Comme décrit dans le message précédent, mon refouloir actuel me permet de faire des tuyères cylindriques de 4mm, diamètre apparemment trop faible et entraînant l’éjection de la tuyère. Je viens donc de modifier légèrement ce design initial.
J’ai utilisé la pointe d’un bic en laiton chromé. J’ai commencé par la poncer, ensuite je l’ai percée au diamètre adéquat. Enfin, pour la fixer convenablement dans l’axe de la tige déjà en place, j’ai ajouté une bague d’aluminium (bout de tube coupé).
J’espère ainsi faire des tuyères coniques plus réalistes et, j’ose l’espérer, plus robustes!
Reste à me procurer de la bentonite chez mon vendeur de produits chimiques habituel.
Je viens d’effectuer quelques tests de combustion de poudre noire.
Premier essai: je remplis le corps d’un bic en plastique avec de la poudre tassée légèrement à la main.
La combustion est calme et le tube de plastique fond paisiblement.
Avec un tube de 9mm de diamètre et 10 cm de long, j’obtiens 16 secondes de combustion.
Second essai.: je remplis au refouloir le tube de carton fabriqué précédemment (voir message ci-dessous).
À l’extrémité inférieure j’ai inséré (en force) une rondelle de bouchon en liège de 1cm d’épaisseur percée en son centre d’un trou de 4mm. J’ai installé ce montage sur mon refouloir et ai patiemment rempli ma fusée de poudre en comprimant régulièrement au marteau. À l’extrémité supérieure j’ai placé un bout de bouchon semblable mais non troué.
La charge de poudre remplit un diamètre de 18mm sur une longueur de 11cm. J’ai procédé à l’allumage via une mèche artisanale pas trop ratée.
Comme on peut le voir sur ces images et dans la vidéo, la tuyère à été expulsée immédiatement. Cela c’est produit avec une déflagration très impressionnante qui a résonné dans tout le quartier. L’éjection a elle aussi été redoutable: comme on le voit sur la troisième photo, le plafond du balcon (situé à 2m60) a été maculé de projections… J’ignore si dans des conditions normales de lancement, la poussée aurait été suffisante pour soulever l’ensemble, mais vu la taille et l’intensité du jet je crois que oui…
Un gif ralenti à 1 image/seconde de l’éjection de la tuyère (que je n’ai jamais retrouvée): La cause de l’éjection de la tuyère est simple: le trou était apparemment trop petit! De plus, le bouchon pourtant inséré à la barbare n’a pas résisté à la pression interne colossale. Les fabricants de fusées recommandent de faire les tuyères en bentonite, argile en poudre qui durcit lorsqu’on la compresse au marteau. Je ne sais cependant pas quel diamètre de conduite adopter.
Je travaille donc actuellement à l’amélioration de mon refouloir: je vais tenter de modifier la base de celui-ci pour “sculpter” une tuyère mieux calibrée…
Après plusieurs essais, j’ai finalement réussi à faire tourner le moteur de machine à laver. J’ai testé une à une toutes les combinaisons de fils possibles et les ai classées selon leurs résistances respectives.
J’ai ensuite branché la paire de plus haute résistance sur le 220V: j’obtiens une rotation lente qui convient bien mais le couple est faible et ne suffit pas à faire démarrer mon système. Je passe alors au second couple de fils: cette fois le couple est suffisant et le tambour se met en mouvement. Tout tourne parfaitement!
Il me semble donc avoir trouvé la solution idéale: la rotation est lente et puissante, le tout n’est pas trop bruyant
Concernant la fixation, j’ai d’abord réfléchi à un moyen de fixer le moteur en utilisant ses anneaux de fixation ordinaires. Puis j’ai constaté que simplement le poids de l’engin suffisait à la maintenir immobile sur la planche; J’ai donc simplement vissé un rail pour le que moteur s’appuie sur un support parallèle au tambour. Ce montage a été très facile à réaliser et tout fonctionne à merveille.
J’ai cependant un ennui non négligeable: le moteur chauffe de façon considérable! Après une 1h30 de fonctionnement, il est impossible d’en approcher la main…
Le branchement ne doit donc pas être correct et ce problème est amplifié par la rotation lente qui empêche les aubes de refroidissement de faire leur travail efficacement. Il faut dire que durant son fonctionnement normal dans la machine, le moteur tourne quelques minutes, s’arrête, repart,… Bref il n’a pas trop le temps de chauffer.
En tout cas, je commence à me dire que les moulins de chez United Nuclear à 50 euros sont donnés vu le temps que je perds sur cet engin
Une des principales utilisations de la poudre noire est la fabrication de petites fusées. ces engins sont très simples, ils ont simplement constitués d’un tube en carton rempli de poudre comprimée. À l’extrémité supérieure, un peu de bentonite fait office de bouchon et à l’autre extrémité, on place un autre bouchon de bentonite, percé d’une tuyère.
Il est extrêmement important de bien comprimer la poudre, celle-ci doit tenir d’un bloc, comme un solide. Pour cela on utilise un outil simple: le refouloir (traduction approximative du terme anglais correct “rammer”). Il permet de remplir le tube petit à petit tout en tassant la poudre. Malheureusement, ces quelques pièces d’aluminium coûtent leur pesant d’or. J’ai donc essayé de fabriquer mon propre prototype…
Après quelques minutes de fouille dans mes réserves provenant des poubelles de l’université, j’ai pu monter ce petit dispositif:
Il me permet de faire des fusées de 18mm de diamètre avec une tuyère de 4mm. J’ignore si ces données sont valables…
Ensuite j’ai fabriqué un tube aux dimensions qui conviennent. J’ai simplement enroulé le plus serré possible les feuilles d’un catalogue en papier épais avec de la colle blanche et du papier collant; j’ai fait des parois de 5mm, après séchage elles sont bien dures et semblent robustes.
Il ne reste plus qu’à fabriquer une mèche correcte et à trouver de la bentonite: il semblerait que la litière pour chats en soit constituée: à tester! Sinon, c’est dispo chez le marchand de produits chimiques…
J’ai enfin été chercher du soufre et grâce à la nouvelle balance je me suis lancé dans la production de poudre noire.
Recette classique: 150g de KNO3, 30g charbon et 20g de soufre.
Malheureusement vu les difficultés expliquées dans le message précédent, je n’ai pas pu passer la poudre au moulin à billes très longtemps. Elle est donc relativement grossière et brûle assez lentement.
Dans les vidéos ci-dessous, c’est chaque fois environ 2 cuillers à café de poudre qui brûlent.
Après le changement de moteur, j’ai cru voir la fin de mes problèmes. Toutefois, de nouveaux pépins continuent d’arriver. Tout d’abord la durée de vie des courroies est très faible. Avec leur section carrée et leur faible surface de contact, elles s’usent vite.
J’ai partiellement résolu ce problème en fabricant mes propres courroies: taillées dans du caoutchouc de chambre à air, fermées grâce à des agrafes. Ca va beaucoup mieux! Je dis “partiellement résolu” car en peu de temps, les agrafes déchirent le caoutchouc et la courroie casse. Mais vu que l’ensemble est reconstitué en 5 minutes c’est à peu près acceptable.
Second ennui: la vitesse de rotation du moteur est légèrement trop élevée si bien que la charge du tambour se retrouve plaquée contre les parois par la force centrifuge et le phénomène de broyage n’a pas lieu. J’ai d’abord songé à créer une réduction en jouant sur les diamètres d’axes. Mais cette idée n’est pas pratique.
Seconde idée: alimenter le moteur avec un voltage inférieur. Je l’ai donc branché en 110V -> même vitesse de rotation! Je n’y connais rien en moteurs, mais je pense qu’il s’agit d’un moteur synchrone. Donc, quelle que soit ma tension, tant que je serai en 50Hz ce moteur tournera trop vite.
La solution ultime serait d’utiliser le moteur de moteur de machine à laver. Cependant, il est très lourd et fonctionne grâce à un mystérieux connecteur à 7 fils que j’ignore comment brancher! Il possède je crois deux vitesses: l’une d’elles permet une rotation lente et coupleuse qui serait idéale.
Il faudrait ensuite que je trouve un moyen d’accoupler ce moteur directement à mes rouleaux sans courroie fragile.
Il y a donc encore pas mal de travail en perspective…
L’engin tant attendu est arrivé! Il ne s’agit pas d’un balance de labo ultraprécise (mon budget n’y aurait pas survécu) mais pour mes activités, elle suffit amplement.
Elle possède un plateau en inox robuste et lavable séparément, un clavier large, clair et facile à utiliser (même quand on a les doigts tout sales), elle est alimentée au choix par un adaptateur secteur ou par des batteries rechargeables. Enfin, les plus observateurs auront remarqué qu’elle est recouverte d’une housse en plastique transparent qui protège des éclaboussures et projections corrosives.
Détail qui tue: elle possède un port RS 232 pour exporter des données vers un ordinateur (et ça fonctionne!). Ok c’est inutile, mais bon c’est amusant…
Sur le cliché, on peut voir une démonstration de la fonction de comptage avec les billes de mon moulin:
la masse totale des billes | le poids unitaire | le nombre de billes.
Ayant désormais du charbon en poudre, j’ai tenté d’améliorer les mèches précédentes.
J’ai donc refait une solution saturée de nitrate de potassium, j’y ai ajouté une boîte de pellicule (ben oui toujours pas de balance) de charbon en poudre. Après un mélange un peu pénible et salissant, j’ai trempé des feuilles de papier absorbant qui j’ai ensuite laissées sécher au soleil. Voir photo du séchage des mèches simples et celles au charbon ci-contre.
J’ai ensuite pratiqué quelques tests.
1-combustion simple: la mèche charbon brûle plus vite, plus violemment et donne lieu à plus de résidus solides (KNO2 probablement).
Vu que la taux de combustion des mèches précédentes était bon, ce n’est pas vraiment un avantage…
2-combustion d’un “paquet” composé de deux feuilles de mèche charbon pliées, serrées et liées ensemble. J’ai eu droit à une combustion très violente et à un joli jet de flammes et de résidus!
Voyant que la réaction s’emballait très vite, j’ai été encore plus loin en enfermant une feuille serrée dans un oeuf en plastique (avec juste un trou pour la mèche). J’ai bien entendu obtenu une jolie petite explosion!
Quelques photos des dispositifs: le paquet de deux feuilles, et l’oeuf de plastique.
Et enfin, une petite vidéo des différentes étapes!
Petit détail: les deux charges ont projeté, lors de leur combustion, des débris un peu partout. J’en ai retrouvé…au plafond du balcon!
Voilà plusieurs jours que je réduis du charbon en poudre.
La méthode est simple: concasser les gros morceaux au marteau puis passer les fragments obtenus au moulin à billes pour les réduire en poudre fine.
L’ennui c’est que vu la densité très faible du charbon, je peux à peine charger mon moulin à bille de 200g!
Le second problème vient de la nature même du charbon: c’est noir et ça colle (non c’est vrai?) bref le nettoyage est infernal…
Sur la photo, on voit le charbon en poudre, ainsi que le reste des fragments non encore broyés mélangés aux billes le tout après environ une heure de rotation.
Après une dizaine d’heures de bons (hum) et loyaux (moué) services, mon petit moteur a rendu l’âme.
Il faut dire que cet appareil récupéré dans les poubelles avait sans doutes quelques (dizaines d’) années au compteur.
Bref, suite à une utilisation intempestive durant ces derniers jours, il a fini par rendre l’âme: sans charge il tourne mais dès qu’on lui oppose un couple (même très léger) il s’arrête. RIP p’tit moteur.
Il convient donc de le remplacer: j’ai choisi un moteur de turbine de sèche linge (lui aussi ramassé dans les poubelles).
Il est un peu plus puissant et j’espère ainsi éviter les quelques blocages que le précédent a subi lors de chargements trop lourds.
Ce nouveau moteur étant équipé d’une plaque de fixation, il a donc été très simple de le fixer à la planche.
Petite modif comme sur le précédent: j’ai gainé l’axe avec des tubes en plastique pour améliorer l’adhérence de la courroie.
Tiens parlons justement de cette courroie! La précédente, constituée d’un joint de tube en PVC, a lâché après avoir été poncée par l’axe du moteur précédent lors d’un blocage des rouleaux…
À l’avenir, mettre plusieurs de ces joints en guise de courroie éviterait peut être les patinages si néfastes.
En attendant, j’ai installé deux gros élastiques (vestiges ‘un jouet Knex il me semble) qui remplissent très bien leur rôle.
Concernant mes précédents problèmes d’adhérence rouleau-tonneau, j’ai finalement trouvé la solution: recouvrir le rouleau moteur de papier de verre et le tonneau d’adhésif de peintre. Plus l’ombre d’un patinage depuis!
et ce problème est amplifié par la rotation lente qui empêche les aubes de refroidissement de faire leur travail efficacement. Il faut dire que durant son fonctionnement normal dans la machine, le moteur tourne quelques minutes, s’arrête, repart,… Bref il n’a pas trop le temps de chauffer.
