Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

HAL Id: hal-01867189 https://hal.univ-lorraine.fr/hal-01867189 Submitted on 4 S

HAL Id: hal-01867189 https://hal.univ-lorraine.fr/hal-01867189 Submitted on 4 Sep 2018 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Conception et fabrication d’une trottinette en bois Antoine Lacrocq, Clémentine Legeas To cite this version: Antoine Lacrocq, Clémentine Legeas. Conception et fabrication d’une trottinette en bois. Sciences de l’ingénieur [physics]. 2013. hal-01867189 AVERTISSEMENT Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la communauté universitaire élargie. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de référencement lors de l’utilisation de ce document. D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt une poursuite pénale. Contact : ddoc-memoires-contact@univ-lorraine.fr LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm PJT6 -PROJET DE FIN D’ETUDES Sujet : Conception et Fabrication d’une trottinette en bois Rapport du projet Année scolaire 2012-2013 Etudiants Antoine Lacrocq Clémentine Legeas Encadrants Anis Bouali Alain Renaud 2 REMERCIEMENS Pour commencer, nous tenons à remercier nos encadrants de projet : M Bouali et M. Renaud qui nous ont proposé ce sujet original et qui nous ont accompagnés tout au long de ce projet grâce à leurs conseils pour les modélisations et les solutions techniques. Nous leurs sommes également reconnaissant de nous avoir laissé en autonomie durant une grande partie de ce projet, ce qui nous a laisser une marge de manœuvre considérable quant au choix des méthodes à appliquer et de solutions techniques. Nous souhaitons également remercier M. Pizzi et M. Fredon pour leurs conseils vis-à-vis du comportement du matériau bois et de l’utilisation de colle dans notre prototype. Merci également à M. Eric Masson qui nous a donné accès à une réserve de bois exotique : le Padouk, que nous employons pour des besoins esthétiques. Nous adressons de sincères remerciements au personnel de l’Atelier de l’ENSTIB, pour le matériel confiés, les conseils obtenus, leur disponibilité et leur confiance. Ces remerciements s’adressent également au personnel du CRITT pour le temps qu’ils nous ont accordé lors de la mise en place de nos essais dans la halle mécanique. Un remerciement très spécial est adressé à M. Gaëtan Perriniaux et M. Rémi Michel pour leur collaboration de poids durant les essais. Nous adressons aussi notre sincère reconnaissance aux étudiants de l’ENSTIB ayant contribué à l’avancement de ce projet par le partage de leurs connaissances et pour les « coups de main » qu’ils nous ont fourni: M. Feron, M. Bouchard, M. Charlet, M. Le Jannou, M. Pellen, M. Cochennec, et bien d’autres encore. Pour finir, nous nous accordons un remerciement mutuel car chacun dans ce groupe a su maintenir la motivation qui s’est instaurée au sein du groupe. 3 SOMMAIRE REMERCIEMENS ..................................................................................................................... 2 INTRODUCTION ...................................................................................................................... 4 1. CAHIER DES CHARGES FONCTIONNELLES ............................................................. 5 1.1 Orientation de l’action ................................................................................................. 5 1.1.1 Causes et objectifs qui motivent le déclanchement de l’action ............................ 5 1.1.2 Situation du produit .............................................................................................. 5 1.1.3 Moyens et délais ................................................................................................... 5 1.1.4 Normes ................................................................................................................. 6 1.2 Recherche de l’information ......................................................................................... 6 1.2.1 Marché visé .......................................................................................................... 6 1.2.2 Petite histoire de la trottinette ............................................................................... 6 1.2.3 La définition et la validation du besoin ................................................................ 7 1.3 Examen fonctionnel ..................................................................................................... 8 1.3.1 Cycle de vie .......................................................................................................... 8 1.3.2 Recensement et caractérisation des fonctions ...................................................... 8 1.4 Analyse de l’existant ................................................................................................. 12 1.4.1 Les trottinettes classiques ................................................................................... 12 1.4.2 Les trottinettes en bois ........................................................................................ 15 1.4.3 Synthèse de l’analyse de l’existant et envies de l’équipe ................................... 17 2. CONCEPTION ................................................................................................................. 19 2.1 Dimensionnements .................................................................................................... 19 2.1.1 Introduction ........................................................................................................ 19 2.1.2 Extraits de la norme NF EN 14619 .................................................................... 19 2.1.3 Notes de calculs .................................................................................................. 20 2.2 Conception Assistée par Ordinateur .......................................................................... 29 2.2.1 Exigences de la norme ........................................................................................ 29 2.2.2 Mises en plan de la trottinette en bois ................................................................ 29 3. FABRICATION ............................................................................................................... 35 3.1 Gammes de fabrication .............................................................................................. 35 3.2 Etude de prix .............................................................................................................. 35 3.3 Le prototype réalisé ................................................................................................... 37 4. ESSAIS ET VALIDATION DU PROTOTYPE .............................................................. 40 4.1 Les essais mécaniques ............................................................................................... 40 4.1.1 Essai n°1 : Effort surfacique sur la plateforme .................................................. 40 4.1.2 Essai n°2 : Premier effort ponctuel perpendiculaire à la colonne de direction .. 41 4.1.3 Essai n°3 : Second effort ponctuel perpendiculaire à la colonne de direction ... 41 4.2 La validation .............................................................................................................. 42 5. CONCLUSION ................................................................................................................ 43 6. ANNEXES ....................................................................................................................... 44 6.1 Extraits de la norme NF EN 14619 ........................................................................... 44 6.2 Dessins d’ensemble et mises en plan de la trottinette ............................................... 45 6.3 Gammes de fabrication des pièces ............................................................................. 46 7. RESUME .......................................................................................................................... 47 4 INTRODUCTION Le Projet de Fin d’Etude (PFE) est un projet que les étudiants de 3ème année du cycle ingénieur doivent mener. Les sujets proposés sont relativement diverses, ce qui permet à chacun d’être intéressé par l’un d’entre eux. Durant ce projet, les étudiants doivent faire usage de leurs connaissances et d’un travail en binôme et en autonomie. Le présent rapport fait office de présentation du travail réalisé sur le sujet choisi : la conception et la fabrication d’une trottinette en bois. Ce rapport est accompagné d’une soutenance orale. Notre groupe de projet s’est intéressé au projet de la conception et de la fabrication d’une trottinette en bois pour plusieurs raisons. L’originalité du projet est la première des raisons. C’est également un projet qui relève d’un certain challenge car nous devons penser à intégrer le matériau bois, avec toute sa complexité, à un système relativement simple qu’es la trottinette. Bonne lecture. 5 1. CAHIER DES CHARGES FONCTIONNELLES 1.1 Orientation de l’action L’orientation de l’action permettra au lecteur de comprendre le but de l’étude et les solutions qui seront proposées : cette partie présente les objectifs et limites de l’action. 1.1.1 Causes et objectifs qui motivent le déclanchement de l’action a. Causes Récemment, les étudiants de l’ENSTIB (toutes orientations et promotions confondues) ont développé un fort intérêt pour les trottinettes, car celles-ci permettaient un déplacement rapide et ludique au sein de l’école. Cet attrait a fait naitre la volonté de développer une trottinette en bois, disposant des mêmes caractéristiques qu’une trottinette classique. Dans un contexte de développement durable, la trottinette à développer doit entrer dans une logique d’éco-conception, particulièrement vis-à-vis des matériaux habituellement utilisés. Le fait de développer ce produit dans l’enceinte de « l’école du bois » insiste forcément à proposer une trottinette utilisant un maximum de matériau bois. b. Objectifs Le principal objectif de cette étude est de produire « une trottinette qui roule », avec comme objectifs adjacents : - Développer une trottinette en bois capable de reproduire ce que fait une trottinette classique, - Développer un produit où le bois devra être présent à environ 70% (masse ou volume), - Développer un produit aux mêmes gammes de prix et de poids des trottinettes habituelles. 1.1.2 Situation du produit Il existe déjà des trottinettes, le plus souvent en matériaux métalliques, utilisable pour des petits trajets ou promenades, voire pour du freestyle. Lorsque les trottinettes sont en bois, elles sont, soient des jouets, soient des objets d’art ou de design. Les encadrants du projet ont une volonté d’obtenir une trottinette en bois fonctionnelle, développée grâce aux outils disponible à l’ENSTIB. 1.1.3 Moyens et délais - Les Moyens : o Matériel : le bois, les machines-outils de l’ENSTIB, les bancs d’essai, atelier, o Financier : le produit doit avoir un prix similaire à celui des trottinettes classiques, avec une limite fixée aux environs de 300€. 6 - Les délais – un prototype devra être fabriqué avant début janvier 2013 : o 21/01/2013 : Rendu du résumé décrivant le projet o 15/02/2013 : Rendu du présent rapport de projet o 18 au 22/02/2013 : Soutenance du projet de fin d’étude avec présentation de la trottinette développée 1.1.4 Normes - NF EN 14619 : Équipement de sports à roulettes – Trottinettes – Exigences de sécurité et méthodes d'essai. Cette norme devra être prise en compte tout au long du projet. - ISO 14062 : Management environnemental – intégration des aspects environnementaux dans la conception et le développement de produits. Cette seconde norme pourrait être étudiée de façon approfondie en vue d’une industrialisation du produit « la trottinette en bois ». Le but serait de réaliser une gamme industrialisable de la trottinette et d’observer si cette gamme respecte la norme ISO 14062. 1.2 Recherche de l’information 1.2.1 Marché visé Relativement à la partie 1.4, concernant l’analyse de l’existant, nous dégageons deux types de marchés – susceptibles d’influencer l’aspect final du prototype : - Le premier marché porterait sur une trottinette à l’aspect classique, dont le modèle serait inspiré des trottinettes en aluminium, uploads/Ingenierie_Lourd/ bue-ming-2013-lacrocq-antoine-legeas-clementine.pdf