Conduit dont l'intersection avec un plan est un cercle

[ManuFromParis]

Bonjour à tous,

Quelle sont les caractéristiques de la section d'un conduit rectiligne dont l'intersection avec un plan est un cercle ?
Je suppose intuitivement que c'est une sorte d'élipse, ou un cercle aplatit, mais je ne trouve pas comment la calculer.

La raison pour cette question est la suivante :
Je suis mécano et j'ai des pipes d'admission de Porsche 911 que je voudrais faire agrandir.

D'origine ce sont des pièces de fonderie dont 2 pipes sur 3 sont inclinées à 20° environ, en sens inverse, pour que l'entraxe des carburateurs soit moindre que l'entraxe des ports d'admission des culasses. La pipe centrale est verticale et cylindrique.
Les culasses et les carburateurs sont sur des plans parallèles et les formes des ouvertures sont circulaires, le conduit qui en résulte a donc une forme non cylindrique.

Côté carburateur, en haut, c'est du 40mm et côté culasse, en bas, c'est du 32, donc en plus d'être "elliptique", ce conduit d'origine a une forme "conique".

Pour le montage dont j'ai besoin, il faut agrandir la sortie du conduit, en bas, pour atteindre 38 ou 39mm.
Pour simplifier l'usinage, l'idée est de faire un conduit "rectiligne" dont la sortie serait un cercle de 38 ou 39mm qui se perdrait en haut dans le conduit d'origine en 40.

Mais mon usineur et moi même nous grattons la tête pour savoir comment définir cette forme pour qu'il puisse programmer son plateau diviseur.

Auriez vous une idée de comment faire ?

 

[peps]

En effet, l'axe du conduit n'étant pas perpendiculaire au plan, si l'intersection est un cercle c'est que le conduit a une section elliptique dont les 2 foyers s'éloignent de plus en plus lorsque l'angle augmente.

 

[champimatic]

Je suis mécano et j'ai des pipes d'admission de Porsche 911 que je voudrais faire agrandir.

Pour quel raison ?

 

[ManuFromParis]

Pour quel raison ?

Montage de ces pipes des 70's destinées aux moteurs 2L, 2.2L et 2.4L sur un moteur 3L
:p

 

[rabotnuc]

une idée simpliste; si Porsche s'est embêté à faire un raccord incliné avec une sortie circulaire s'est probablement pour pouvoir y raccorder des tubes "circulaires", non? Il y aurait simplement en ce cas une tuyauterie avec un angle de 20°, un "casse" en somme.

 

[MegaHertz]

-edit- pas mieux

 

[ManuFromParis]

une idée simpliste; si Porsche s'est embêté à faire un raccord incliné avec une sortie circulaire s'est probablement pour pouvoir y raccorder des tubes "circulaires", non? Il y aurait simplement en ce cas une tuyauterie avec un angle de 20°, un "casse" en somme.

Je ne comprends pas ta réponse.
Les contraintes sont les culasses dont les port sont circulaires et les carbus (ou pipes d'injection mécanique) dont les sorti's sont aussi circulaires.
Les pipes d'admission intermédiaires sont donc des pièces de fonderie agrégées pour que les carbus (3 en 1, type Weber 40 IDA) y soient solidement fixés.

 

[champimatic]

et sur le 3L c'est du 40 coté carbu ?

 

[ManuFromParis]

et sur le 3L c'est du 40 coté carbu ?

Oui, on reconfigure les Weber 40 IDA ou IDT avec des venturis et gicleurs pour adapter à la plus grande cylindrée.

 

[ManuFromParis]

Voilà un exemple du montage visé.

 

[champimatic]

une idée simpliste; si Porsche s'est embêté à faire un raccord incliné avec une sortie circulaire s'est probablement pour pouvoir y raccorder des tubes "circulaires", non? Il y aurait simplement en ce cas une tuyauterie avec un angle de 20°, un "casse" en s

Oui, on reconfigure les Weber 40 IDA ou IDT avec des venturis et gicleurs pour adapter à la plus grande cylindrée.

et pour le 3L c'est38/39 coté culasse!

 

[fredcoach]

Si ça avait été de base cylindrique, cela aurait été très simple. Mais avec un tuyau conique, j'aurais demandé à un programme de CAO, par exemple freecad.

 

[MegaHertz]

Côté carburateur, en haut, c'est du 40mm et côté culasse, en bas, c'est du 32, donc en plus d'être "elliptique", ce conduit d'origine a une forme "conique".

Pour le montage dont j'ai besoin, il faut agrandir la sortie du conduit, en bas, pour atteindre 38 ou 39mm.
Pour simplifier l'usinage, l'idée est de faire un conduit "rectiligne" dont la sortie serait un cercle de 38 ou 39mm qui se perdrait en haut dans le conduit d'origine en 40.

Mais mon usineur et moi même nous grattons la tête pour savoir comment définir cette forme pour qu'il puisse programmer son plateau diviseur.

Bonjour,

Si j'ai bien compris tu ne veux pas que le nouvel usinage te donne une sortie ronde mais juste pouvoir agrandir.
A voir tes mesures d'inclinomètre l'axe est à 16.5°

Mais quelle épaisseur restera t'il ?

Passer de 32 à 38 ça fait tout de même 3mm à rogner sur une épaisseur qui n'a peut être pas beaucoup de gras côté RDM, surtout que tu vas sur-gonfler le truc et augmenter les contraintes.

 

[ManuFromParis]

et pour le 3L c'est38/39 coté culasse!

Oui, c'est 39 exactement, mais 38 serait acceptable.
Par ailleurs il n'est pas exclu que pour certains montages les culasses soient aussi retravaillées pour atteindre 40mm

 

[ManuFromParis]

Oui, c'est 38 exactement, mais il n'est pas exclu que pour certains montages les culasses soient aussi retravaillées pour atteindre 39 ou 40mm

Bonjour,

Si j'ai bien compris tu ne veux pas que le nouvel usinage te donne une sortie ronde mais juste pouvoir agrandir.
A voir tes mesures d'inclinomètre l'axe est à 16.5°

Mais quelle épaisseur restera t'il ?

Passer de 32 à 38 ça fait tout de même 3mm à rogner sur une épaisseur qui n'a peut être pas beaucoup de gras côté RDM, surtout que tu vas sur-gonfler le truc et augmenter les contraintes.

Si, il faut que ça reste un rond, c'est pourquoi je cherche à déterminer la forme du conduit qui donne une sortie ronde sur un plan à 20°

Les deux photos avec l'inclinomètre ont été faites de chaque côté du "cône" d'origine, donc l'axe principal est median, mais ma table n'était pas vraiment horizontale, c'est pour ça que je pense que c'est 20° environ.

Effectivement, si on pousse jusqu'à 40mm il reste moins de matière (voir photo avec la mesure à 40 côté culasse)
Mais de nombreux préparateurs font cette modification, à la Dremel, et ça tient.
La photo du moteur ci-dessus en est un exemple.

 

[vax]

Tu trouveras peut-être ton bonheur ici :

Manuel de l'ouvrier mécanicien.... Le dessin d'atelier / par Georges Franche,... | Gallica

gallica.bnf.fr

J'ai l'édition de 1925 où tout les tracés de chaudronnerie sont dans le tome V mais il n'y a plus rien dans la partie chaudronnerie du la version dispo sur Galica...

Cela représente 55 pages à Scanner si tu veux, je peux le faire un soir.

 

[damy]

Pour l'usinage ,la pièce inclinée a 20 ° établir son contour qui lui est elliptique en incorporant un usinage en pente (valeur entre les deux sortis sur une hauteur ?) pour trouver ce contour en DAO par projection .ou pour les anciens en géométrie descriptive.

 

[vax]

ou pour les anciens en géométrie descriptive.

Tu nous fais un tuto ? Merci d'avance si tu trouves le temps et l'envie

 

[damy]

Au plus simple pièce en position zéro (a plat) en conventionnel sur un plateau circulaire si le développement est possible créer un cône qui se confondrais avec l'origine

 

[MegaHertz]

D'après ce que j'ai compris tu ne souhaites pas faire du conique mais simplement usiner un trou à parois droites qui rejoindra le plus grand.
Tu as un plateau diviseur sur lequel tu peux peut être définir un contour.

En admettant que l'inclinaison soit de 20°

Si tu peux définir une élipse avec simplement long et petit diamètre :
Le contour est une ellipse de petit diamètre cos20 x D
Avec D : largeur du trou

 

[ManuFromParis]

D'après ce que j'ai compris tu ne souhaites pas faire du conique mais simplement usiner un trou à parois droites qui rejoindra le plus grand.
Tu as un plateau diviseur sur lequel tu peux peut être définir un contour.

En admettant que l'inclinaison soit de 20°

Si tu peux définir une élipse avec simplement long et petit diamètre :
Le contour est une ellipse de petit diamètre cos20 x D
Avec D : largeur du trou

Ok, donc c'est une variante du calcul de l'intersection d'un cylindre avec un plan incliné, qui donne une ellipse aussi.

merci, je transmets à mon copain usineur !

 

[ManuFromParis]

Au plus simple pièce en position zéro (a plat) en conventionnel sur un plateau circulaire si le développement est possible créer un cône qui se confondrais avec l'origine
Voir la pièce jointe 772013

Je pense que c’est plutôt avec le profil en vert.

 

[damy]

Avec le profil en vert il faut incliner la pièce .Donc pas de diamètre de sortie

 

[ManuFromParis]

Avec le profil en vert il faut incliner la pièce .Donc pas de diamètre de sortie

OK, je comprends mieux ta proposition maintenant. Effectivement c'est une possibilité intéressante.

Par contre si j'ai bien compris, avec la pièce inclinée, si on fait un usinage vertical sur un plateau diviseur, selon un profil elliptique, on doit pouvoir atteindre le profil en vert avec une sortie circulaire. Où j'ai mal compris ?

 

[damy]

OK, je comprends mieux ta proposition maintenant. Effectivement c'est une possibilité intéressante.

Par contre si j'ai bien compris, avec la pièce inclinée, si on fait un usinage vertical sur un plateau diviseur, selon un profil elliptique, on doit pouvoir atteindre le profil en vert avec une sortie circulaire. Où j'ai mal compris ?

Je pense que ça peut être réalisable .Mais avant tout il est préférable de le modéliser ou de faire une épure a plus grande échelle pour déterminer l' angle de balancement .Ensuite le contour de l'ellipse (mais pour cela il faut la CN sans plateau circulaire) et un bon coup d'œil pour le réglage .
Amon avis c'est assez fastidieux.

J'ai une autre idée ,
Faire la solution simple profil rouge en circulaire ,ensuite incliner l'ensemble avec une fraise approchant diam 39 (suivant l'espace) et usiner en vertical une partie restante en vert .Mais aussi faire une épure pour déterminer l'inclinaison de l'ensemble.

Vérifier la géométrie de la fonderie

 

[ManuFromParis]

Il y a 2 rampes de 3 par moteur, et il est fort probable que les 2 conduits opposées sur la même rampe sont au même angle, donc avec un support qui utilise les goujons d'origine, on doit pouvoir enchainer relativement rapidement en inversant la pièce sur le support.

Cette opération est assez recherchée et la plupart des gens la font à la DREMEL, donc avec bcp d’imprécisions.
Si une procédure et un support permettent de faire ça dans un temps raisonnable, la demande peut se révéler relativement fréquente.

 

[fredcoach]

Ce qui m'inquiète, c'est que si ton tuyau doit arriver en biais sur un trou circulaire, il doit avoir une forme elliptique dont la section sera inférieure à celle du trou, ce qui ne va pas vraiment diminuer les pertes de charge...

 

[ManuFromParis]

Ce qui m'inquiète, c'est que si ton tuyau doit arriver en biais sur un trou circulaire, il doit avoir une forme elliptique dont la section sera inférieure à celle du trou, ce qui ne va pas vraiment diminuer les pertes de charge...

C’est monté plan, avec un joint papier en haut sur le carbu et un joint carton en bas sur la culasse.
(Ci joint photo d’un moteur très crade en cours de révision)

 

[ManuFromParis]

Ce qui m'inquiète, c'est que si ton tuyau doit arriver en biais sur un trou circulaire, il doit avoir une forme elliptique dont la section sera inférieure à celle du trou, ce qui ne va pas vraiment diminuer les pertes de charge...

mais si tu parles du conduit que je cherche a agrandir, il n'est pas pas circulaire, c'est tout l'objet de la discussion : il semblerait qu'il soit elliptique, pour déboucher de manière circulaire sur les plans horizontaux.

 

[ManuFromParis]

Mais si tu penses acoustique, effectivement il a moins d'aire qu'un cylindre rond, donc effectivement les deux conduits du milieu, qui sont circulaires, ont un peu plus d'aire, donc de débit potentiel.
Cela dit, si l'on suit la formule donnée par MegaHertz, le ratio du petit côté est de cos(20), soit 0,94. Donc la différence d'aire avec un disque rond est vraiment minime.
Je n'ai pas mesuré les dimensions exactes de ces conduits, mais connaissant les ING Porsche, il est probable que le conduit central soit légèrement moins grand que ceux des côtés, d'autant que le flux d'air vertical doit être supérieur aux flux contraints par les 20°.