Retrouvez ici l'avancement du projet semaine après semaine.
Nous avons sorti notre planche dans le jardin pour la faire sécher. Nous avons fait les derniers tests nécessaires : vérifier que lorsque l'on détache le leech, le moteur s'arrête bien, sens de rotation du moteur, lecture de l'intensité et de la tension via l'application. La CAO est aussi terminée !
Une deuxième couche de résine a été réalisée sur la planche. Les derniers éléments ont été fixés dans le boitier qui est étanche. L'aimant a été fixé au leech.
Le deuxième test d'étanchéité du boitier a été réalisé : cette fois, c'est la plaque de plexiglass qui fuit… Le variateur a été programmé pour que le moteur tourne mieux et plus vite. Nous avons pour cela regardé le signal de commande qu'il reçoit de la part du capteur radio.
Pour le pôle électronique, la dernière chose qu'il reste à faire avant de mettre le boitier dans la planche et de vérifier l'étanchéité de la boite. Le résultat est que les presse-étoupes fuient.
Les profilés ont été montés ainsi que le mât, ils ont été insérés dans la planche, et toute la résine a été posée sur la planche, le moteur lui aussi a été monté, il ne reste plus qu'à ajouter l'armoire électrique et le foil et attendre que la résine sèche et tout sera bon pour la planche !
Tous les câblages restants ont été fait et nous avons commencé à fixer les derniers éléments (ESP32, batterie 5V,...) dans la boite. Les contrôleurs de batterie sont paramétrés et leurs connecteurs avec les batteries ont été faits. Nous avons pu faire tourner le moteur avec la télécommande, la commande fonctionne mais le moteur ne tourne pas assez vite et avec des à coups, il faut donc paramétrer le variateur.
Le circuit de commande a été câblé, partie Arduino exceptée.
Le pôle assemblage a découpé et percé le mât, a imprimé l'avant-dernière pièce du foil, a percé la plaque support du mât pour accueillir les équerres, a meulé et vernis la plaque en contre-plaqué au-dessus de l'armoire électrique, a percé des trous pour les inserts dans la planche et a installé et résiné les inserts.
Le pôle amélioration a réfléchi à la forme de la planche et en a conclu que le mieux est de prendre une planche de surf du commerce qui a été déjà été optimisée.
Aymeric, Clara et Manon ont creusé le passage entre l’emplacement de l’armoire électrique et l’entrée du mat afin de faire passer les câbles moteurs. Le support moteur a été découpé en bois et les dernières impressions de pièces à l’imprimante 3D ont également été lancées. Les plaques de plexiglass qui permettront de voir les contrôleurs de batterie à travers la plaque au dessus-du boitier ont été découpées.
Marine a modifié les branchements + et - de la nouvelle batterie pour pouvoir la connecter au reste du circuit. Arthur a compris comment brancher les fils de la batterie 5V sur l'interrupteur.
Antoine et Flore ont établi une méthode pour définir la position du moteur. Pour faire court, ils utilisent les moments (selon l'axe perpendiculaire au plan du mouvement) des différentes forces, calculés au centre de gravité du système {foil + humain}. Ils font alors varier la position et la hauteur du centre de gravité de l'humain pour que la somme des moments soit négligeable devant le moment d'inertie. Il en résulte que plus le moteur est haut, mieux c'est (globalement), mais il faut aussi rester sûrs que l'hélice reste à une profondeur respectable, afin d'avoir une bonne poussée (sinon des effets imprévus peuvent se produire …).
Antoine a poursuivi l’étude de la position du moteur sur le mât en affinant le modèle (ajout de nouvelle force notamment). Flore a quant à elle commencé une étude sur l’équilibre du système {electric foil +surfeur} .
Du côté du pôle assemblage mécanique, le résinage de la partie supérieure de la planche a été effectué ainsi que les derniers perçages des profilés. La découpe de la plaque support de l’armoire électrique a aussi été réalisée comme son logement dans la planche.
Arthur s’est quant à lui occupé du perçage du boitier électrique pour fixer les presses étoupes. Il a aussi réalisé le joint étanche autour de la plaque de plexi. Marine a fait les soudures manquantes et nécessaires aux connexions entre le variateur, le fusible, le coupe batterie et les batteries.
Aujourd'hui, le pôle dimensionnement a commencé à travailler sur de nouveaux sujets : Flore a testé des foils sur Heliciel pour trouver celui avec la finesse qui conviendrait le mieux à notre problème. De son côté, Antoine a cherché où placer le moteur pour que les personnes de l'assemblage puisse percer le mat. C'est Abbas qui lui a fourni des données sur le prototype grâce à la CAO. Clara, Manon et Aymeric ont découpé le profil de la planche et ont fait des tests de résine en prévision du résinage de mercredi. Irène et Aymeric ont percé la plaque de liaison entre le mat et les profilés de la planche et ont aussi percé des profilés. L'impression 3D des inserts en plastique pour fixer la plaque en plexiglass a été lancée. Le dessus du boitier électrique a été découpé pour que l'on puisse voir les contrôleurs de batterie et qu'on ait accès au coupe circuit. La plaque de plexis pour voir les contrôleurs de batterie a aussi été collée sur le couvercle de la boite. Le support du boitier (en bois) a été découpé. Bruno a cherché un lieu pour faire des tests.
Aujourd'hui, la planche a fini d'être découpée par le pôle assemblage. Les profilés en aluminium ont même pu être assemblés sur la planche. Le pôle électrique a acheté une nouvelle batterie pour remplacer une des trois batteries que nous avions récupéré l'année dernière et qui était grillée. Le choix de la batterie était compliqué à faire car la batterie que nous voulions n'était plus en stock. Le pôle amélioration a permis de faciliter ce choix. Grâce à leurs calculs, nous avons choisi d'acheter une batterie de seulement 14 V (contre 22 V initialement).
Le pôle électrique a aussi continué à fixer des éléments du boitier et a commencé à souder le variateur au fusible.
Irène a travaillé longtemps sur un logo et maintenant nous en avons un super beau ! Le pole électrique a commencé à fixer les éléments du boitier électrique dans le boitier.
Nous avons décidé d'abandonner l'idée d'une trappe pour accéder au boitier électronique car celle que nous avions déjà ne convenait. Nous utiliserons une plaque de plexiglass transparente et des inserts pour la fixer sur la planche. Il faudra la dévisser à chaque fois pour accéder au boitier.
La pièce d'accouplement entre le moteur et la tuyère a été abandonnée.
Aujourd'hui, Clara et Manon ont commencé à découper la planche qui est en polystyrène pour le trou débouchant pour le boitier électronique. Elles ont tracé tous les traits au crayon de papier puis ont découpé avec une fraise, une sorte de règle et un cutter. Elles utilisent des supports pour être précis.
Antoine a réussi à trouver les courbes de portance et de trainée en fonction de la vitesse et l'angle d'incidence de la planche (à retrouver dans la première étude de la page Modélisations).
Le pôle code a décidé de mesurer la vitesse avec le GPS du téléphone et a trouvé comment connecter l'ESP32 à l'application (voir Interfaces utilisateur et logiciels).
Le pôle électronique a agencé les différents éléments dans la boite.
Aujourd'hui, le pôle assemblage mécanique a commandé les quelques pièces qui leur manquait pour le projet, comme par exemple le coupe circuit étanche, les contrôleurs de batterie, la résine pour la planche. Il ne reste que quelques vis et écrous à acheter et quelques pièces à imprimer en 3D (comme l'accouplement moteur/hélice avec la CAO ci-contre) ou à découper dans de l'alu à l'école (comme le support du moteur sur le mat).
Aujourd'hui, nous avons beaucoup discuté pour savoir s'il serait mieux de garder une seule boite pour le boitier électronique ou de partir sur deux boites pour être plus flexible sur l'emplacement des composants et pour éviter que les batteries apportent trop de chaleur aux autres composants qui peuvent être fragiles. Irène et Abbas se sont formés à la CAO en Catia donc Irène a pu dessiner une deuxième boite à l'aide de Catia. Finalement, nous ne garderons qu'une seule boite car en faisant reposer le boitier sur une plaque de bois accrochée à la planche par de la résine, ce sera assez résistant et car nous avons déjà la boite qui convient.
De leur côté, le pôle dimensionnement a tracé le rendement et la puissance utile fournie par l'hélice en fonction de la vitesse du foil et de la vitesse de rotation du moteur. Il a aussi trouvé les lois de portance et de trainée du foil en fonction de la vitesse de la planche et de l'incidence du foil (voir début de la page Modélisations).
Le pole code a réfléchi à comment calculer la vitesse de la planche en cours d'utilisation. Plusieurs solutions se présentent : le GPS du téléphone, intégrer l'accélération du téléphone ou un autre type de capteur.
Le foil que nous avons récupéré lundi était imprimé à l'imprimante 3D en 4 fois 4 morceaux (16 en tout) et il en manquait un bloc de 4 morceaux. L'équipe assemblage mécanique a donc imprimé une des 4 pièces avec l'imprimante 3D de l'école. Il a fallu 12 heures pour l'imprimer ! Il reste encore 24 heures d'impression à programmer.
Le pôle électrique a travaillé sur l'énergie thermique dissipée par les batteries pour vérifier qu'elle n'est pas trop importante.
Le pôle dimensionnement a essayé de modéliser l'hélice sur Heliciel (voir partie hélice dans Modélisations) mais aucune documentation n'existe sur l'hélice.
Le pôle dimensionnement/amélioration (qui s'occupe de modéliser la planche avec toutes les forces qui s'appliquent dessus et le moteur avec l'énergie qui le parcourt) a eu accès aujourd'hui au logiciel Heliciel pour simuler le comportement de l'hélice. Ils ont beaucoup discuté avec l'encadrant Monsieur Xerri : il faudra modéliser le comportement de la planche en ligne droite. Il faut vérifier que la puissance fournie par le moteur est nécessaire au bon fonctionnement du système.
Nous avons découvert un gros problème aujourd'hui : le boitier étanche a presque la même épaisseur que la planche et nous ne sommes pas surs que 2 cm de polystyrène soient suffisants pour supporter le poids de la boite. De plus, la trappe d'accès achetée l'année dernière n'a pas les bonnes dimensions par rapport à la boite. Il faut donc réfléchir à une autre solution.
Aujourd'hui, une partie de l'équipe est allée chercher du matériel de l'année précédente (dont les planches de surf et le foil incomplet) à Aulnay-sous-bois dans le lycée de l'un de nos tuteurs.
Le pôle électronique a retrouvé un schéma électrique et a compris a quoi sert chaque composant. Il faudra rajouter certains composants comme des contrôleurs de batterie (voir boitier électronique dans cette page) et acheter un interrupteur étanche.
Le pole code a cherché à comprendre le rôle de l'ESP32 et à quels capteurs il est relié.
Le pôle dimensionnement a cherché comment modéliser l'hélice : le logiciel Heliciel (voir partie Heliciel dans Modélisations) pourrait être utile, c'est ce qu'avait utilisé l'équipé précédente.
Nous avons essayé d'en savoir plus sur le projet déjà commencé l'année dernière : le but est de construire une planche de surf électrique montée sur un foil, ce qui permet de s'élever au dessus de l'eau lorsque l'on prend de la vitesse. Nous avons retrouvé la CAO, fait le point sur les pièces qui manquaient dans la CAO (comme la visserie) et sur les pièces réelles dont nous disposions. Nous avons donc commencé un inventaire des pièces pour savoir lesquelles ont déjà été achetées et si oui où elles sont.
Nous n'avons pas retrouvé de circuit électrique pour l'instant, il va donc falloir comprendre comment agencer les composants entre eux.
L'objectif du pôle dimensionnement a été de retrouver la modélisation qu'avait fait l'équipe de l'année dernière. Il faudra modéliser avec plus de précision les coefficients de portance et de trainée en fonction de l'angle entre l'e-foil et le courant, ainsi que les caractéristiques des pièces utilisées (profil des foils principalement).
Nous avons pris connaissance du sujet. Nous avons utilisé Zoom pour rencontrer nos tuteurs et notre client qui nous ont parlé du projet. Nous avons aussi découvert 3DExperience qui nous permet de centraliser tous les documents sur un Drive, d'échanger des idées et des informations sur la communauté et de tenir à jour une documentation sur notre projet via le wiki. Nous avons aussi décidé qui serait le chef de projet (Arthur), la respo data (Juliette), les respos sécurité (Antoine et Marine), la respo achat (Clara), les respos Catia (Irène et Abbas) et la respo mélia (Flore). Nous nous sommes ensuite réparti le travail en plusieurs pôles (assemblage mécanique, assemblage électrique, code/app, amélioration et dimensionnement).