Roues à aubes Sagebien, Zuppinger, dessus, dessous, ...

[platbrood]

Bonjour,
j'ai un livre intitulé : Du Rouet, de la roue à augets et a aubes , a la turbine hydraulique de MICHEL USSEL...découvert dans une brocante.
Ci joint des photos de la réalisation de la roue Poncelet de la firme Appro-Techno dont le plan est publié précédemment sous la dénomination SAGEBIEN . Afin de contrôler toutes les pièces , nous la garnissons de planches sapin largeur 0,8 m.

roue de dessous 13-03-2015 021.JPG

roue de dessous 13-03-2015 021.JPG

Dans ce livre, d'une façon simple , on donne toutes les indications pour la fabriquer et le mode de calcul pour obtenir la puissance.
Le rendement de la roue Poncelet peut atteindre 60 à 65 % de rendement.
Elle convient pour des chutes de 0,8 à 2 m avec des débit de 100 à 1000 litres/seconde par m de largeur.
Bonne journée,
PF

[Ledid]

un peu de lecture sur les roues, avec quelques livres tout chauds sortis du disque dur !

Ok, je lis tout ça et je reviens sur le forum dans 2 mois
Merci, DB. J'attaque le téléchargement.

[Ledid]

Ci joint des photos de la réalisation de la roue Poncelet de la firme Appro-Techno dont le plan est publié précédemment sous la dénomination SAGEBIEN . Afin de contrôler toutes les pièces , nous la garnissons de planches sapin largeur 0,8 m.

Je suis impressionné par la quantité d'acier. Ça doit peser 3 tonnes tout ça... L'arbre est aussi prévu en acier ?

Me viennent 2 questions.
Quelle est la durée de vie du sapin avec air/eau/vent/soleil ? Laurent (Levoisin) m'a parlé de 3 espèces de bois chêne, hêtre (étonnant) et autre dont j'ai oublié le nom.
Est-ce que la portée de l'arbre se fait sur des roulements ou des paliers en bronze ?

A+
Didier

[PERRET]

Bonjour,

Sur la photo le diamètre de l'arbre me semble faible.

Dépend essentiellement de la largeur de la roue et de la chute.
Donc de la puissance de la roue et de sa vitesse de rotation.

Exemple :
Puissance utile : 20 CV soit 15 kW
Vitesse de rotation : 8 t/mn
Diamètre d'un arbre en fer forgé : 160 mm

Formule : Ø = 133 x (W / N)^^0,33
avec :
Ø en mm ; W en kW ; N en t/mn
Le coefficient 133 est à utiliser pour de l'acier forgé.
Pour de l'acier comprimé prendre le coefficient 106.

Le diamètre de l'arbre dans ce dernier cas sera de 130mm

Vérifier par le calcul avant réalisation.

[Ledid]

Quant à la "rentabilité"... quel que soit le modèle, mieux vaut avoir de la passion Il est difficile de faire un site vraiment "rentable" avec une très basse chute et un kWh à moins de 20 centimes, c'est plus le plaisir de concevoir le dispositif hydraulique, de produire un peu de sa propre énergie et de redonner sens à un beau patrimoine.

On est sur la même longueur d'onde Le chalenge, c'est de la fabriquer, si on peut optimiser le rendement, c'est tant mieux.
Je connais un restau en Moselle qui a investi dans la restauration d'une roue et qui, au final, fait tourner la roue avec un moteur. Un comble !

[platbrood]

Il y a confusion , sur la photo , il y a également la construction d'une roue par le dessus de 2,8m -largeur 1400 - en final un axe de 120 .
et en avant plan sur la photo , on montre la forme de aubes qui pourra être garnie de métal ou de bois sur la roue type Poncelet. le sapin est un montage à BLANC ( 80 cm ?? ) en usine
Tout le montage doit se faire sans donner un coup de lime dans les trous surtout que tout l'ensemble métallique sera galvanisé + peinture .
Diamètre de l'axe : 120 m/m . Diamètre ext : 4,84 m - larg : 2 m - 40 aubes - hauteur de l'aube : 0,75 m
on fera l'inverse , on creusera le chenal d'arrivée, vannes et retour vers la rivière pour utiliser toujours la même roue et tout ce travail se fera avec la population ??
Le but est de fournir le kit complet pour montage en Afrique de ces 2 types de roues.
L'électrification de l'Afrique en zone rurale est partie....Monsieur Borloo a une longueur de retard sur les Américains ??
PF

[platbrood]

Bonjour,
Pour plus de clarté , une photo , c'est mieux qu'un long discours.
PF

Kit de la roue par le dessus.pdf

[CF21]

@ dB) : merci pour cette mine de sources. Reste à faire une synthèse exploitable pour des projets contemporains.

@ Claude : je ne suis pas très versé dans les dimensionnements, pourquoi le calcul de l'arbre part-il de la puissance et non pas du poids (ou du moment de flexion / cisaillement / torsion / etc.). On doit pouvoir arriver à 15 kW avec une roue de 1, 3 ou 5 tonnes (selon choix du modèle, du diamètre, des matériaux, etc.), cela ne change rien ?

@ Fernand : merci des exemples. A titre d'info, combien peut coûter pour le client l'achat une roue de série ainsi standardisée (à charge d'adapter le génie civil et non l'inverse) ?

[dB-)]

Bonsoir,

Reste à faire une synthèse exploitable pour des projets contemporains.

Inutile ! Les roues sont des adorables machins moyenâgeux, elles n'ont absolument rien de contemporain ! Les documents d'époque sont donc ceux que je trouve les plus adaptés pour les refabriquer.

Sinon j'ai un doute sur l'idée d'une roue standard, je ne vois pas comment on peut adapter une chute et un débit à une roue :? Il faut au contraire adapter la roue à la chute et au débit présents sur le site, ainsi qu'à l'utilisation envisagée, c'est ce qui se faisait déjà à l'époque, avec des roues toutes différentes d'un moulin à l'autre.

A mon avis, si vous souhaitez vous lancer dans la fabrication d'une roue, c'est possible à partir des documents postés plus haut : choix du type et du diamètre de roue en fonction de la hauteur de chute, choix de la largeur en fonction du débit, éventuellement utilisation de matériaux locaux (différentes essences de bois), traçage des pièces, et construction : prenez un beau tronc d'arbre bien droit et fraichement coupé, de 2 ou 3 tonnes, taillez-le, râpez-le, poncez-le en section octogonale, cerclez-le à chaud, ajoutez deux belles étoiles en fonte ou en UPE de 300 kg chacune pour supporter les rayons, l'une entraînant une grande couronne dentée, percez l'arbre de bois de part en part (*), bien au centre des étoiles, glissez-y à force un bel arbre en acier de 200 de diamètre et 4 mètre de long (environ 1 tonne), placez le tout sur 2 paliers en fonte de 200 kg chacun, avec des bagues de graissage grandes comme des oulaoups, et commencez à assembler votre roue directement sur place !

Tant qu'à faire une roue, autant refaire une belle roue à l'ancienne, en utilisant des plans et des assemblages d'époque ! J'ai un doute sur la robustesse et la longévité des roues "légères" que l'on voit actuellement (sans parler de l'esthétique), les anciennes roues étaient magnifiques et extrêmement massives !

Bon, j'insiste, si c'est juste pour produire du courant, que ce soit en Europe comme en Afrique, prenez une turbine ! C'est beaucoup plus simple, plus fiable, plus robuste, plus performant, plus économique, et plus contemporain !

(*) J'ai vu à une fête locale dans les Vosges une opération de perçage à la main de troncs de sapins, à l'aide de gouges emmanchées d'une longue tige : un tronc d'une vingtaine de cm de diamètre et environ 5 m de long a été percé tout du long, à environ 10 cm de diamètre, de sorte à obtenir un véritable tuyau qui était utilisé à l'époque pour guider l'eau des sources vers des abreuvoirs ! Travail impressionnant !

dB-)

[CF21]

Inutile ! Les roues sont des adorables machins moyenâgeux, elles n'ont absolument rien de contemporain ! Les documents d'époque sont donc ceux que je trouve les plus adaptés pour les refabriquer.

Ben si quand même, parce que tous les gens confrontés à l'envie de faire une roue se posent les mêmes questions :
- comment je calcule le diamètre
- comment je calcule la largeur
- comment je calcule mes pales / aubes (nombre, profil, hauteur)
- comment je dimensionne l'arbre, l'étoile, la place, le système pour la future multiplication
- comment je choisis mes matériaux (métaux, bois) et les adapte aux contraintes spécifiques de flexion, torsion, etc.
- comment je profile l'arrivée d'eau et le coursier
Etc.

Pour répondre à ces questions (par définition contemporaines au sens où ce sont des contemporains qui se les posent sans le savoir-faire ni les usages du XIXe siècle), c''est assez difficile de se taper plein de traités dont beaucoup sont confus dans les formulations (il y a parfois des pages et des pages de trigonométrie peu utiles). Il faudrait idéalement un digest de 20 pages vraiment exploitables pour chaque type de roue. Un auteur comme Bazard est je trouve assez clair et précis, mais il serait encore simplifiable et il ne répond pas à toutes les questions ci-dessus. Par ailleurs, le seul extrait dont on dispose est sur une Poncelet, qui n'est pas la seule roue de dessous concevable.

Bon, j'insiste, si c'est juste pour produire du courant, que ce soit en Europe comme en Afrique, prenez une turbine ! C'est beaucoup plus simple, plus fiable, plus robuste, plus performant, plus économique, et plus contemporain !

Je suis d'accord, quoiqu'avec 0,9 m de chute et 2 m3/s de débit comme Ledid, cela se discute et la roue devient une option non absurde. Mais souvent le propriétaire de moulin ne veut pas seulement produire du courant, la roue est manifestement un objet qui séduit.