Sommaire. Conception Assistée par Ordinateur (C.A.O) Résistance des Matériaux. III. Second cale-pieds (Solution finale)

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2 I. Problématique Sommaire II. Premier cale-pieds Conception Assistée par Ordinateur (C.A.O) Résistance des Matériaux III. Second cale-pieds (Solution finale) Conception Assistée par Ordinateur (C.A.O) Résistance des Matériaux IV. Prototypage 2

3 I. Problématique : Un problème majeur se manifeste à l utilisation de l Ewee. La taille du cale-pieds empêche la bonne stabilité de l utilisateur. La plateforme est trop petite et le conducteur est obligé de serrer ses pieds, ce qui peut causer plusieurs problèmes: glissement du pied, déstabilisation ou chute de l utilisateur. L objectif de cette partie va être d améliorer sa sécurité en créant une plateforme supplémentaire basé sur l élargissement du cale-pieds. II. Premier cale-pieds : Conception Assistée par Ordinateur : Pour créer un élargissement du repose pied, j ai choisis de prendre pour base le triangle déjà présent sur l Ewee que j ai dessiné en CAO grâce à SolidWorks. Les cotations sont bien-sûr les mêmes qu en réalité. 3

4 Une fois ce triangle réalisé j ai travaillé dessus de façon à ce que l élargissement soit une unique et même pièce avec le triangle. J ai commencé par tracer une esquisse de triangle rectangle, puis par la fonction «révolution» j ai donné la forme au nouveau cale-pied. La surface plane du dessus ne suffisait pas. J ai donc choisi de faire des extrusions de matière pour plusieurs raisons : permettre l évacuation d eau si la chaussure était mouillée, premettre une meilleure adhérence du pied, allégé le cale-pied, avoir un esthétique de produit plus abouti. J ai choisi de faire des trous de 10mm de largeur et de garder 3mm de matière comme épaisseur entre chaque. J ai laissé une barre centrale pour renforcer la structure du cale pied. Ensuite avec la fonction «Extrusion de matière» j ai creusé cette esquisse pour obtenir ceci : Le cale-pied avait donc sa forme finale, il a donc fallu maintenant le tester avec des simulations pour voir s il était assez solide. Pour ce faire, en première étape je l ai donc intégré dans l assemblage de l Ewee complet 4

5 Voici quelques photos des cale-pieds montés dans l assemblage : Résistance Des Matériaux : Nous avons simulé l effort que le cale-pieds subira lorsque l utilisateur est sur l Ewee et ainsi voir s il est assez résistant ou non. Nous avons donc pris le poids maximum autorisé sur l Ewee c'est-à-dire une masse de 90kg 90*9.81= 882N. Pour les simulations, nous avons arrondis les 882N à 1000N dans le but d avoir une marge de sûreté. Le matériau choisi pour le cale-pied est le Nylon (ses caractéristiques sont déjà entrées dans le logiciel). Le poids est uniformément réparti sur la surface de contact. 5

6 Voici les déformations que nous observons avec les simulations. Même si l échelle de déformation est de 34, on constate que la zone «fragile» et susceptible de casser est le contour du cale-pied car il n y a aucune structure pour retenir. Le déplacement maximal dans les zones rouges sera de 5mm. Le pied risque donc de glisser et l utilisateur de tomber. 6

7 III. Second cale-pieds (Solution finale) : Conception Assistée par Ordinateur : Pour remédier aux défauts du premier, j ai retravaillé le cale-pied et sa structure. J ai commencé par redessiner la largeur du cale pied car il était légèrement trop grand. J ai mené une petite étude en m informant sur la taille moyenne d un pied (Homme) français (taille 42) puis j ai cherché l équivalence en largeur, ce qui était d environ 5cm. L ancien cale-pieds faisait 8 cm de largeur, je l ai donc réduit en conséquence. Par ailleurs, j ai pu observer dans le premier que l extrémité manquait de maintiens et pliais assez facilement. J ai donc renforcé le cale-pieds de manière à ce qu il soit plus solide, et que ce soit l ensemble de la structure qui plie. Cela rajoute donc de la résistance et réduit les risques de chutes. Largeur du premier : Largeur du second : Vue de dessus 7

8 Première forme de cale-pieds Forme finale 8

9 Résistance Des Matériaux : Nous avons réitéré les calculs pour les seconds cale-pieds en gardant les mêmes données que pour le premier. Cette fois-ci, les résultats obtenus sont bien plus convaincant. La flèche maximale de déformation est de 0.03 mm et pour voir les déformations, l échelle a été multipliée par 560. Le coefficient de sécurité est désormais de 24. Les résultats sont amplement suffisants, je vais donc garder cette solution pour la phase de prototypage et de production. 9

10 IV. Prototypage Une fois la solution finale terminée et les résultats étant réalisés, j ai conçu ces cale-pieds en prototypage pour avoir un premier rendu final. Pour ce faire, j ai dû utiliser le logiciel CatalystEX. La manipulation est assez simple, il suffit d enregistré notre pièce dans un format spécial (.STL) puis de l ouvrir avec le logiciel. Je la place dans le sens qui nécessite le moins de «matière support» (matière qui sert d échafaudage à l élaboration de la pièce) puis je la transfère dans un plateau. De ce plateau, j envoie le fichier enregistré en.cmb au prototypage. La machine est une imprimante 3D par dépose de fil (fil de Ø 0.25 mm), chaque pièce a mis 6 heures a réalisé. Une fois la pièce terminé, je l ai monté sur l Ewee et j ai eu la confirmation que je n avais pas fait d erreurs dans les côtes car tout s assemblait comme prévu. Insertion d un STL Transfère du STL au plateau Voici quelques photos finales de la pièce montée sur l Ewee 10