La Brouette Pliante.

Sommaire

I – Présentation du projet.

II – Cahier des Charges fonctionnelles.

III – Notice de Calculs et Analyse.

IV – Principe des Solutions

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

I – Présentation du Projet.

• 1 – Définition.

Petite caisse servant à transporter des charges, montée sur une roue et dotée de deux brancards.

Anglais : wheelbarrow

I – Présentation du Projet.

• 2 – Principe.

1 : Châssis

2 : Poignées

3 : Porte Charge (Cuve)

4 : Système Roulant

5 : Les pieds

I – Présentation du Projet.

• 3 – L’importance des centres de gravité et de la roue.

Nous avons vu lors de la recherche documentaire que les principaux calculs s’effectuaient sur les recherches de centres de gravité.En effet, ces centres de gravité sont importants car ils permettent de mieux prévoir les différents comportements de la brouette

Aussi, la roue joue aussi un rôle important quant aux forces de franchissement.

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.Fonction Principale :

Transporter Manuellement une charge

a/ Rotation de la roue : 360°b/ Support d'une charge maximale : 50kgc/ Pouvoir soulever la brouette pliée : Poids à vide : 5kgd/ Contenu de la cuve : 40L

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.

Fonction 2 :

Se ranger facilement

a/ Dimensions dépliée : 100x60x75 (valeurs exprimées en cm)

b/ Dimensions pliée : 120x15x75 (valeurs exprimées en cm)

c/ Poids total à vide : 5kg

d/ Temps de pliage / dépliage : 5 secondes

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.

Fonction 3 :

Etre Maniable

a/ Dureté du sol : Test d'enfoncement d'une tige diam.5 avec une force de 100N : La tige ne doit pas d'enfoncer de plus de 2cm

b/ Force Horizontale maximale utile au déplacement :120N (brouette pleine = 40kg)

c/ Force de maintient limitant le roulis : 120Nd/ Angle de Roulis max. à vide :

Limité par les dimensions extérieures de la Brouettee/ Angle de roulis max. en pleine charge : 15°

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.

Fonction 4 :

Etre Résistantea/ Supporter une charge Ponctuelle sur la cuve : 0.5kgb/ Résister à une force de traction minimale : 10kNc/ Résister à un effort minimal sur les coutures : 500Nd/ Résister aux chocs : …e/ Résister à la Corrosion : …f/ Résister à la Chaleur : …g/ Résister à des niveaux d'acidité : …h/ Être peu déformable (en flexion) : …

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.

Fonction 5 :

Etre Stable

a/ Résistance au vent :A vide : vent multidirectionnel de 20km/h minimum sans bouger

b/ Appuis Stables :La brouette sera en appui plan avec le sol : une roue ainsi que 2 éléments fixes

c/ Inclinaison maximum du système, à l'arrêt, dressée et à vide :1/ Vers l'avant : 15° 2/ Vers l'arrière : 15° 3/ Latérale : 8°

II – Le Cahier des Charges fonctionnel.

Mais aussi :

Fonction 6 : Être Ergonomique

Fonction 7 : Faciliter l'Entretien

Fonction 8 : Respecter les Normes de Sécurité

Fonction 9 : Être recyclable

III – Notice de Calculs et Analyse.

Nous avons effectué les calculs grâce aux zones d’ombres présentes à l’intérieur du CdCf.

Nous avons donc effectué les calculs suivants :1- Choix de la vis et de l’entretoise.

Les alésages de jantes étant quasi-normalisés, nous avons choisi un alésage de 20mm et une entretoise de 16,5mm en diamètre intérieur.La vis a un diamètre de 16mm.Il nous fallait une vis capable de résister à la pression de la barre sur la vis.Nous avons donc choisi une classe de 10.9.

III – Notice de Calculs et Analyse.

Nous avons ensuite calculé le produit pV de l’entretoise qui régit le bon fonctionnement de l’entretoise dans la durée. (l’entretoise étant un élément normalisé)

2- Données de pression de pour le choix de la poche.

On suppose la résistance des coutures fiables au banc d’essai (car calculs trop complexes).On choisi une poche en polyester d’épaisseur 0.5mm qui résiste au déchirement à 2GPa en tension et 80Mpa en traction.

(données catalogue sur Internet)

III – Notice de Calculs et Analyse.

3 – Maniabilité de la Brouette

On ajoute une poignée latérale placée à hauteur du centre de gravité (précisé plus tard).

4 – Calcul d’un franchissement d’obstacle.

III – Notice de Calculs et Analyse.

III – Notice de Calculs et Analyse.

Pour cela, on considère la poussée est horizontale puis on effectue un Bilan des Forces sur le Solide 1 (roue)

On isole ensuite le solide 2 (barre) pour y effectuer un autre Bilan des Forces.

On a une équation avec 2 inconnues, il faut donc trouver une deuxième équation : L’équation de moments.

Ainsi, on peut déduire la hauteur de la marche franchissable en fonction des principes ergonomiques.

On trouve une hauteur de marche franchissable de 7cm environ.

III – Notice de Calculs et Analyse.

III – Notice de Calculs et Analyse.

5 – Effort demandé pour déplacement de la brouette en pleine charge.

On isole le solide 1 : Bilan des forcesOn isole le solide 2 : Bilan des forces moment en B = 0 et moments en C =0

On trouve P1 et P2 en fonction de POn obtient la force nécessaire pour soulever la brouette et la mettre en mouvement

IV – Principe des Solutions.

1 – Les vis de fixation trop longues :

-Diminuer la taille des vis afin d’assurer la sécurité du client dans un premier temps et un gain économique ensuite.

-Écrous borgnes à la place d’écrous standards

IV – Principe des Solutions.

2 – Une Poignée de transport mal placée (et même absente dans certains modèles) :

Sur certain modèles, nous pouvons voir une poignée de transport au niveau de la flèche.La brouette se porte donc verticalement.Ici, aucune poignée n’a été placée.

IV – Principe des Solutions.

3 – Le système de fixation de la roue libre au reste de la brouette :

Un système de fixation qui, selon nous, n’est pas résistant quand on voit les chocs que cette brouette peut subir

IV – Principe des Solutions.

3 – Le système de fixation de la roue libre au reste de la brouette :

L’inspiration vient des modèle de brouette « lourdes » rencontrées sur le marché.

IV – Principe des Solutions.

4 – Un manque de finition pouvant blesser l’utilisateur ou détériorer la brouette :

Certaines fins de tubes peuvent être dangereuses pour l’utilisateur

La pollution peut se loger dans les tubes et détériorer la brouette. (amas de boue)

Solution apportée :

Utiliser des bouchons en plastique arrondis.

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

V – Dessins de Définitions et d’Ensemble. (CAO).

Difficultés rencontrée :

-Une Création de Tube difficile : Il fallait en effet effectuer beaucoup de décalage de plans ainsi que l’utilisation de fonctions (telles que « Shape Design » non enseignées à ce jour.

-Une mise en plan du tube très compliquée qui nous a contraint à coter la jante, plus intéressante car ayant plus de surfaces fonctionnelles.

En remerciant le personnel de l’UPS, de l’INSA ainsi que l’entourage