centre de développement pédagogique pour la formation générale en science et technologie Activité technologique: Analyse d un objet technique simple Durée : 60 à 90 minutes Équipe : Deux personnes Travail demandé : Observer l objet reçu et répondre aux questions posées (voir verso) ÉTUDE DU COMPAS DE MENUISIER Mars 2004
Mise en garde Ce document d information est présenté à titre d exemple de ce que pourrait contenir l analyse élémentaire d un objet technique. Il va de soi qu une analyse plus exhaustive pourrait également être réalisée. On peut donc considérer ce document comme un déclencheur, un outil visant à initier le personnel enseignant à l analyse technologique. Par conséquent, il n est pas destiné à l apprentissage des élèves. Cependant, il pourrait servir de guide pour l élaboration d activités d analyse technologique. Les auteurs
Identifiez chaque composant en vous servant des termes fournis dans l encadré. Poignée Articulation des branches Crayon Branche avec porte-crayon Ressort Pointe-sèche Articulation de la vis Branche avec pointe-sèche Liaison crayon/compas Système d ajustement par vis et écrou
Fonction et principe général du compas de dessin ou de menuisier Quelle est la fonction du compas? Illustrez votre réponse par un schéma. En l absence de compas, comment pourrait-on faire des cercles en utilisant une méthode de dépannage?
Principe de fonctionnement et construction du compas de dessin ou de menuisier Comment se règle l écartement des branches? Quel mouvement fait la branche qui porte le crayon lorsqu on ajuste l écartement des deux branches? Expliquez l action qui se passe lorsqu on fait tourner le compas. Comment est fixé le crayon au compas? Quel mouvement font les deux écrous? Actions pour faire tourner le compas F 1 (doigt) F 2 (doigt) Actions combinées de deux forces (doigts) en sens contraire forçant la poignée à tourner sur elle-même. Écrou Écrou Dispositif de fixation du crayon avec appui en V et serrage par vis et écrou
Construction du compas de menuisier et procédés de fabrication Quelle est la fonction de l anneau en haut du compas? Avec quel matériau est-il fait? Sur quoi agit le ressort? À quoi sert l articulation? Comment est liée la poignée au ressort (liaison A)? Est-ce une liaison démontable? De quel matériau sont faites les branches et selon quel procédé? La pointe est-elle faite du même métal que les branches? Si non, en quoi est-elle fabriquée? Comment est-elle fixée à la branche (liaison B)? Est-ce démontable? Pourquoi y a-t-il une petite sphère à l extrémité de la vis d ajustement? Selon vous, de quel matériau métallique sont faits les écrous, les vis et la poignée? Est-ce que les liaisons par vis sont démontables? Liaison A Molettes Liaison B
Exemples de pièces fabriquées par ce procédé : jante de roue, bloc-moteur Le moulage sous pression des matériaux métalliques (aluminium, magnésium, etc.) Le métal est injecté sous une forte pression dans le moule métallique, à l aide d un piston.
Réponses
Nommez chaque composant. Poignée Ressort Articulation de la vis Articulation des branches Branche avec porte-crayon Système d ajustement par vis et écrou Crayon Branche avec pointe-sèche Liaison crayon/compas Pointe-sèche
Quelle est la fonction du compas? Illustrez votre réponse par un schéma. Tracez des cercles manuellement en déplaçant une substance traçante (mine, encre, etc.) à une distance constante du centre du cercle à tracer. L écartement des deux branches du compas correspond au rayon du cercle à tracer. Crayon Rayon Compas Cercle Cercle En l absence de compas, comment pourrait-on faire des cercles en utilisant une méthode de dépannage? La technique de la ficelle La technique des deux crayons
Quelle est l utilité de l anneau en haut du compas? Sur quoi agit le ressort? À quoi sert l articulation? L anneau agit comme ressort : il permet l écartement des branches en exerçant des forces de chaque côté de leurs parties supérieures, en haut du pivot. Cette action les garde en contact avec l articulation tout en permettant une liberté de mouvement lors de l ajustement par la vis de réglage qui commande l écartement. Avec quel matériau est-il fait? Avec de l acier à outils (très dur). De quel matériau sont faites les branches et selon quel procédé? Probablement en laiton (alliage cuivre - zinc), ce qui leur donne cette belle apparence dorée. La pointe est-elle faite du même métal que les branches? Si non, en quoi est-elle fabriquée? Non, elle est faite en acier trempé (très dur). Comment est-elle fixée à la branche (liaison B)? Est-ce démontable? La pointe a été insérée dans le moule et le laiton a été coulé autour (c est une insertion). C est donc une liaison indémontable. Pourquoi y a-t-il une petite sphère à l extrémité de la vis d ajustement? Pour bloquer l écrou afin de ne pas le perdre. Selon vous, de quel matériau métallique sont faites les vis, les écrous et la poignée? En acier doux. Est-ce que les liaisons par vis sont démontables? Oui, habituellement. Bras de levier du ressort Forces exercées par le ressort Ligne de pivotement des branches Bras de levier de la vis et de l écrou Forces exercées par la vis et l écrou Comment est liée la poignée au ressort (liaison A)? La poignée est sertie dans l anneau (le ressort). Est-ce une liaison démontable? Non, il faut briser la poignée pour l extraire du ressort.