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Tuyère & safran.
Echelle 1/13ème.
vendredi 28 décembre 2007

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Conception d’un ensemble tuyère safran en métal (alu).

Texte et réalisation Philippe MADIOT.

-Tuyère. La tuyère du chalutier Vivaldi échelle 1/13ème, diamètre 134mm intérieur, est composée de deux tôles alu épaisseur 1mm.

La première tôle ,d’une longueur de 426mm (circonférence de la tuyère= 134x3.14+ 6mm), et large de 46mm est mise en forme sur une casserole de Madame ayant un diamètre similaire. Les deux extrémités sont limées dans l’épaisseur sur une longueur de 3mm chacune, de manière à ce qu’elles se chevauchent sans surépaisseurs. Puis, deux perçages diamètre 1mm à l’endroit du chevauchement, de façon à mettre deux boulons laiton diamètre 1mm, servant à maintenir l’ensemble pendant le collage. Une fois le montage sec, les boulons sont limés. Ainsi obtient-on un cylindre.

Sur une planche de contre plaqué épaisseur 18mm, je trace un rond au compas diamètre 134mm. Puis un autre cercle à l’intérieur de celui-ci de diamètre 132mm . Sur le cercle diamètre 132mm, je cloue des pointes de 100x2mm, espacées de 20mm.

Mise en forme du premier cylindre autour de ces pointes sur la planche, pour en faire un cylindre parfait.

Le deuxième cylindre celui qui viendra sur l’extérieur est un tronc de cône. Il est réalisé en tôle 1mm d’épaisseur. Il a un développement pratiquement en demi-cercle. Le calcul pour cette pièce est un peu plus compliqué. Sur un bord de cette tôle, la longueur est de 433mm( 136x3.14 puisqu’elle viendra sur le premier cylindre, + 6mm) mais en demi-cercle. Sur le bord opposé, la longueur est de 546mm Pour obtenir cette forme, j’ai dessiné un cône sur papier qui a pour base la longueur 546mm, et d’une hauteur totale 220mm . De ce cône, j’extraie la uniquement la base sur une hauteur de 58mm, ce qui va me donner le développé exacte de la pièce. Voici la formule qui permet de calculer le tronc de cône et la manière de la dévelloppée :

La tôle alu à été peinte en gris pour faciliter la compréhension. Le tracage s’effectue grâce à un plat en alu, percé à une extrémité pour faire un pivot via un clou, et percée à l’autre extrémité pour y positionner la pointe à tracer.




Mise en forme de la pièce de la même manière que la première, idem pour le collage et maintient avec des boulons laiton. Une variante, la formation des tôles grâce à la rouleuse cintreuse d’atelier :

Le deuxième cylindre est mis en place autour du premier, le plus grand diamètre vers le haut. Des cales en ctp de formes triangulaires rigoureusement de même dimensions viennent prendre place à intervalles réguliers dans l’espace laissé par les deux cylindres, collées à la colle deux composants. Lorsque le montage est sec, sans démonter l’ensemble, je coule un mélange à 60% de colle deux composants et de limaille d’aluminium, jusqu’à raz-bord. Séchage 1 semaine, puis masticage pour former un quart de cercle sur le pourtour des deux cylindres. Ponçage, puis la tuyère est démoulée de son gabarit de montage, et positionnée sur le mandrin du tour. S’en suit plusieurs passages d’outil afin de surfacer la face intérieur, car elle recevra l’hélice, qui n’aura que 1.5 mm de garde entre l’extrémité des pales, et l’intérieur de la tuyère, ceci afin d’avoir un rendement optimum du système de propulsion .

Voici le montage en image :







Montage ensuite sur les supports, et ajustage au dixième de mm par rapport à l’axe de l’hélice. Pour ce faire, j’ai découpé une tôle 1mm en cercle de diamètre 135mm, puis rectifiée au tour diamètre 134mm, et percée en son centre. La pièce est ensuite montée sur un arbre, et boulonnée. J’ai inséré ce montage dans le tube d’étambot, et positionné la tuyère dessus. Ce système garantie un parfait positionnement de la tuyère.

-Safran.

Pour la construction, la base fut des nervures(au nombre de 5), en ctp ayant la forme du profil du gouvernail, ajourée en leurs centre, et percées diamètre 5mm pour recevoir un axe en acier qui dépassera d’un coté sur 10mm, et de l’autre sur 5mm . Le tout monté sur trois longerons en bois dur section 3x3, un peu à la manière d’une aile d’avion (1 sur le bord d’attaque, 1 à droite, et 1 à gauche). Le bord de fuite est une tôle alu épaisseur 1.2mm Une tôle d’alu épaisseur 1mm, mise en forme recouvre ce montage, puis collage. Une pièce en alu qui épouse le profil du gouvernail vient boucher un côté du montage. L’intérieur du gouvernail est alors remplit du même mélange que pour la tuyère(colle + limaille d’alu). Séchage, puis une tôle viens recouvrir le dessus . Ponçage pour mise en forme. Le poids engendré par ce procéder donnera de l’innertie au safran.

Une pièce usinée au tour, et percée de six trous, trois de chaque côtés, et d’un trou en son centre ne débouchant pas, et recevant l’axe acier (côté 5mm). Un morceau de corde à piano traversant le montage de part en part, et collé à la colle deux composants immobilise l’ensemble. Cette pièce vient prendre place sur le dessus du gouvernail. Elle servira de liaison entre la jaumière et le gouvernail moyennant six boulons M1.5, ce qui va rendre le safran démontable pour pouvoir éventuellement sortir l’hélice, sans avoir à démonter le montage de la jaumière.

Le sabot qui vient prendre place sur la crapaudine est réalisé en alu, et composé d’une pièce alu extérieur 12mm, intérieur 5mm usinée au tour, puis à la fraiseuse, pour obtenir l’assise de la pièce, qui sera percée de quatre trous diamètre 1.5mm. Ce sabot sera boulonné(boulons M1.5) sur le talon de quille, ce qui va contribuer également au démontage du safran.

La jaumière de gouvernail est composé d’un rond étiré en acier diamètre 5mm, et d’un tube laiton du même diamètre intérieur, poli à la pâte à rôder les soupapes, monté sur le tour, et usiné à plusieurs vitesses, puis huilé, de manière à ce que l’axe flotte sur un film d’huile, et garantissant une parfaite étanchéité. Le rond acier reçoit à une extrémité, une pièce usinée au tour, qui aura les mêmes dimensions et entre axe de perçage que celle montée sur le safran. L’immobilisation de l’ensemble est garantie par un morceau de corde à piano traversant cet axe de part en part. A l’autre extrémité de l’axe, un méplat est usiné à la fraiseuse, une légère pente vers le côté opposé de l’extrémité, garantissant une éventuelle sortie accidentelle du palonnier (de conception personnelle), lequel viendra prendre place sur cet axe. La vis de maintient du palonnier est immobilisé au frein-filet.

 
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