 |
|
|
|
 |
Sésame, couvre-toile ! |
|
 |
Renseignements divers |
 |
Projet :
Sésame, couvre-toile ! |
 |
Réalisé par :
Jean-Michel Surprenant |
 |
Type de projet :
Sciences appliquées
et technologie |
 |
Catégorie :
Conception d'appareil
ou de logiciel |
 |
Classe :
Senior 1 |
 |
Âge du participant :
17 ans |
 |
École :
Polyvalente de l'Érablière |
|
Professeur :
Suzanne Turcotte
|
 |
A remporté :
Une bourse d'études Esso |
|
|
Projet présenté à l'Expo-sciences
Bell, finale régionale de l'Outaouais 1998
Sélectionné pour la Super Expo-sciences Bell, finale québécoise
1998 (Montréal) où ils ont remporté : Une bourse
d'études Esso
 |
Présentation du problème |
Les camionneurs qui transportent des copeaux de bois,
destinés aux usines de pâtes et papiers, doivent effectuer
plusieurs tâches. Ils doivent, par exemple, recouvrir la remorque
d'une toile lors du transport de la marchandise. Cela implique, à
chaque fois, qu'ils grimpent sur le véhicule pour placer et enlever
cette toile. En plus de gruger un temps précieux, l'exécution
de cette tâche compromet la sécurité du travailleur.
Plusieurs accidents sont d'ailleurs survenus au cours des dernières
années, durant ces manœuvres. C'est là une des raisons
qui nous a poussés à créer un système automatisé,
qui permettra d'installer rapidement, efficacement et sans danger la toile
servant à recouvrir les copeaux.
 |
But |
Créer un mécanisme de recouvrement
des copeaux, qui puisse être activé par le conducteur sans
que ce dernier ait à monter sur la remorque.
 |
Hypothèse |
Nous pensons pouvoir réussir à recouvrir
la remorque en utilisant un système de rails, sur lesquels glisserait
une toile activée par un moteur et des câbles.
Pour en vérifier le fonctionnement et l'efficacité, nous
fabriquerons une maquette de la remorque et de notre système.
 |
Matériel |
Planche de
cèdre
Colle à bois
Papier sablé
Ficelle
Vis
Contre-plaqué de 1/4 pouce
Serres
Colle chaude
Blocs de construction (Lego)
Rail en I (et ses composantes)
Mécanisme de stores verticaux
Fer à souder et étain
Clous
Peinture |
Carton
Chaînette
Fil électrique
Raccord pour batterie 9 volts
Baguettes de bois
Fils de cuivre
Pellicule de plastique
Moustiquaire
Pinceau
Copeaux de cèdre
Interrupteurs
Batterie de 9 volts
Copeaux de bois |
 |
Cueillette de données et expérimentation |
L'idée de ce projet nous est venue d'un ingénieur forestier,
M. Jacques Gagnon. Celui-ci nous a remis des documents montrant les différents
systèmes de recouvrement de remorque déjà existants,
ainsi que leurs lacunes respectives. Nous sommes ensuite allés
chez Avenor (une compagnie de pâtes et papiers), où M. François
Dumoulin (également ingénieur forestier) nous a laissés
observer les camions. Enfin, nous avons questionné un camionneur.
Ces démarches nous ont permis d'obtenir des informations pertinentes,
à savoir que :
 les chauffeurs
utilisent, en général, une toile fixée au moyen d'élastiques
sur les parois de la remorque. Il s'agit, d'après eux, du système
le plus pratique parce qu'il est léger, peu coûteux, simple
d'emploi et ne demande pas d'entretien;
pour installer
la toile, le conducteur doit monter (jusqu'à 4 mètres de
hauteur) sur le dessus de la remorque, ce qui représente un risque
de chute et de blessures;
cette méthode
d'installation est longue et fait perdre des minutes précieuses
aux camionneurs.
Notre but principal était donc de trouver une façon d'effectuer
ces manœuvres - à partir du sol de préférence
- qui solutionnerait les problèmes actuels. Nous avons donc décidé
de nous inspirer d'un modèle à levier. Nous pensions, au
départ, utiliser un moteur qui actionnerait automatiquement le
système. Nous avions en tête des câbles qui activeraient
le levier tout en faisant glisser la toile qui y serait attachée.
Cependant, lors de la conception du mécanisme, nous avons découvert
que certaines des composantes étaient complexes et difficiles à
réaliser. Nous avons alors créé un autre système
en nous basant, cette fois, sur un modèle différent, qui
respectait malgré tout les critères établis précédemment
: installation rapide, efficacité et danger moindre.
Notre deuxième prototype consistait donc à faire glisser
la toile, à l'intérieur d'un rail, à l'aide de roulettes.
De cette façon, les câbles, liés à un moteur,
tiraient la toile pour recouvrir la remorque. Pour la découvrir,
on faisait simplement tourner le moteur en sens inverse.
 |
Analyse |
Problème
1 :
Il est impossible de faire glisser la toile au même niveau
que le bord supérieur de la remorque, puisque les copeaux forment
des monticules inégaux qui bloquent le mouvement de celle-ci.
Solution 1 :
La toile a été attachée à des arceaux
qui la gardent à une certaine distance des copeaux.
Problème
2 :
Comment les arceaux peuvent-ils se maintenir en position verticale
?
Solution 2 :
Pour ce faire, le rail est composé de deux rainures superposées
verticalement, dans lesquelles les paires de roulettes (4 roulettes par
arceau) se trouvent coincées, ce qui empêche la rotation
de l'arceau.
Problème
3 :
Comment la toile se plie-t-elle lorsque les arceaux sont empilés
à l'avant de la remorque?
Solution 3 :
Chaque longueur de toile située entre deux arceaux se plie
en deux et ne doit pas traîner sur les copeaux.
Problème
4 :
Quelle est la hauteur maximale de l'arceau par rapport au bord supérieur
de la remorque; et quelle est la distance entre chaque arceau pour que
la toile n'encombre pas les copeaux?
Solution 4 :
Les arceaux ont une hauteur maximale de 30 cm, et il y a une distance
de 50 cm entre eux. Par conséquent, 30 arceaux sont nécessaires
pour l'ensemble du système. Les replis de la toile sont à
une distance de 5 cm du bord supérieur de la remorque.
Problème
5 :
Comment s'assurer que les copeaux ne bloquent pas les rails?
Solution 5 :
En réduisant l'ouverture des rails et en y installant des
fibres flexibles qui empêchent les copeaux de pénétrer
dans celles-ci.
Problème
6 :
Comment s'assurer que la remorque est complètement recouverte
et bien fermée?
Solution 6 :
Les premier et dernier arceaux sont modifiés. À l'arrière
de la remorque, le dernier arceau est rectangulaire et pivote de façon
à se refermer sur les côtés de la remorque. À
l'avant, le premier arceau est remplacé par une barre rigide qui,
maintenue en place, assure la fermeture de cette autre extrémité.
Problème
7 :
Comment faire progresser la toile dans les rails?
Solution 7 :
Pour actionner le moteur, nous utilisons le système pneumatique
du véhicule.
Problème
8 :
Quels matériaux sont utilisés dans la fabrication du
système?
Solution 8 :
Le rail et les roulettes sont faits d'acier (faible coût et
solidité). Les arceaux, d'aluminium (légèreté
et solidité). Les toiles utilisées sont compatibles avec
notre système.
|
 |
Conclusion |
Selon les résultats obtenus avec notre maquette, notre système
automatisé devrait pouvoir se réaliser. Toutefois, à
cause des modifications nécessaires à la remorque existante
et aux coûts associés à son installation, certaines
compagnies pourraient hésiter à se le procurer. Il est vrai
que nos connaissances sont limitées, comparativement à celles
des ingénieurs. Mais notre système - pensons-nous - a les
caractéristiques d'un bon modèle (simplicité, représentativité
et perfectibilité); il est donc aisément perfectible. De
plus, cette invention pourrait s'avérer fort utile et rentable
si l'on songe à la diminution des coûts reliés aux
accidents de travail et au temps économisé.
|
© 2002, Conseil de développement du loisir scientifique
(CDLS). Ce document est distribué par le Conseil de
développement du loisir scientifique.
Visitez le www.cdls.qc.ca
pour obtenir de plus amples renseignements. |
Les opinions exprimées
dans ce texte sont celles des auteurs et ne reflètent
pas nécessairement le point de vue de Merck Frosst ou de
ses employés. |
| |
|
|
les chauffeurs
utilisent, en général, une toile fixée au moyen d'élastiques
sur les parois de la remorque. Il s'agit, d'après eux, du système
le plus pratique parce qu'il est léger, peu coûteux, simple
d'emploi et ne demande pas d'entretien;
