Pétrin de paysan boulanger

Introduction

Pour réaliser ce projet, je me suis inspiré de projets publiés sur internet :

• Les règles d'or pour concevoir un pétrin en bois sur mesure (lamiedupoiraud...sur-mesure.html)
• Plans d'un pétrin en bois sans vis ni clous (petrin.canalblog.com/)

A cela, j'y ai ajouté les contraintes suivantes :

• Conception avec modélisation paramétrique sur le logiciel Fusion 360. Le but est de calculer automatiquement les dimensions des pièces depuis quelques paramètres (hauteur depuis le sol, longueur de la cuve, largeur de la cuve, pente de la cuve,...). Cela permet d'adapter le projet à la morphologie du boulanger utilisateur.
• Assemblages 100% bois sans colle, clous et vis inspirés des méthodes japonaises.

Données fonctionnelles

Pour réaliser ce projet il a fallu fixer un certains nombre de paramètres avec l'utilisateur mais aussi en fonction des fournitures.

Paramètres relatifs à l'utilisateur :

• Distance sol/fond de cuve = 870 mm (le boulanger mesure 1m87)
• Longueur de fond de cuve = 1200 mm
• Largeur de fond de cuve = 450 mm
• Hauteur de la cuve = 200 mm
• Pente de la cuve = 35°
• Largeur poignée séparateur = 100 mm
• Hauteur poignée séparateur = 25 mm

Paramètres relatifs aux fournitures :

• Épaisseur panneaux cuve = 33 mm
• Section poutres châssis = 60 mm
• Épaisseur panneaux plateau = 18 mm
• Hauteur roulettes = 127 mm
• Dimensions platine roulettes = 105 x 80 mm

Logiciel de conception

Pour concevoir le projet j'ai utilisé le logiciel Fusion 360 édité par Autodesk. Ce logiciel est très complet et est disponible gratuitement pour les étudiants et les particuliers (autodesk.com/p...chers-educators). L'autre avantage de ce logiciel est de proposer un outil permettant de calculer automatiquement les côtes des pièces à partir des données fonctionnelles. Cela nécessite de trouver les relations mathématiques générant les côtes à partir des données fonctionnelles.
Un exemple simple est le calcul de largeur des panneaux de la cuve en fonction de la hauteur de la cuve et de la pente de la cuve. On utilise pour cela la trigonométrie et obtient la relation suivante :

Largeur panneau cuve = Hauteur de la cuve / cos (Pente de la cuve)

Dans ce cas précis, si le concepteur décide de changer la hauteur ou la pente au cours du projet, il n'aura pas besoin de recalculer toutes les côtes auxquelles sont associés ces données fonctionnelles.
Une vidéo Youtube illustre très bien cette philosophie de conception : youtube.com/wa...h?v=sUtKFAfaQiQ

Calcul des angles des pièces en arêtier (Par le calcul)

Les quatre pans de la cuve du pétrin étant inclinés selon une pente définie dans les données fonctionnelles du projet. Il faut déterminer les angles de coupe des différentes pièces de la cuve avec des calculs trigonométriques.

Angle des pans
L'angle de coupe des pans est le même sur les 4 pièces lorsque l'inclinaison de la cuve est la même partout. Cet angle est défini via le calcul de l'angle de la vraie grandeur des pans de la cuve. Cet angle correspond également à l'angle de coupe de l'outil utilisé pour couper les côtés de chaque pan de la cuve. L'angle des pans est calculé avec la formule suivante :

Angle pans cuve = atan( 1 / ( sin( Pente de la cuve ) ) )

Angle de corroyage
L'angle de corroyage est le même sur les 4 pièces lorsque l'inclinaison de la cuve est la même partout. Cet angle est l'angle entre chaque face collées ou assemblées de la cuve pour obtenir un angle droit entre les faces après montage. L'angle de corroyage correspond également à l'inclinaison de la lame de l'outil de découpe utilisé pour couper les côtés de chaque pan de la cuve. L'angle de corroyage est calculé avec la formule suivante :

Angle de corroyage = atan( 1 / ( atan( 1 / sin( Pente de la cuve ) ) x sin ( Pente de la cuve ) x cos( Pente de la cuve ) ) )

J'ai créé une feuille de calcul Excel permettant de calculer ces angles. Vous pouvez la télécharger dans la rubrique "Plan" associée à ce pas à pas.

Calcul des angles des pièces en arêtier (Par le trait)

De la même manière que par le calcul, il faut déterminer l'angle des pans et l'angle de corroyage pas des méthodes géométriques mais cette fois par le tracé.

1/ La première étape est de dessiner sur la vue en plan, le rectangle du fond de cuve aux bonnes dimensions puis de réaliser une élévation frontale et une élévation orthogonale en réalisant les pentes de la cuve. Après avoir dessiner les élévations, les parois sont reportées sur la vue en plan (Photo : Trait - Étape 1).

2/ La deuxième étape est le dessin des panneaux à l'extérieur du dessin de cuve sur les 2 élévations puis reportés sur la vue en plan (Photo : Trait - Étape 2).

3/ La troisième étape est le rabattage d'un des panneaux sur la vue en élévation (Photo : Trait - Étape 3).

4/ La quatrième étape est la projection du panneau rabattu en vue en plan en prenant comme traits verticaux la face de panneau projetée et comme traits horizontaux le panneau sur la vue en plan (Photo : Trait - Étape 4).

5/ La mesure de l'angle des pans peut être réalisée sur la face rabattue et projetée (Photo : Trait - Étape 5).

6/ Le panneau est projeté dans le plan de coupe et l'angle de corroyage est mesuré sur le bout du panneau (Photo : Trait - Étape 6).

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A venir...

Voici le rendu final du pétrin et une photo avec son propriétaire.

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