l'axe du pédalier et le bout des pédales. On note cette hauteur C. Rajouter quelques centimètres et appelons cette hauteur H.
- Mesurer le diamètre D de la roue.
- Mesurer la largeur E des barres de fer/ des planches.
Étape 3 - Construction du cadre
Objectif
Construire une base robuste mais démontable, et y fixer le vélo.
Déroulé
- Découper les segments suivants:
-2*A+B-E (longueur) -2*3L (largeur) -1*L (traverse) -1*L+2E (traverse haute) -2*1.5H (Portants arrière) -1*H (portant milieu) -2*D+2H (Portants avant
- Placer les deux segments de longueur, et les deux segments de largeur à leur extrémité. Ecarter les deux segments de longueur d'une distance L on peut pour cela utiliser la traverse. S'assurer de leur perpendicularité, puis les souder entre eux.
NOTE: Si l'on décide de faire le cadre en bois, on pourra utiliser une grande planche pour faire toute la base. Autrement, lire visser et mettre des équerres à chaque fois que l'on parle de soudure.
- Dans les tenants arrières, à la hauteur H, percer un trou de manière à pouvoir y passer un boulon.
- Trouer les tenants avant en leur milieu, le plus précisément possible, de sorte à ce que les trous soient exactement alignés lorsque les tenants sont posés. Y fixer les roulements à bille (attention si le trou n'est pas au milieu, à fixer les roulements à bille du bon côté du segment, vers l'intérieur). Si le cadre est en métal, souder la partie extérieure du roulement sur le segment. S'il est en bois, le rentrer par encastrement.
- Placer le portant avant du côté long de la tige sur le cadre, comme sur la photo ci-contre. S'assurer qu'il est bien vertical, et que l'axe est bien parallèle à la base. Le souder.
- Placer la roue et le deuxième tenant, sans le souder. Placer le cadre du vélo de sorte que le pédalier soit aligné avec les pignons de la roue. Prendre des marques avec les portants arrière, du milieu et avec la traverse, de sorte que les portants arrières soient collés à l'axe de la fourche arrière, et que le portant du milieu puisse se loger dans la petite encoche derrière le pédalier, en étant posé sur la traverse. S'assurer que la roue ne touche pas le cadre.
- Préparer le portant du milieu. Si le cadre est en bois, on pourra le tailler pour qu'il s'emboîte avec l'encoche derrière le pédalier. S'il est en métal, on soudera à son extrémité une plaque de métal sur laquelle on a préalablement fixé un boulon, de sorte qu'il suffira de visser l'écrou pour tenir le cadre.
- Souder la traverse, et le portant du milieu par-dessus.
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