Soutenance mémoire
L’ARBRE
L’arbre est un être vivant. Sa vie peut se subdiviser en trois périodes : la jeunesse, la maturité et la vieillesse. Au cours de sa « jeunesse », il croît plus vite en hauteur qu’en diamètre. Quant il atteint sa « maturité », son développement se fait uniquement en épaisseur. Arrivée à un certain stade, sa croissance s’arrête complètement. Il faut alors procéder à l’abattage avant sa « vieillesse », au cours de laquelle le cœur pourrit ou s’effrite, tandis que la masse du bois se déprécie. L’age de l’arbre bon pour l’abattage varie en fonction des espèces : pour le sapin, par exemple, sa qualité est encore acceptable entre 80 et 100 ans. En tant que végétaux, l’arbre se sert de ses racines pour se nourrir. Ces dernières puisent ce dont il a besoin dans le sol. Combinés avec les gaz, tels que l’azote et l’azote, ces produits minéraux constituent « la sève » brute. Ce liquide remonte dans le tronc principal par l’aubier et s’achemine vers les feuilles par l’intermédiaire des branches. Sous l’effet de la lumière et au contact de l’air, la sève brute se transforme, par assimilation chlorophyllienne en « sève élaborée », contenant des matières albuminoïdes, des hydrates de carbone nécessaires à la croissance de l’arbre. Cette sève élaborée redescend en grande partie par le liber. Elle va permettre la formation de cellules et de tissus nouveaux.
Les caractères généraux du bois
L’arbre est un végétal, être vivant et organisé, qui se nourrit par le sol et par l’air. De la souche ou racine partent les vaisseaux transportant la sève montante contribuant à la formation du bois, des feuilles. La sève transformée redescente par des vaisseaux contigus à l’écorce formant le liber séparé du bois par le cambium.
Structure du bois :
En général, la grume est constituée par plusieurs couches :
► L’écorce extérieure
► Le liber contenant les vaisseaux de sève descendants
► Le cambium est la partie active de l’arbre en évolution, dont la face externe donne annuellement une pellicule de liber et la couche interne une épaisseur de bois neuf dénommé aubier.
► Le bois, dont les couches extérieures sont constituées d’aubier plus tendre, contenant des vaisseaux de sève ascendants, puis en se dirigeant vers le centre le cœur, ou bois parfait.
►La moelle au centre de l’arbre qui est souvent difficile à distinguer dans les arbres âgés.
Dans le bois, il y a des rayons émanant du centre ou orientés dans sa direction, et contenant des vaisseaux radiaux servant de véhicule à une substance molle analogue à la moelle : ce sont les rayons médullaires. Le cœur de l’arbre est ainsi entouré d’arceaux concentriques ou cernes qui correspondent à la progression en diamètre. Ils résultent de la formation annuelle d’une nouvelle couche d’aubier au voisinage de l’écorce. On voit donc qu’il est possible de déterminer l’âge d’un arbre en comptant le nombre des cernes, puisqu’il se forme une couche chaque année. Leur distinction est d’ailleurs rendue aisée par la ligne de démarcation due à la texture du bois de printemps qui est moins serrée et plus claire que celle du bois d’automne. Cependant, dans les régions à température presque constante et en particulier dans les régions tropicales, les variations sont aussi déterminées par le passage annuel d’une saison chaude à une saison fraîche : les anneaux correspondent aux périodes de pluie qui peuvent se renouveler plusieurs fois au cours d’une année. Cela rend impossible l’évaluation de l’âge de l’arbre d’après le nombre des couches d’accroissement.
● Vieillesse de l’arbre :
Au cours de la croissance, les couches centrales participent de moins en moins à la vie de l’arbre. Elles sont parfois le siège de maladies qui se propagent par le canal médullaire central dont la moelle a totalement disparu. Sur les très vieux arbres, cette attaque du cœur par la pourriture est appelée « retour ». Le bois de qualité doit provenir d’arbres sains, non atteints par ce retour.
● Aubier :
L’aubier est parfois de teinte plus claire que le bon bois. Il est souvent proscrit des travaux de menuiserie, non seulement parce qu’il manque de résistance, mais surtout parce qu’il est sujet à l’échauffement et à la pourriture. Lorsque les couches de bois parfait sont très rapprochées les unes des autres, le bois est dit plein ou serré.
● Coupe longitudinale d’un arbre :
Le tronc d’un arbre présente en général la forme géométrique d’un tronc de cône très allongé, de telle sorte que la croissance progressive en diamètre, identifiée par l’examen de la coupe transversale, montre la superposition d’une série de surfaces tronconiques s’emboîtant les unes dans les autres à la façon d’une pile de chapeaux. Donc, si on pratique une coupe longitudinale et radiale de l’arbre, passant par le centre, on découvre dans la coupe sur quartier ainsi obtenue une série de lignes d’allure sensiblement rectiligne, qui convergent très haut vers le sommet de l’arbre. Ces lignes correspondent aux génératrices successives de troncs de cône superposés comparables à des fez marocaines empilés. D’autre part si la section d’un cône par un plan parallèle à l’axe est une hyperbole, c’est-à-dire une courbe présentant un sommet orienté vers la pointe du cône, on comprend pourquoi un trait de scie tangentielle (parallèle à l’axe) puisse donner comme intersection dans cette pile de troncs de cône plus ou moins déformés une suite de pics irréguliers tous dirigés dans le même sens. C’est le dessin flammé obtenu dans le débit sur dosse et qui est parfois utilisé en menuiserie pour des effets décoratifs sur parements visibles. Ces débits, ainsi que nous le verrons, a toutefois l’inconvénient de donner des bois contretaillés, c’est-à-dire dont la direction des fibres sont obliques par rapport au trait de scie. Ce qui réduit la résistance des planches qui ont tendance à s’incurver en «tirant au cœur ».
Caractères particulières du bois
Dans une même essence, le bois présente des caractères particuliers : Il existe des variations secondes de structure, qui entraînent des modifications de ses propriétés. Ces variations sont dues à l’âge de l’arbre et aux conditions qui ont présidé à sa croissance. En effet, les conditions de vie de l’arbre ont un impact dans :
– la formation des cernes annuels
– la synchronisation de la formation des parois des cellules avec les couches.
– la composition chimique du bois.
Conditions de vie:
Les conditions de vie de l’arbre susceptibles de modifier la structure du bois sont :
– La nature du sol :
La composition chimique du sol et l’humidité qu’il reçoit font varier l’épaisseur des accroissements et le poids du bois. Ainsi, un arbre poussant dans un milieu humide donne un bois plus lourd que celui qui vit dans un endroit sec.
– Le climat :
La croissance de l’arbre ainsi que sa propriété physique sont conditionnées particulièrement par le climat. En saison fraîche, par exemple, l’arbre croît plus rapidement qu’en saison chaude.
– Les conditions de peuplement :
L’arbre vit parfois isolé. Mais le plus souvent, il forme avec d’autres arbres un peuplement forestier. Suivant que cette forêt est claire ou serrée en fonction de la façon selon laquelle elle est exploitée, les conditions de nutrition changent et la structure du bois en ressent les conséquences. Pour définir exactement un bois, il faut donc fixer sa provenance avec les particularités caractérisant le sol, le climat, le peuplement. Les conditions essentielles ayant des répercussions sur la qualité du bois sont : la région d’origine, la nature du sol et le type du peuplement.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE : I L’ARBRE
I-1- Introduction
I-2- L’arbre
I-3- Les caractères généraux des bois
I-4- Propriétés du bois
I-5- Classification générale des bois
I-6- Les règles d’utilisation des bois
I-7- La valeur des contraintes admissibles
I-8- Défaut des bois
CHAPITRE : II MACHINE SCIE CIRCULAIRE
II-1- Caractéristique de la machine
II-2- Montage de lame
II-3- L’utilisation de la machine
II-4- Les facteurs déterminants du sciage
II-5- Le but de sciage
II-6- Etude de la lame de scie
II-7- Les opérations des dents et ses travails
II-8- L’étude thermique de la lame et l’équilibre dynamique
II-9- Détermination de la vitesse
II-10- La scie circulaire à table
II-11- Sécurité
CHAPITRE : III MOTEUR
III-1- Principe des moteurs tournants
III-2- Constitution des moteurs tournants
III-3- Moteurs asynchrones
CHAPITRE : IV ETUDE DU THEORIE DE COUPE ET LES ELEMENTS DE TRANSMISSION
PARTIE : 1 ETUDE DU THEORIE DE COUPE
IV-1-1- Notion sur les outils de coupe
IV-1-2- Description de la partie active
IV-1-3- Les angles
IV-1-4- Détermination de valeur de l’angle
IV-1-5- Disposition des arêtes tranchantes
IV-1-6- Mouvement de la pièce
IV-1-7- Effort de coupe avec un mouvement en opposition
IV-1-8- Angle de levage
PARTIE : 2 DETERMINATION DU DIAMETRE DE L’ARBRE
IV-2-1- Détermination de nombre de dent en opération
IV-2-2- Calcul de la vitesse angulaire
IV-2-3- Calcul de nombre de dent en travail par second
IV-2-4- Calcul de l’épaisseur de copeau
IV-2-5- Calcul de la surface
IV-2-6- Calcul de la force
IV-2-7- Calcul de la couple
IV-2-8- Calcul de la puissance
IV-2-9- Calcul de la puissance du moteur
IV-2-10- Calcul du diamètre de l’arbre de l’accouplement
IV-2-11- Condition de la déformation
PARTIE : 3 CALCUL DES ELEMENTS DE TRANSMISSION
IV-3- La courroie
IV-3-1-Introduction
IV-3-2- Le coefficient de charge
IV-3-3- Le choix de profil de la courroie
IV-3-4- Calcul de la vitesse de la courroie
IV-3-5- Détermination du diamètre de la poulie menée
IV-3-6- Calcul de l’entraxe
IV-3-7- Calcul longueur de la courroie
IV-3-8- Calcul de l’entraxe réel
IV-3-9- Calcul tolérance de l’entraxe E
IV-3-10- Détermination d’enroulement β
IV-3-11- Calcul de coefficient
IV-3-12- Calcul de la puissance nominale
IV-3-13- Les fréquences de flexion admissible
IV-3-14- Détermination de la largeur de la jante B
IV-3-15- Détermination de la force radial minimale
IV-3-16- Calcul de la force tangentielle
IV-3-17- Calcul de la tension minimale de la courroie
IV-3-18- Calcul longueur du brin de la courroie
IV-3-19- Calcul de la flexion du brin de la courroie
PARTIE : 4 DIMENSIONNEMENT DE ROULEMENT
IV-4- Roulement
IV-4-1- Définition
IV-4-2- Les charges radiales Fr1 et Fr2
IV-4-3- Détermination des réactions aux appuis
IV-4-4- Détermination de l’effort tranchante
IV-4-5- Détermination du moment fléchissant
IV-4-6- Diagramme de l’effort tranchant et moment fléchissant
IV-4-7- Détermination de la charge axiale
IV-4-8- Calcul de la charge équivalente
IV-4-9- Caractéristique de roulement
IV-4-10 Calcul de la charge axiale
IV-4-11- Calcul de la charge dynamique
IV-4-12- Calcul de la durée de vie du roulement
PARTIE : 5 VIS DE FIXATION DE ROULEMENT
IV-5- Le vis du support
IV-5-1- Définition
IV-5-2- Vérification du diamètre de vis de fixation de roulement
PARTIE : 6 CALCUL VIS SANS FIN
IV-6- Vis sans fin (tendeur du courroie)
IV-6-1- Caractéristique de vis sans fin
IV-6-2- Détermination de la vis sans fin
IV-6-3- Calcul de la contrainte maximale
IV-6-4- Calcul de contrainte de traction
IV-6-5- Calcul contrainte de torsion
IV-6-6- Calcul de la contrainte normale à l’extension
PARTIE :7 DETERMINATION DE ROUE VIS SANS FIN
IV-7- Vis sans fin (réglage d’hauteur de scie)
IV-7-1- Vis sans fin
IV-7-2- Quelque valeur de la roue vis sans fin
IV-7-3- Détermination des efforts exercés sur les arbres et les paliers
CHAPITRE : V ETUDE ECONOMIQUE
V-1- Les coûts des achats des matériaux
V-2- Les charges fixes
V-3- Charge variable
V-4- Calcul de rentabilité du projet
V-5- Temps de remboursement
CHAPITRE : VI ETUDE IMPACT ENVIRONNEMENTAL
VI-1- Introduction
VI-2- Cadre législatif
VI-3- Les principes de base de l’étude d’impact environnemental
VI-4- Le but de l’étude d’impact environnemental
CONCLUSION
