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Modèle Carottier

Informations
  • Coordonnées : Flavien Terreaux-Barjou et Alexis Piqueras ( flavien.terreaux-barjou@etu.sorbonne-universite.fr ) et ( alexis.piqueras@etu.sorbonne-universite.fr )
  • Cursus :  L3 Bi-disciplinaire Majeure Sciences de la Vie/Mineure Sciences de la Terre
  • Responsables de l'UE LU3ST062 : Loïc Labrousse et Pierre Théry
  • Responsable Projet Modèle Carottier  : Laurent Emmanuel
  • Introduction :  Projet mis en place du 17/01/2025 à Mai 2025
  • Objectif/Contexte : Imaginer et construire un modèle réduit à l'échelle de carottier gravitaire destiné à être présenté dans des événements comme la fête de la science ou devant des élèves
  • Matériaux / Outils / Machine : LEGO, logiciel Studio 

Schéma d'un carottier gravitaire :

Schema-d-un-carottier-gravitaire-a-piston-stationnaire.jpg    © Bourillet et al. 2007

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Schéma principe du carottier gravitaire :

image.png    Schéma de Pierre-Jean Giannesini  © Pierre-Jean Giannesini

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Plan détaillé du mécanisme de la plateforme :

Plan Carottier -DECLENCHEUR KULLENBERG copie.jpgPlans fournis par Laurent Emmanuel

Vidéo principe de déclenchement du carottier :

https://embed.ifremer.fr/videos/9/a/9a8c7fbabd2b49b0b277efd1d45c59d5/23075912e30e46619b5062c6694d2aa1.mp4

  • Séance du 31/01/2025 :

Nous avons réalisé deux tests de pénétration de deux tubes métalliques dans différents substrats (sable plastique et sable fin). Les tubes testés sont de diamètre différent, respectivement 1,3 et 1,9 cm.

Cuve de test 1 : 6 cm d'épaisseur de sable plastique et 10 cm de profondeur d'eau (1800 mL) :

IMG_2435-min.jpg

Cuve de test 2 : 14 cm d'épaisseur de sable fin et 8 cm de profondeur d'eau (1650 mL) :

IMG_2437-min.jpg

Le tube de 1,9 cm de diamètre semble mieux s'enfoncer que l'autre dans les deux types de substrat, mais durant nos tests nous nous sommes rendu compte qu'un tube transparent (manche sur le schéma) de stylo Bic serait finalement peut-être le plus adapté (résistant, assez fin, transparent, bout en entonnoir idéal pour retenir une carotte de sédiments).

Structure du stylo Bic décomposé en différentes parties :

788576.jpg.jpeg©Cécile Debise/Journal du Net

L'idée serait donc d'utiliser le manche comme tube pour prélever du sable et ainsi illustrer le mécanisme présent sur le carottier. Le bouchon, une fois privée de son apex plat pourrait servir de piston. Enfin le manche du Bic présente une petite perforation latérale qui pourrait servir à constituer une butée pour le piston.

Dimensions manche du bic :

IMG_20250207_112459.jpg

  • Séance du 07/02/2025 :

Système de poids :

IMG_2503.jpeg

idée : utilisation de rondelle en acier troué mise sur un tube en aluminium de 1 cm de diamètre fixé sur le stylo bic. Une première rondelle serait soudée à la base du tube en acier, servant de cran d'arrêt pour l'empilement des autres rondelles formant le lest.

Autre idée : utilisation d'un tube creux (en aluminium ?) dans lequel on déposerait des billes métalliques ou de sable pour créer le lest.

Schéma :

IMG_20250207_153129.jpg

Schéma du système de libération du carottier : 

IMG_2504.jpeg

En s'inspirant des plans du mécanisme réel de libération du carottier, on pourrait concevoir un système en LEGO (ou en partie).

Fabrication d'une première idée d'un système de poids :

Matériels : 

  • Tube en aluminium 12 mm diamètre
  • Cheville nylon plastique 12 mm *2

IMG_20250208_134236.jpg   IMG_20250208_151246.jpg       IMG_20250208_151435.jpg

Outil :

  • Scie à métaux

     

                            IMG_20250209_163640.jpg

    Procédé :

étape 1 :

  • - découpage à l'aide de la scie à métaux d'un morceau de tube en aluminium de 4 cm de longueur 

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étape 2:

  • - découpage à l'aide de la scie à métaux de la partie haute des deux chevilles

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étape 3 :

  • début d'assemblage
  • Sur le manche du stylo, mettre l'une des deux extrémités de cheville
  • enfilé l'extrémité sur le manche jusqu'au niveau du petit trou sur le manche 

étape 4:

  • mettre le morceau du tube acier sur le manche

étape 5 :

  • enfilé le nombre de rondelles en métal désiré pour faire le poids sur le tube en aluminium

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étape 5 : 

  • mettre l'autre extrémité de cheville pour faire office de bouchon à l'extrémité du tube

IMG_20250209_170424.jpg

On obtient ainsi un prototype de système de poids amovible et réglable suivant la quantité de poids requise. (Il va falloir téster si cela fonctionne)