Gamme de fabrication et d’assemblageenseignement.reginaassumpta.qc.ca/deschenesp/sct/Laboratoires/C… · Au bureau: À la table des étaux/perceuses À la perceuse à colonne:

MONTAGE DU DISQUE DE NEWTON

Gamme de fabrication et d’assemblage

SCIENCE & TECHNOLOGIE

COLLÈGE REGINA ASSUMPTA

2010-2011

Gamme de fabrication

Conçue par : Pascale Lapointe, technicienne en travaux pratiques

Suzanne Legault, enseignante Science & Technologie

Dernières mises à jour et modifications:

Pascale Lapointe, janvier 2011

: Au bureau : À la table des étaux/perceuses : À la perceuse à colonne

Cahier des charges et gamme de fabrication – Montage du disque de Newton 2010-2011 3

Cahier des charges destiné à la conception d’un appareil de Newton

La fonction globale de l’appareil de Newton est de permettre une

rotation rapide des sept couleurs de l’arc-en-ciel afin que l’œil humain les confonde et perçoive du blanc.

Au regard du MILIEU TECHNIQUE l’appareil devra :

Être mis en marche par un circuit électrique;

Être alimenté par une source de 9 volts;

Posséder une vitesse de rotation assez élevée pour que l’œil humain confonde les couleurs entre elles;

Permettre l’apparition de blanc : la proportion de chaque couleur

n’est donc pas laissée au hasard.

Au regard du MILIEU HUMAIN l’appareil devra être :

Sécuritaire : tous les matériaux doivent être fixés solidement;

Attrayant; il ne faut donc pas oublier l’importance de l’esthétique tout au long de sa construction;

Peu bruyant ; il devra être bien assemblé afin que la vibration soit

réduite au minimum.

Au regard du MILIEU PHYSIQUE l’appareil devra:

Avoir les sept couleurs de l’arc-en-ciel sur un disque possédant un diamètre de 64 mm;

Permettre la rotation des sept couleurs en même temps;

Être fabriqué avec des matériaux résistants.



Au regard du MILIEU INDUSTRIEL l’appareil devra être :

Entièrement réalisé par des élèves qui n’ont pas obligatoirement de connaissances technologiques ou de techniques particulières;

Réalisé à l’aide d’outils de base : colle chaude, tournevis, marteau, équerre, etc.;

Facilement démontable pour permettre sa réparation, son rangement

ou son nettoyage.

Au regard du MILIEU ENVIRONNEMENTAL l’appareil devra être :

Alimenté par une pile rechargeable;

Réalisé à l’aide de matériaux préférablement biodégradable (bois) ou

du moins recyclable (plastique).

Au regard du MILIEU ÉCONOMIQUE l’appareil devra :

Être conçu à partir de matériaux peu coûteux;

Être assemblé de façon rigoureuse afin d’éviter les erreurs et ainsi

utiliser du matériel supplémentaire.



RÈGLES DE SÉCURITÉ EN ATELIER

L’organisation générale d’un atelier doit permettre à tous ceux et celles qui y

travaillent d’y être en toute sécurité. Chacun est responsable de veiller à ce

que les règles de sécurité soient respectées. Cela demande de la

collaboration et un esprit d’équipe. Chaque personne doit, évidemment,

penser à sa propre sécurité mais aussi demeurer soucieuse de celle de ses

collègues. C’est une question de GROS BON SENS!

Dans un atelier, on doit toujours:

Porter un sarrau. Il doit être attaché correctement;

Attacher les cheveux longs;

Garder le labo propre et exempt d’objets sur le plancher;

Utiliser l’instrument approprié pour le travail à exécuter;

Débrancher tout appareil électrique après usage (en tirant sur la fiche et

non le fil);

Porter des lunettes de sécurité EN TOUT TEMPS;

Bien fixer les pièces à travailler;

Ranger les matériaux et outils aux endroits appropriés;

Nettoyer le labo à la fin de la période;

Demeurer vigilant, concentré sur son travail et attentif aux gestes de nos

collègues;

Cesser toute activité lorsque l’enseignant ou la technicienne clignote les

lumières.



Dans un atelier, il est strictement interdit de:

Courir, se tirailler, crier ou produire des bruits inutiles, boire et manger;

Pousser ou déranger un collègue;

Porter des bijoux;

Mettre des objets dans sa bouche;

Vérifier le tranchant d’une lame sur le pouce;

Pénétrer dans l’aire de travail occupé par un collègue;

D’utiliser un outil ou un instrument endommagé;

D’utiliser un outil ou instrument si on ne l’a jamais manipulé auparavant

(demander au prof ou à la technicienne);

Changer les lames de scies, couteaux et forets de perceuses (demander au

prof ou à la technicienne);

Poser la main devant la lame d’un outil;

Un seul avertissement de comportement sera toléré; les élèves

qui ne respecteront pas ces consignes se verront exemptés du

laboratoire.

N’oubliez jamais que les règles de sécurité en atelier, c’est une question de

GROS BON SENS!

FAITES PREUVE DE JUGEMENT!!!!



Période 1

N° Opérations Croquis /

Illustrations Matériel

1. Mesurage et traçage

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

À l’aide d’un crayon à mine, aligner les coins

du socle, tracer deux droites diagonales afin

de déterminer la droite centrale du socle.

Sur cette droite centrale, faire une croix au

crayon à mine à 10 mm, à 100 mm et à 115

mm en partant du bord frontal (côté disque).

En partant de chacun des bords latéraux,

tracer, à l’aide d’une équerre combinée, une

droite à 10 mm de part et d’autre du socle.

En se référant au plan ci-haut, tracer les

autres trous en les marquant d’une croix.

Attention à la précision.

En se référant au plan plus bas, numéroter

les croix.

Fixer le poteau dans un étau.

Sous le poteau, tracer un «X» afin de

déterminer le centre du goujon.

Avant de poursuivre, faire vérifier le travail

par l’enseignant(e) ou la technicienne.

Crayon à mine

Équerre

Étau



Période 2



2. Perçage du poteau et du socle

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

À l’aide d’un pointeau et d’un marteau,

pointer un petit trou délicatement au centre

des croix tracées sur le socle aux étapes

précédentes.

Pour les étapes 2.2 à 2.5, demander

l’assistance de l’enseignant(e) ou de la

technicienne. Placer le poteau sur la

perceuse à colonne de façon à faire un trou

à 20mm d’une des deux extrémités. Cette

mesure est prise à l’aide d’un gabarit de

perçage fournit par la technicienne.

Percer la croix numéro «2». À cette étape,

utiliser le foret Ø5,5 mm.

Fixer correctement le socle dans un étau et

percer les six croix numéro «1» à l’aide d’une

perceuse électrique. Utiliser le foret d’un

diamètre de Ø3 mm.

Marquer à l’aide d’un crayon à mine 2 trous

du support à piles en le plaçant au bon

endroit.

Percer ces 2 marques à l’aide de la perceuse

à colonne. À cette étape, utiliser un foret

Ø1.5 mm.

Pointeau

Marteau

Perceuse à

colonne

Foret Ø4,5mm

Gabarit

Foret Ø5,5mm

Gabarit

Étau

Foret Ø3mm

Perceuse

électrique

Crayon à mine

Perceuse à

colonne

Foret

Ø1.5mm

Gabarit



Période 3

N° Opération Croquis /


3. Fixation du poteau, du moteur, de

l’interrupteur et du support à piles

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Placer le poteau dans un étau et pointer très

légèrement au centre du «X» tracé à l’étape

1.7.

Fixer le socle dans un étau de façon à voir le

dessous vers soi et l’emplacement du poteau

vers le haut.

En utilisant la vis #5, Ø6X20 et le tournevis

Robertson, visser le poteau sur le socle de

façon à ce qu’il soit d’équerre.

Fixer l’interrupteur; au besoin, utiliser des

pinces non coupantes.

Fixer le support à piles sous le socle à l’aide

du tournevis Phillips et des deux petites vis

restante (Ø4 X 6).

Coller le support à moteur au bon endroit.

Avant de poursuivre, faire vérifier le travail

par l’enseignant(e) ou la technicienne.

Étau

Pointeau

Marteau

Étau

Vis Ø5X18

Tournevis

Robertson

Pinces non-

coupantes

Tournevis

Phillips

Vis Ø4 X 6



Période 4



4. Préparation du circuit électrique

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

Insérer la poulie du moteur sur son axe.

Positionner le moteur dans son support.

Insérer la pile 9 volts dans le support à

piles.

Relier le fil rouge du support à piles à la

borne positive du moteur.

Relier le fil noir du support à piles à une

borne de l’interrupteur.

Évaluer la longueur de fil nécessaire pour

relier la borne négative du moteur à l’autre

borne de l’interrupteur.

Dénuder les extrémités du fil (environ 10

mm) à l’aide d’une pince à dénuder.

Les extrémités dénudées doivent être

enroulées autour des bornes de contacts sur

lesquelles elles seront soudées.

Vérifier si le moteur tourne en sens horaire.

Si ce n’est pas le cas, trouver une solution.

*Attention : Ne pas dénuder les fils rouge et noir du support à piles!

Pile 9V

Ruban à

mesurer /

règle

Pinces à

dénuder



Périodes 5, 6 et 7



5. Soudure des contacts

5.1

À cette étape, demander l’assistance de

l’enseignant(e) ou de la technicienne.

Procéder aux soudures en suivant les

explications fournies.

Fer à

souder

Soudure

Ø0.8 mm

6. Fixation du disque, des roues et du système

de poulies

6.1

6.2

6.3

Coller le disque blanc sur la roue.

Faire passer le boulon à travers le disque, le

poteau et la poulie. Insérer l’écrou à l’autre

extrémité du boulon.

Fixer l’appareil dans un étau et visser les 4

vis restantes à travers le socle dans chaque

trou des pattes en caoutchouc.

Colle en

bâton

Ciseaux

Tournevis

Robertson

Étau

Tournevis

Robertson

Vis

7. Détermination de la vitesse de rotation du

disque

7.1

Déterminer la courroie qui convient le mieux

pour contrôler la vitesse de rotation du

moteur.

Courroie

(élastique)



Plan de traçage #1:

Étapes 1.1 à 1.4



Plan de traçage #2 :

Numérotation des croix de perçage à l’étape 1.5



Projection de profil



Machines-outils utilisés Outils nécessaires

Fer à souder

Perceuse à colonne

Perceuse électrique

Fusil à colle chaude

Crayon à mine

Règle

Lunettes de sécurité

Équerres variées (combinées, de menuisier)

Étau, serres variées

Ruban à mesurer

Gabarits de perçage

Pointeau

Marteau

Forets Ø1.5mm, Ø3mm, Ø4.5mm, Ø5.5mm,

Tournevis Robertson

Tournevis Phillips

Soudure Ø0.8mm

Fil AWG - 20

Pinces à dénuder

Râpe

Colle en bâton, colle chaude

Matériaux reçus par équipe de deux

Photo 1 Support à disque

Support à moteur

Moteur

Disque de carton

Support à piles

Poulie

Fil

Photo 2

Interrupteur

1 Vis mécanique (avec écrou)

Ø8 X 40

Poulie à moteur

4 pattes

2 Vis Ø4 X 6

1 Vis#5, Ø6 X 20

4 Vis#6, Ø7 X 25



Détails des matériaux

Qté Désignation Matériau Détails des matériaux

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

4

1

Support à moteur

Support à piles

Support à disque

Interrupteur

Moteur

Poteau

Socle

Vis mécanique

Vis #5

Vis

Vis #6

Disque

Soudure

Fil

Plastique

Plastique

MDF

Plastique

9 V

17000rpm

Tilleul

Tilleul

Acier plaqué

Zinc

Zinc

Zinc

carton

25 X 25

30 X 55

Ø 52 X 6

30 X 18 X 5

Axe Ø 2

Ø 20 X 100

50 X 15,3 X 6

Ø8 X 45

Ø 6 X 20

Ø4 X 6

Ø7 X 25

Ø 63

Ø 0.08

AWG - 20 (Ø 0.8)

Documents

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