Ski repliable

SKI REPLIABLE
 
 
 
 
 
Introduction : Cette année nous avons un projet d'optimisation de produit à proposer. Après une longue réflexion notre choix s'est porté sur le ski repliable. En effet nous avons tous eu l'expérience de porter de grands skis de 1.80m. Nous avons donc fait le pari de réduire de moitié la taille du ski dans sa période de transport afin de faciliter le déplacement jusqu'aux pistes mais aussi dans sa voiture par exemple. Vous trouverez toutes les étapes de réalisation du projet, de l'étude du marché à la réalisation de la maquette en passant par le calcul des efforts appliqués au ski.
 
 
 
I. Analyse fonctionelle :
II. Recherche des efforts sur le ski :
 
 Afin de dimensionner notre système, nous devons connaitre les efforts auxquels il devra faire face au cours de son utilisation, et notamment pendant la pratique du ski à proprement parler.
 
 
a. Flexion en utilisation :
 
En utilisation « normale », un ski de descente est sollicité en flexion lors des lignes droites lorsqu’il rencontre les irrégularités de la piste et également en virage où il se déforme de manière à ce que le rayon de la courbure du ski en contact avec la neige soit le même que le rayon du virage effectué.
 
 
 
Les pistes de ski étant relativement lisses, les plus grosses déformations en flexion sont subies lors des virages, nous limiterons donc notre étude à cette phase. Commençons par faire l’inventaire des forces qui exercent sur le ski. On étudiera le cas le plus défavorable, c’est-à-dire celui où l’on considère que le ski n’est en contact avec le sol qu’en deux points situés à ses extrémités, le sol exerce donc une force sur le ski en chacun de ces deux points. En plus de ces deux forces, le ski subit le poids du skieur au niveau de la fixation et l’ensemble {skieur+ski} subit une accélération (a) dirigée vers l’intérieur du virage.
 
 
 
L’accélération a dépend uniquement de la vitesse et du rayon du virage, les valeurs utilisées pour ces deux grandeurs proviennent d’estimations trouvées sur internet. On remarque par ailleurs que la valeur de l’accélération (a) qu’elles permettent d’obtenir est d’environ 1g, ce qui est cohérent par rapport à l’expérience d’un skieur amateur (on ne ressent pas de sensation « d’écrasement » en ski comme on peux en avoir sur un manège par exemple). Connaissant l’accélération on peut calculer les forces appliquées par le sol sur le ski en utilisant le principe fondamental de la dynamique et en faisant l’hypothèse que ces deux forces sont de norme et direction égales. Connaissant les distances des points d’applications des forces au centre du ski, on en déduit les moments exercés sur le mécanisme de verouillage.
 
 
 
 
b. Torsion en utilisation :
 
Lors d’un virage, seul le care situé sur l’intérieur du ski est en contact avec le sol, c’est donc la seule partie du ski sur laquelle le sol exerce une force. Cependant, le skieur exerce une force sur le ski au niveau de la fixation de la chaussure. Le care et la fixation étant disposés à des endroits différents sur la largeur du ski, le ski subit une torsion lors d’un virage.  On considère le ski vu de face, la force (F) est celle appliquée par le sol sur le ski, P est le poids du skieur, appliquée à son centre de gravité. L’accélération (a) de l’ensemble {skieur+ski} est dirigée vers l’intérieur du virage.
Comme précedemment, l’accélération (a) dépend uniquement de la vitesse et du rayon du virage. Les valeurs utilisées sont les mêmes que plus haut. On applique le principe fondamental de la dynamique pour déterminer F  et en connaissant la largeur du ski on en déduit le moment de torsion au centre de celui-ci 
 
 
 
 
On remarquera que le calcul précédent ne prend pas en compte l’angle du virage. Cet angle étant à priori difficile à déterminer, on s’est placé dans le cas le plus défavorable, c’est-à-dire celui où l’angle du virage est tel que la force F est normale au plan formé par le dessus du ski. Le moment créé par F au centre du ski est alors le produit de la norme de F par la distance entre le centre et le bord du ski.
 
 
 
c. Traction en utilisation :
 
Lorsqu’il glisse sur la neige, le ski subit une force de frottement exercée par le sol. Cette force est appliquée uniformément sur tout le ski et ne tend en principe pas à le déformer mais simplement à le ralentir. On peut cependant imaginer que pour une raison quelconque (trou, saut,…) l’avant du ski ne soit plus en contact  avec le sol et que seule la partie arrière subisse le frottement. Il faut alors que notre système soit suffisamment solide pour empêcher les parties avant et arrière du ski de se détacher.  
 
 
 
 
On applique simplement la formule qui permet de calculer la force de frottement en fonction du coefficient de frottement et de la vitesse. La valeur choisie pour le coefficient de frottement est la plus défavorable parmi celles vues sur internet.
 
 
 
 
 
 
 
 
III. Modélisation 3D sur CREO :
 
Nous avons réalisé la conception 3D grace au logiciel CREO paramétrique. Voici le résultat :
 
 
 
 
IV. Impression 3D :
 
V. Analyse de la machine LASER :
a. Présentation générale :
b. Etape de réalisation d'une pièce en découpe LASER :
c. Exemple

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    Le reportage sur le FabLab de l'INSA de Strasbourg réalisé par Alsace 20 et diffusé le 14 octobre 2014 est... http://t.co/XYvZz68KPT

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    "IdeasLab dans Le 6 minutes Eurométropole (14/10/14) - Alsace 20" : http://t.co/lFaBBhf7Ek via @YouTube

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