Dans ce travail vous allez réaliser la représentation d'une roue centrifuge basique dont les profils des aubes sont plans.

Cette activité nous permettra de découvrir la fonction courbe de l'espace qui est très utile pour les travaux surfaciques.

Note: Cette activité est inspirée du travail réalisé en 2009 par Julien Chuiton et Jordane Legrand au cours de leur projet portant sur la conception d'un rotor de pompe centrifuge (projet de quatrième année INSA dpt. énergétique et propulsion).

Travail à réaliser:

1. Créez un nouveau fichier pièce (part).


2. Si ça n'est pas le cas, passez dans l'atelier Generative Shape Design (Atelier surfacique).



3. Créez un set géométrique nommé éléments de construction.



4. Créez un cercle nommé cercle.1 de rayon R=47mm positionné sur le plan XY.



5. Créez un cercle cercle.2 de rayon R=113mm positionné sur le plan XY.



6. Créez un point Po1 sur le cercle.1. Ce point pourra être n'importe où sur le cercle, par exemple à l'origine de son abscisse curviligne.



7. Créez dans une esquisse sur le plan XY un segment débutant au point Po1 et dont l'angle formé avec la tangente au cercle.1 vaut 20,5°.
   Nommez cette esquisse tangente au bord d'attaque.
   
   
   



8. Dans une nouvelle esquisse reposant sur le plan XY créez un point Po2 sur le cercle.2 tel que, par rapport au centre du cercle l'angle formé entre ce point et le point Po1 fasse 90°.
   
   
   
   
   
   Nommez cette esquisse Po2.
   
   
9. Créez dans une nouvelle esquisse sur le plan XY un segment débutant au point Po2 et dont l'angle formé avec la tangente au cercle.2 vaut 27,5°.
   
   
   
   
   
   
   
   Nommez cette esquisse tangente au bord de fuite.
   
   
10. Insérez un nouveau set géométrique nommé profil aube.



11. Créez une courbe de l'espace joignant les points Po1 et Po2, reposant sur le plan XY et tangent aux deux esquisses construites à ce dessin.

Renommez cette courbe profil.1.


12. L'épaisseur de l'aube étant constante et de 3mm, créez les courbes parallèles à la courbe profil.1 décalées de 1,5mm de chaque côté.
    Ces parallèles reposeront aussi sur le plan XY.



13. Une des courbes parallèles n'atteignant pas le cercle extérieur, extrapolez cette courbe de manière à ce que ce soit le cas (on prolongera la courbe en respectant la continuité en courbure).



14. Découpez la partie de la courbe parallèle qui dépasse le cercle extérieur (cercle.2).



  



15. Créez un point sur la courbe centrale à 6 mm d'abscisse curviligne par rapport au cercle intérieur, nommez ce point Po3



16. Créez une nouvelle esquisse dans le plan XY



17. Créez un arc de cercle dont le centre est coïncident avec Po3, de rayon 1,5mm et dont les extrémités sont coïncidentes avec les deux courbes parallèles.
    
    
    
    
    
    Sortez de l'esquisse et renommez la; arc.1.



18. Créez un segment dans le plan XY, passant par le point Po3, de longueur 4mm et tangent à la courbe profil.1.
    Nommez ce segment direction d'affinité.1



19. Créez une affinité de l'arc.1 dans la direction d'affinité.1, de rapport 2,5 sur le plan XY.






Renommez l'élément créé profil bord d'attaque elliptique.1.


20. Créez le contour complet de l'aube






Le plus simple est de réaliser ce contour dans une esquisse, mais on peut aussi le réaliser à partir d'un assemblage d'éléments. Dans les deux cas, il faut que la contruction soit un contour unique fermé !

Renommez cette construction contour aube.1


21. Passez dans l'atelier Part Design (atelier volumique).
    Définissez le corps principal comme objet de travail.



22. Réalisez une extrusion volumique de cette esquisse sur 22mm, dans le sens des Z positifs.







23. Répétez l'aubage 6 fois en rotation autour de l'axe Z sur une couronne entière.







24. Créez un flasque inférieur de hauteur 4mm. On se contentera de réaliser une extrusion volumique du cercle.2.







25. Insérez un nouveau set géométrique nommé flasque supérieur et repassez dans l'atelier surfacique.



26. Créez dans le plan ZX un point exactement à 20mm au dessus du Cercle.1.
    
    
    
    
    
    Renommez ce point Po4.



27. Créez dans le plan ZX un point exactement à 8,2mm au dessus du Cercle.2.
    
    
    
    
    
    Renommez ce point Po5.
Créez un segment, long de 10mm, démarrant au point Po5 parallèle à l'axe des X.





Renommez ce segment direction flasque supérieur fuite.


28. Créez une courbe , passant par les points Po4 et Po5, tangente à direction flasque supérieur fuite au point Po5.
    
    
    
    
    
    Renommez cette courbe profil flasque supérieur.



29. Réalisez une extrusion surfacique en révolution d'axe Z de ce profil.







30. Dans l'atelier volumique, enlevez la partie supérieure des aubes par découpe du volume par la surface que vous avez créée à l'opération précédente .







31. Repassez dans l'atelier surfacique et créez dans le plan ZX une courbe parallèle au profil flasque supérieur, décalée de 1mm vers le haut.
    
    
    
    
    
    Renommez cette courbe parallèle courbe flasque sup



32. Créez deux segments joignant les extrémités les plus proches de profil flasque supérieur et parallèle courbe flasque sup.







33. Assemblez ces quatre courbes de manière à avoir un contour fermé avec lequel on pourra réaliser une extrusion volumique.



34. Repassez dans l'atelier volumique et réalisez l'extrusion volumique en révolution d'axe Z de l'assemblage afin de créer le flasque supérieur.

Vous pouvez changer des paramètres du modèle pour voir l'évolution de votre volume. Attention en cas d'impossibilité géométrique ou mathématique Catia ne saura pas reconstuire le volume !

Félicitations, vous avez terminé le travail.