belier JMP

belier JMP

Le bélier hydraulique simplifié pour les enfants






Explications simplifiées du fonctionnement de la maquette

Q et q sont des débits d'eau, on parle de litres par seconde : l/s
h et H sont des hauteurs données en mètres : m


Le bélier hydraulique permet de remonter l'eau à une hauteur plus grande que  dans la rivière qui coule.

Avec une  hauteur h on peut remonter un débit q qui est une petite partie de Q à une hauteur H qui est plusieurs fois la hauteur h.

Exemple :    Le débit Q pris dans le réservoir est de 10 l/s et la hauteur h est de 3 m.
                    Le débit récupéré q à la hauteur H de 10 m est de 2l/s

Un bélier hydraulique est un appareil fabriqué avec des robinets, des tuyaux et des clapets.

Un clapet, c'est comme un robinet qui se ferme et s'ouvre tout seul grâce à l'action de l'eau qui coule dedans. Il laisse couler l'eau dans un sens et pas dans l'autre sens.

Il y a 2 clapets : un clapet de choc et un clapet de refoulement.

Il faut faire un barrage sur une rivière et installer un réservoir , c'est l'endroit ou on prends l'eau.

On mets un tuyau dans le  bac amont qui le relie au bélier qui est mis en dessous.

En bas,  on mets le bélier hydraulique qui est fabriqué avec 2 clapets des réservoirs et des morceaux de tuyaux. Il y a un bocal d'air (transparent sur la maquette) au dessus du clapet de refoulement.

Description d'un cycle (ensemble des phases qui se répètent) de  fonctionnement de la maquette du bélier :

L'eau coule dans le tuyau qui descend du réservoir, quand elle va assez vite elle ferme le clapet de choc, il reste fermé, ca fait du bruit et ça tape.

En se fermant, le clapet de choc crée un choc dans la conduite qu'on appelle un coup de bélier.  Toute l'eau qui coule dans la conduite est brutalement arrêtée. Cette fermeture rapide crée une surpression, c'est à dire une augmentation de la pression . C'est comme  boxeur qui donne un coup de poing dans un sac, au moment de l'impact, une force importante s'exerce (se fait ) sur son poing.

Cette  surpression va se promener dans les tuyaux de chaque coté du clapet de choc. 

1) La surpression qui se déplace  (à droite sur la maquette)  du coté du clapet de refoulement va l'ouvrir en soulevant la bille inox une fraction ( un morceau ) de seconde et injecter de l'eau au dessus comme le ferait une seringue.

Le clapet de refoulement va se refermer tout seul après l'injection au dessus, la bille redescends et se pose sur le joint.

L'eau qui est passée au dessus du clapet de refoulement va comprimer l'air contenu dans le bocal transparent. L'air, c'est comme un ressort, quand il se détend, il envoie de l'eau en haut dans le réservoir par le petit tuyau et la figurine (petit bonhomme) est arrosée.

2) La surpression qui de déplace de l'autre coté (à gauche sur la maquette) en direction du réservoir va aller rebondir sur le réservoir comme la lumière se réfléchit dans un miroir.

La surpression qui revient du réservoir s'est inversée, elle s'est  transformée en dépression (baisse de pression) et va ouvrir le clapet de choc qui était resté fermé.

Tout recommence comme au début . 

Un cycle complet dure environ une seconde, ça va vite.





FABRICATION DE LA MAQUETTE

FABRICATION DE LA  MAQUETTE

Vidéos de la maquette sur : Bélier hydraulique - YouTube 


0)  Caractéristiques générales de la maquette de bélier hydraulique

 https://belierhydraulique.blogspot.com/2021/10/caracteristiques-generales-de-la.html

1 ) Aspects didactiques de la maquette : 

bélier hydraulique: 1) Aspects didactiques de la maquette (belierhydraulique.blogspot.com)

Je  vous donne ci dessous toutes les indications nécessaires pour fabriquer cette maquette didactique de bélier hydraulique.

2) Outillage nécessaire : 

bélier hydraulique: 2) Outillage nécessaire et matériaux (belierhydraulique.blogspot.com)

Toutes les informations pour fabriquer et utiliser la maquette.

3) Deux  photos de repérage de tous les pièces : 

bélier hydraulique: 3) Deux photos des éléments de la maquette : repérage par chiffres (belierhydraulique.blogspot.com)

4) Liste des 53 éléments constituants la maquette

bélier hydraulique: 4) Les 53 éléments de la maquette version détaillée (belierhydraulique.blogspot.com)

Détails de tous les éléments particuliers :

5) Détails du bac amont  :

 bélier hydraulique: 5) détails du bac amont transparent (belierhydraulique.blogspot.com)

6) Clapet de choc et clapet de refoulement en laiton :

bélier hydraulique: 6) Clapet de choc et clapet de refoulement en laiton (belierhydraulique.blogspot.com)

7) Clapet de choc transparent :

 bélier hydraulique: 7) Clapet de choc transparent (belierhydraulique.blogspot.com)

8) Clapet de refoulement transparent :

 bélier hydraulique: 8) Clapet de refoulement transparent (belierhydraulique.blogspot.com)

9) Options : pressostat,  détecteur de niveau, alimentation solaire :

 bélier hydraulique: 9) OPTIONS : pressostat , détecteur niveau , panneau solaire (belierhydraulique.blogspot.com)

10) Notice de mise en route en image : 

bélier hydraulique: 10 ) Mise en route de la maquette : séquence image (belierhydraulique.blogspot.com)

11) Liste du matériel de la valise mini bélier hydraulique avec photos :

 bélier hydraulique: 11) Rangement dans la valise du mini bélier hydraulique avec photos (belierhydraulique.blogspot.com)


Merci de citer la source : bélier hydraulique (belierhydraulique.blogspot.com)

"https://belierhydraulique.blogspot.com"



maj 2021012 

0) Caractéristiques générales de la maquette de bélier hydraulique

maj 20211010 

Caractéristiques générales

La maquette a une vocation didactique.

Le but est la compréhension du fonctionnement d'un bélier hydraulique. La maquette n'a pas été conçue pour optimiser le rendement. Tous les composants d'un vrai bélier sont présents sauf le reniflard qui  permet d'introduire de l'air dans la cloche sur un bélier industriel. Elle peut servir de banc de travaux pratiques dans une école. Le cout global des fournitures est d'environ 300 € *

Elle peut être facilement transportée car tous les composants se démontent, se rangent dans des boites . Tout rentre dans une valise d'environ 70 litres. L'ensemble, valise et maquette  pèse environ 16 kg.

Pour simuler l'alimentation en eau par une rivière, une pompe remonte l'eau à l'amont. Pour des raisons de sécurité, cette pompe fonctionne en 12 volts.

Aucun outillage n'est nécessaire pour le montage et démontage. Il faut une quinzaine de minutes pour monter la maquette.

Pour la démonstration, il faut disposer d'une alimentation secteur (sauf option panneau solaire) et remplir la maquette avec une vingtaine de litres d'eau. A défaut d'alimentation secteur, on peut utiliser n'importe quelle alimentation basse tension inférieure à 12 V. 

La caractéristique principale de cette maquette est que tous les composants sont transparents y compris les clapets. Ceux ci ont été les plus délicats à concevoir. La visualisation du mouvement de la partie mobile des clapets améliore grandement la compréhension des phénomènes. On peut également monter différents  types de clapets en laiton en remplacement.

Un chapitre complet indique les expériences didactiques réalisables avec le dispositif.

La charge amont varie de quelques centimètres (environ 5 cm) à une vingtaine de cm .

La hauteur de refoulement typique est entre 20 et 70 cm suivant la longueur de la tige filetée M8 avec sa rallonge.



* Le prix très approximatif de 300 €



1) Aspects didactiques de la maquette

maj 20211010


A) MAQUETTE COMME BANC DIDACTIQUE

B) COMMENT CA MARCHE



A) MAQUETTE COMME BANC DIDACTIQUE

Bien que cette maquette ait essentiellement une vocation de démonstration, elle peut servir de banc de TP de mécanique des fluides . Elle permet la compréhension de la physique par de petites expériences. Je liste quelques pistes d'études.

Qualitatif : On peut sentir la pulsation du bélier en pinçant légèrement entre ses doigts la conduite motrice. Il y a une analogie frappante avec le pouls d'une personne , d'autant plus que la fréquence est proche de celle de l'humain. La fréquence est d'environ 60 Hz.




Q : débit dans la conduite motrice en m3/s

h : hauteur de la charge amont entre la surface libre du bac et le refoulement du clapet de choc en m CE (colonne d'eau).

q : débit dans la conduite de refoulement en m3/s

H : hauteur de refoulement entre la sortie d'eau du  clapet et la sortie haute de l'eau en m

Le rapport des hauteurs R = H/h

a = célérité de l'onde m/s

v= vitesse de l'écoulement m/s

g = accélération de la pesanteur

T = temps de fermeture du clapet


* Notion de coup de bélier , vitesse de propagation d'une onde

Formule d'Allievi

surpression en MCE = a . V/g


*Modification de la conduite motrice 

Paramètres de fonctionnement du bélier hydraulique

Attention à la longueur minimale du tuyau. 

Ne pas oublier que le temps de fermeture du clapet T  doit être inférieur au temps d'aller retour de l'onde de surpression.

On utilise  un matériau  plus ou moins raide. Notion d'onde, de vitesse de propagation.

La vitesse de propagation  "a "de l'onde augmente avec la raideur du matériau. La valeur de la surpression est proportionnelle à cette raideur et au débit.

Il est facile de faire une conduite motrice en cuivre car il existe des raccords qui se vissent sur les tuyau en  cuivre avec des adaptations  au pas du gaz adaptables directement sur ceux existants. 

Paramètres : matériau , diamètre , épaisseur et longueur de la conduite


* Montage en butée ou en répartition

 2 types de montages classiques sont possibles

Montage en butée : le clapet de choc est à l'aval du clapet de refoulement.

Montage en répartition : le clapet de choc est à l'amont du clapet de refoulement.


* Combinaisons des clapets

Qualitatif : On peut essayer toutes les combinaisons de clapets transparents et les clapets en laiton pour observer l'influence sur les performances du bélier.


* Influence de l'air à l'amont du bélier.

Variation et arrêt du fonctionnement par introduction d'air dans la conduite motrice.

Mise en place d'un volume tampon supplémentaire réglable avec un morceau de tube transparent à mettre à la place du purgeur sur la rampe laiton.


* Variation de la charge hydraulique 

h est la différence de hauteur entre le niveau de la surface libre dans le bac transparent et le niveau de sortie de l'eau du clapet de choc.

Augmentation de h

*Mettre des cales entre le marchepied et le bac amont transparent. On peut interposer des plaques en bois ou en plastique de quelques cm d'épaisseur .

Diminution de h

Remplacer le mini marchepied par un élément moins haut.

Afin de réaliser facilement des hauteurs de charge plus faible on remonte le clapet de choc en mettant un tube fileté laiton en 3/4 d'une dizaine de cm.

Clapet transparent : rallonger le tube PVC portant le clapet de choc afin de le rehausser.

Clapet laiton  : rajouter des raccords femelle male 1/2 pouce laiton entre la rampe E et le clapet .


Modulation de H

Pour faire varier H, on déplace à la main verticalement la barrette PVC sur la tige filetée M8. Au relâchement, la barrette reste coincée en position.

La tige filetée supplémentaire courte permet d'augmenter H .


Mesure des débits Q et q

Mesure de Q 

On mesure des débits Q grâce à un déversoir à mettre en place dans le bac amont transparent. Il n'est pas possible d'installer un débitmètre classique sur la conduite motrice. Le caractère transitoire du débit ne serait pas pris correctement en compte et la propagation des ondes serait altérée.

*Choix et calcul d'un déversoir pour Q 

Déversoir de type rectangulaire, triangulaire, voire à loi linéaire.

Notion de sensibilité de l'appareil et de plage de mesure résultante.

Le déversoir sera situé entre le déversoir latéral 29 et l'orifice qui alimente la conduite motrice.

Mesure de "q "

La mesure du débit refoulé " q "se fera  par la technique dite  du "seau et du chronomètre". On mesure le débit refoulé à l'aide d'un récipient mis sous le refoulement durant un temps mesuré au chronomètre. Le récipient peut être gradué mais on peut également peser la masse d'eau ajoutée.


Observation typiques 

* Etude des plages de fonctionnent en fonction de h, H, R=H/h

On fait varier R= H/h  

Quelle est la charge minimale pour laquelle ça marche en fonction du type de clapet de choc ?

Le clapet de choc commence à se fermer avec une charge minimale d'environ  4  à 5 cm CE (colonne d'eau). Avec un clapet modifié et allégé, j'ai obtenu un fonctionnement avec une charge de 1 cm CE, c'est probablement un record.


Le fonctionnement commence pour un R mini de 2 environ.

Le débit diminue avec l'augmentation de R.

Le fonctionnement est correct pour 2< R< 10.

Le R maxi est d'environ 15.

On observe un optimum de rendement pour un R autour de 5 ou 6.

On peut calculer le rendement du bélier en connaissant Q, q, H, h.

Pour un rendement théorique de 1 on a : H* q = h *Q 

Le paramètre qui  nous intéresse le plus est le débit refoulé, le rendement étant de l'ordre de 50 % à70 % dans les conditions typiques :

 q= ( 0.5 à 0.7 )*(h/H )*Q

On fait varier la charge en modifiant la hauteur entre la surface libre dans le bac amont et le refoulement du clapet de choc.  

Le débit sera mesuré avec le déversoir précédemment réalisé.


* Volume tampon

Quelle est l'influence du volume tampon sur la valeur et le lissage du débit refoulé dans la cloche à air.

On peut régler le volume tampon grâce au bouchon laiton sur le dessus de la cloche à air.

On peut même supprimer le volume en  remplissant complètement la cloche.

On peut doubler le volume tampon en rajoutant une cloche à air supplémentaire identique à la première, les filetages permettent un montage direct sans rien ajouter.


*Enregistrement et étude de la variation de  pression .

Il s'agit de la version instrumentée qui nécessite des moyens financiers.

Il faut prévoir un budget plus conséquent car le capteur de pression devra avoir une bande passante élevée, typiquement plusieurs kilohertz . Le plus simple est de l'interfacer avec un PC.

On pourra ainsi enregistrer la valeur de la surpression et les aller retours des ondes dans la conduite motrice. L'analyse de ces enregistrements permet la compréhension des phénomènes physiques. 

Ce capteur de pression peut être  mis à la place du purgeur. Il faut évidemment prévoir un montage permettant de purger complètement le capteur.


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                                        B) COMMENT CA MARCHE

MAQUETTE DE BELIER HYDRAULIQUE Définition sur Wikipédia :

"Le bélier hydraulique permet de pomper de l'eau à une certaine hauteur en utilisant l'énergie d'une chute d'eau de hauteur plus faible, avec un dispositif mécanique et hydraulique." Ce mini bélier hydraulique fonctionne exactement comme un vrai bélier hydraulique industriel en métal. On voit le fonctionnement en continu, il remonte une petite quantité d'eau à environ 5 fois la hauteur initiale. Ici, la hauteur de charge entre le réservoir amont et le clapet de choc est de 0.1 m, l'eau remonte à 0.5 m, hauteur entre le clapet de choc et le té plastique. L'eau sort par saccade dans le té plastique en haut. Afin de faciliter la compréhension du fonctionnement, tous les éléments sont transparents y compris les clapets. * le "réservoir amont" est en plastique transparent afin de voir le niveau d'eau. * le "conduite motrice" en PVC armé relie le réservoir au bélier hydraulique. Elle fait environ 1 mètre de longueur. * le "clapet de choc ": C'est un tube transparent de 32 mm de diamètre dans lequel on voit un petit disque noir obturateur en caoutchouc monter et descendre de quelques mm dans le tube transparent. * le "clapet de refoulement" , c'est le tube transparent de 15 cm de hauteur avec une bille inox qui se soulève et se repose régulièrement . * Au dessus , la "cloche à air " en plastique sert de volume tampon. Elle permet par compression détente la montée de l'eau dans la conduite de refoulement , elle est fermée par un bouchon bleu. Le niveau d'eau est visible dans la cloche à air. * Une petite "conduite de refoulement" en tube silicone relie la cloche à la partie haute pour amener l'eau au té plastique en haut . COMMENT CA MARCHE : Phase 1 : L'eau se met en vitesse par gravité dans la "conduite motrice" grâce à la différence d'altitude entre le niveau d'eau dans le "réservoir amont" et le "clapet de choc". Phase 2 : Quand une vitesse suffisante d'écoulement est atteinte, le "clapet de choc" se ferme et stoppe l'écoulement. Le clapet est fermé et le disque caoutchouc est alors plaqué en haut . Cet arrêt brutal de l'écoulement produit une surpression appelée "coup de bélier". Phase 3 : Cette surpression se propage dans l'eau et active le "clapet de refoulement" en soulevant la bille inox. Un petit volume d'eau transite autour de la bille inox en passant de bas en haut. “Phase 4 : Du fait de l’apport rapide d’un petit volume d’eau dans la "cloche à air ", le volume d'air se comprime. Il faut donc obligatoirement de l’air pour pouvoir emmagasiner l’eau injectée durant une fraction de secondes. Phase 5 : La détente du volume d'air de la "cloche a air" fait monter l'eau dans la "conduite de refoulement" afin d'alimenter le té plastique qui permet de voir l'eau couler par saccade. Phase 6 : L' onde de surpression qui a été générée durant la phase 2 est allée se réfléchir sur le réservoir amont, elle a été transformée en onde de dépression. Aussi, à son retour, elle ouvre le clapet de choc, le petit disque caoutchouc descend en position basse. Le cycle complet recommence. C'est un peu magique ! -------------------------------------------------------------------------------------------------------

REMARQUE IMPORTANTE

Contrairement a ce qu'on lit souvent , le "clapet de choc" ne s'ouvre pas par magie.

Il faut que le temps d'aller retour de l'onde consécutive à la fermeture du" clapet de choc" soit supérieur au temps de fermeture de celui ci . C'est la première cause de dysfonctionnement du bélier à la conception. Dans le cas ou l'onde de dépression de retour revient avant que le clapet soit complètement fermé , il se bloque, le cycle est interrompu. Temps d'aller retour de l'onde : Les caractéristiques de la "conduite motrice" (longueur, matériau (raideur), diamètre, épaisseur..) déterminent la vitesse de propagation (célérité) de l'onde. La longueur est le paramètre le plus facile à modifier. Temps de fermeture du clapet : Les caractéristiques du "clapet de choc" (masse, inertie, géométrie, frottement ) déterminent son temps de fermeture.

-----------------------------------------------Fin de la remarque----------------- La mini pompe immergée permet le fonctionnement en continu en simulant l'arrivée d'eau par la rivière, elle remonte l'eau du bac gris dans le réservoir amont . Sur le réservoir amont, un déversoir qui se prolonge par un tube jaune permet de maintenir le niveau constant. Ceci permet un fonctionnement régulier du bélier hydraulique.

2) Outillage nécessaire et matériaux


Outillage minimum pour la réalisation de la maquette

Une grosse clef à molette et une pince.
Un étau si possible
jeu de clef plate de 5.5 mm, 7 mm, 8 mm,10 mm
jeu de clefs BTR
Des écrous classiques et des freinés nylon en acier inoxydable.
Des rondelles M3, M4, M5, M6 , M8


Préconisations générales

Il est impératif d'utiliser des matériaux inoxydables pour tous les éléments constitutifs.
Si vous utilisez la moindre rondelle en acier, en métal galvanisé, tôt ou tard, il y aura de la rouille, l'eau sera colorée et l'aspect de la maquette sera très vite affreux.

Matériaux à utiliser :

Matières plastiques : PVC, polyéthylène , PC (polycarbonate).

Aciers inoxydables  
Il existe plusieurs dénominations  A2, 304,A4, 316..
Le test à l'aimant est le plus simple: si le métal testé n'est pas attiré du tout à l'aimant, c'est sur que c'est tout bon. 
Il existe cependant des nuances d'inox qui sont légèrement  magnétiques. 
Si le métal est légèrement attiré c'est encore bon, par contre, si le métal est franchement attiré, ce n'est pas de l'inox et donc à proscrire. Attention de ne pas confondre l'acier inoxydable avec l'acier chromé ou zingué.


Pour le montage :

Il faut utiliser de l'alcool à brûler pour dégraisser les différents éléments , raccord, vanne. Ne pas l'employer sur le plastique à cause d'une possible attaque chimique.
Un étau est pratique pour maintenir les éléments lors du montage.

Pour l'étanchéité, il y a plusieurs solutions :

*A l'ancienne : filasse + Gébajoint
*Ruban téflon , il existe du ruban de différentes épaisseurs. Il faut un peu d'expérience pour choisir l'épaisseur, en cas de dévissage, l'étanchéité est perdue.
*Résine d'étanchéité : c'est la solution idéale pour moi, compatible eau potable
exemple : Marque Interplast : 18,9 € à l’Entrepôt du bricolage.

Outillage conseillé pour la maintenance

Il peut être nécessaire de démonter les raccords et les clapets en cas de souci. 

Raccords
Pince universelle ou une pince multiprise.
Pour les gros raccords, il faut pouvoir dévisser en bloquant d'un coté et en tournant de l'autre, d'où la nécessité d'avoir 2 outils.
Cas idéal : Une grosse clef à molette et un étau .
Autre solution moins confortable : 2 grosses clefs à molette.

Clapet de choc

Clef BTR 2,5 mm
2 clefs plates de 5,5 mm pour les écrous M3, ou une toute petite clef à molette associée à une clef plate de 5,5 mm étroite. Cet outillage est nécessaire pour régler la course du clapet à environ 2,5 mm .

Clapet de refoulement
Il faut un morceau de bois ou un bout de tuyau un peu raide d'environ 20 cm de long. Un morceau de manche à balai est parfait. En introduisant cette pièce dans le clapet , on peut sortir le rond de polycarbonate en poussant ou en tapant si nécessaire pour sortir l'intérieur du clapet,  le polycarbonate et le joint mousse.




maj : 202100929


3) Deux photos des éléments de la maquette : repérage par chiffres

REPERAGE DES ELEMENTS DE LA MAQUETTE

Ces 2 photographies sont la base du travail, je vous conseille de les imprimer afin de pouvoir toujours les consulter.

Tous les éléments constitutifs de la maquette sont repérés.








4) Les 53 éléments de la maquette version détaillée

 maj 20211010


NOMENCLATURE 1 à 53

Tous les composants de la maquette sont répertoriés

Les numéros se réfèrent aux photographies annotées. Par défaut d'indication sur la fourniture, le matériel est couramment disponible dans les magasins de bricolage traditionnels et il y a une étoile à coté du nom de l'élément *

MAGASIN DE BRICOLAGE =   *
Liste non exhaustive :
Leroy Merlin, l'Entrepôt du bricolage, Castorama, Bricoman, Bricorama


Pour 5 éléments il y a une redirection vers des articles indépendants détaillés.

4) Bac amont transparent * "repère 4" 

36) Clapet 1/2 femelle  femelle "repère 36"* : Pièce à modifier
et
52) Clapet de choc transparent "repère 52"

53 ) Clapet de refoulement transparent "repère 53"



Les prix annoncés sont les ordres de grandeur de prix pratiqués dans les grandes enseignes de bricolage qui sont en général très élevés. Pour la plomberie, je vous conseille d'aller chez un professionnel avec votre liste d'éléments à acheter, les prix sont très inférieurs à ceux des grands magasins. Il y a également la possibilité de tout acheter en ligne sur des sites spécialisés en plomberie :

Un des soucis est la variabilité des fournisseurs et des disponibilités des produits. Plusieurs fournitures qui étaient disponibles lorsque j'ai réalisé ma maquette sont indisponibles ou plus chères ! Il peut également y avoir des délais déraisonnables de plusieurs semaines, surtout pour les produits venant de Chine.

Vu les fluctuations de prix et les disponibilités, toutes les indications données ci dessous sont donc données à titre purement indicatif.

 1) Valise de transport* "repère 1"

Repère :  1 
Désignation : valise de transport
Nombre : 1
Matériau : plastique rigide
Caractéristiques techniques: volume d'environ 60 litres
Cout unitaire : 50 €
Commentaires : 

Cette valise contient tous les éléments nécessaires au logement du mini bélier hydraulique transparent et des accessoires.
Cette valise doit avoir une taille minimale liée au dimensions du bac plastique  qui mesure 600 mmx 400 mm X 120 mm . En prenant une marge, il faut que les dimensions intérieures soient au minimum 650 X 450 X 250 pour le passage du bac 2 . Elle possède  des roulettes afin de faciliter le déplacement.
Une cinquantaine d'euros en supermarché. Ci dessous modèle acheté chez "Carrefour" par exemple.


2 ) Bac plastique 600 mmx 400 mm X 120 mm : "repère2"

Repère: 2
Désignation : bac plastique principal
Nombre : 1
Matériau : polypropylène ( PP )
Caractéristiques techniques : bac de rétention rigide du volume d'eau 600 mmx 400 mm X 120 mm d'environ 20 litres
Cout unitaire : 20 €
Commentaires :

J'ai eu des difficultés pour la fourniture de ce bac car c'est une dimension peu courante. Il fait un peu plus de 20 litres. J'avais acheté le premier modèle dans un magasin de bricolage Bricoman Grenoble qui à brulé. J'ai passé une commande chez un grossiste local (VINAY ), les frais de transports sont alors élevés. Le prix du port est pratiquement celui du bac.
 10 à 20 €

Repère : 3
Désignation : mini marchepied pliant
Nombre : 1
Matériau : polypropylène
Caractéristiques techniques : marchepied supportant 120 kg , H 22 cm, L 32cm, l 25 cm
Cout unitaire : environ 10 € en supermarché
Commentaires :

C'est l'élément qui va rehausser le bac amont afin de créer de la la charge. Pour booster le bélier, on peut prévoir une plaque de rehausse en polystyrène (ou équivalent )  de quelques cm de hauteur. Cette plaque sera glissée entre le marchepied et le bac transparent 4.

Longueur 32 cm par 25 cm de largeur  hauteur 22 cm et 1 kg pour le modèle ci dessous.


4) Bac amont transparent *    "repère 4"

Repère : 4
Désignation : bac amont transparent
Nombre : 1
Matériau : plastique
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 5 à 10 €
Commentaires :

Il faudra réaliser 3  orifices pour implanter la conduite motrice, le déversoir et le refoulement de la pompe. 
Tout est détaillé dans le document :

N'importe quel bac transparent en plastique transparent incassable le plus épais possible (2 à 3 mm mini) faisant 6 à 10 litres convient. Les dimensions typiques sont d'environ 25 cm X 25cm X 15 cm, il coute environ 5 €.



 
Exemples d'achat : 

https://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/boite-multi-box-plastique-l-21-4-x-p-36-5-x-h-16-5-cm-e1400216986

5) Manchon inox taraudé "repère 5"


Repère: 5
Désignation : manchon inox taraudé M8
Nombre : 2
Matériau : acier inoxydable ou matière plastique
Caractéristiques techniques :  taraudage M8, longueur 24  à 30 mm, cylindrique 
Cout unitaire : 0.9 € unité ou 5.4 € par 10 + port

Commentaires :

2 pièces

Il n'est pas toujours facile à trouver. Un bricoleur possédant un taraud M8 peut facilement le réaliser dans un rond de diamètre minimum 12 mm  et 3 cm de long en  matière plastique du PVC ou autre plastique. On peut le réaliser  acier inox mais c'est plus délicat. On  en effectue un taraudage M8 de chaque coté.

Utilisation de la pièce 1 :
Cet élément va permettre de rallonger la tige inox de M8 de 0.7 m qui supporte le tuyau de  refoulement. On aura 2 tiges M8 reliées par ce manchon voir 50. Cette solution permet que tout rentre dans la valise. Lors du rangement, il est plus conseillé de le fixer avec un contre écrou sur la tige filetée courte afin de ne pas l'égarer (du vécu !) .
Utilisation de la pièce 2 

Le manchon est implanté au fond du bac B à la verticale de l'orifice de diamètre 8 mm permettant le passage de la tige filetée M8. Il est maintenu par un demi collier inox (repère 6) qui est vissé dans la paroi du bac B.
L'étanchéité des 2 vis M5 qui traversent la paroi du bac B est réalisée par la combinaison de 2 éléments. Il y a à l'intérieur une rondelle nylon associée à un écrou indesserrable freiné nylon. 
Le manchon est calé par un morceau de plaque caoutchouc, ce qui permet de la souplesse et facilite le vissage de la tige M8.













6) Demi collier fin inox "repère 6"


Repère: 6
Désignation : demi collier fin inox
Nombre : 2
Matériau : acier inoxydable
Caractéristiques techniques : largeur 18mm, rayon 20 mm, entraxe 45.5 mm
Cout unitaire : environ 12 €  pour 20 pièces en rayon de 16 mm ou 20 mm sur Amazon
Commentaires :

Il est utilisé à 2 emplacements différents:

1)  Un des colliers  à l'intérieur du bac tient la tige filetée dans le fond du grand bac B.

2) Un autre en haut de la conduite de refoulement tient  le tuyau silicone dans la plaque plastique du refoulement du bélier en haut de la tige filetée.

Le modèle utilisé : largeur 18mm, passage pour tuyau 16 mm, longueur hors tout 52 mm, entraxe des trous 37mm.
Par moments, le 16 mm n'est plus disponible! Prendre le 20 mm et augmenter le calage avec de la plaque caoutchouc.



7) Plaque plastique pvc "repère 7"

Repère: 7 
Désignation : plaque plastique PVC
Nombre : 1
Matériau : PVC
Caractéristiques techniques : 400 mm X 160 mm X 8 mm : VOIR PLAN
Cout unitaire : environ 20 €
Commentaires :

Cette plaque en PVC supporte la collecteur  qui porte les  clapets. Elle fait 400 mm X 160 mm et 8 mm d'épaisseur . Elle peut être plus épaisse car elle doit être suffisamment rigide. Elle est vissée sur le bac en plastique 2. Elle est perforée afin de permettre le blocage de la rampe E , le détails des trous est sur le plan 7. Selon le modèle de la marque, les dimensions du bac varient légèrement. Il faut ajuster la position des trous, le plus simple est de contrepercer.

La position du trou qui permet le montage de la tige filetée M 8 est lui aussi a faire en repérant sur place. Il faut  positionner ce trou de façon méticuleuse  afin d'avoir une tige filetée verticale. Si vous ratez le positionnement du trou de 8 mm, agrandir le trou et caler latéralement en mettant des cales dans l'orifice, par exemple des vis.

Les 2 barrettes en pvc collées sur le dessus de la plaque guident l'eau afin qu'elle retourne à l'intérieur du bac. Il suffit de les coller à la colle PVC classique.
Dimensions de chaque barrette : 160 mm X 20 mm et 10 mm d'épaisseur.
Détails dans le plan 7
Acheter de la plaque PVC en 8 mm d'épaisseur en magasins spécialisé.

Repère: 8
Désignation : écrou à oreille inox
Nombre : 4
Matériau : acier inoxydable
Caractéristiques techniques : M6
Cout unitaire : 5 € par 4 en supermarché
Commentaires :


Ils évitent d'utiliser des outils pour le montage et le démontage du collecteur supportant les clapets.
environ 5 € le lot de 4 


9) 2 demi colliers inox épais "repère 9"

Repère: 9
Désignation : demi colliers inox épais
Nombre : 2
Matériau : acier inoxydable
Caractéristiques techniques : L =78 mm ,l= 25 mm, épaisseur 3 mm 
Cout unitaire : 12€ par 6
Commentaires :

Ces 2 demi colliers épais permettent le blocage de la rampe sur la plaque plastique . Je ne les ai pas trouvé dans les magasins de bricolage traditionnel. 
Longueur hors tout 78 mm et largeur 25 mm, épaisseur 3 mm . Passage pour tuyau 3/4 ou 27 mm .

A réception, il est souhaitable de limer les rebords qui sont un peu coupant. Utiliser une lime plate et une ronde ou demi ronde pour adoucir les rebords.

Ebay.
Reference  :  352658997082 Fabory
Demi collier inox Acier inoxydable (Inox) A2 27MM
Quantité  : 6

PRIX DE L'OBJET  :

12,36 EUR


10) Visserie inox M6X 35 * "repère 10"

Repère : 10
Désignation : Vis inox M6X 35
Nombre : 4
Matériau : acier inoxydable
Caractéristiques techniques : vis THC ou TH M6 par 35 mm 
Cout unitaire : quelques € le lot de 4

Commentaires :

Ces vis  fixent la rampe de clapets sur la plaque PVC 7. 

Détails à  voir sur les photos qui suivent.

Il faut 4 vis inox M6 X 35 mm, des écrous freinés nylon M6 inox, des écrous M6, des rondelles M6 inox.  Ces rondelles inox en 6mm facilitent le vissage.

A) Coté démontable avec les écrous à oreille M6 

Il y a une rondelle en caoutchouc sur les 2 vis M6 pour qu'elles ne tombent pas dans l'eau. La fabrication de ces rondelles est simple. Il faut découper un disque d'environ 16 mm de diamètre dans une plaque de caoutchouc avec un trou de 6 mm au centre. Cet élément sera enfilé en force sur la vis M6 au dessus de la plaque pvc.

B) Coté fixe avec les écrous indesserrables
Sur chaque vis M6, il y a un écrou indesserrable sur la plaque pvc et un autre en bout de tige filetée. Au milieu de la vis il y a un écrou standard qui positionne le collier .



vis M6 x 35 mm

A ) coté démontable


B)  coté fixe




11) Alimentation électrique variable "repère 11"

Repère : 11
Désignation : alimentation électrique variable 
Nombre : 1
Matériau : boitier électronique
Caractéristiques techniques : entrée 220 secteur, sortie alimentation électrique variable 3 à 12 V , 60 W
Cout unitaire : 12 €
Commentaires :

 BASSE TENSION IMPERATIVE
J'ai choisi une pompe alimentée en 12 Volts et je vous déconseille très fortement d'utiliser des pompes type aquarium en 220 Volts.
Il y a un risque grave d'électrocution si le 220 volt est transmis à l'eau ou à un élément métallique. Il est malheureusement possible que le fil se dénude et entre en contact avec l'eau. Cette maquette étant destinée à être exposée au public, des enfants peuvent "bricoler" la maquette (du vécu !).
Il s'agit obligatoirement d'une alimentation basse tension (12 volt dans notre cas) avec double carré d'isolement pour des raisons de sécurité.
Vous pouvez par souci d'économie utiliser une alimentation fixe. Il est facile de récupérer sur du matériel informatique des alimentations stabilisée 5V, 7,5v, 9V.
Il est beaucoup plus simple d'utiliser une alimentation électrique variable . Elle est dotée d'un potentiomètre pour le réglage de la tension, en plus elle fait interrupteur et la tension est affichée.
Je l'ai achetée sur "Ebay". Elle est abordable et opérationnelle, il y a un peu de délai. 
On peut surélever l'alimentation par des petites vis (nylon ou acier inoxydable) ou un autre dispositif afin qu'en cas de présence d'eau, le corps de l''alimentation ne soit pas mouillé. Je vous conseille d'éloigner le plus possible l'alimentation de la maquette en allongeant le fil de sortie en basse tension .
environ 12 €




Repère : 12
Désignation : pompe de relevage
Nombre : 1
Matériau : Plastique avec moteur interne
Caractéristiques techniques : pompe 12V 800L/H H manométrique 3.5 m
Cout unitaire : 13 €
Commentaires : 

Cette pompe simule l'arrivée d'eau par la rivière qui est bien sur absente sur la maquette.

BASSE TENSION IMPERATIVE

Je n'ai pas trouvé ce type de pompe dans les magasins de bricolage ou dans les magasins fournissant du matériel pour aquarium, tout est en 220 volts et donc à proscrire.
Diverses petites pompes peuvent faire l'affaire. Il faut faire attention aux différentes variantes concernant embouts à l'aspiration ou au refoulement. Certains embouts sont du type sapin pour emboiter un tuyau, d'autres sont filetés ou taraudés. 
Des adaptations pourront être nécessaires.
Il vaut mieux prendre un peu de marge sur les caractéristiques hydrauliques. La meilleure solution est l'utilisation d'une alimentation variable avez une pompe un peu surdimensionnée. On peut régler facilement le débit qui s'écoule par le déversoir  "repère 48 " situé sur le coté du  bac transparent.

Pompe à Eau Moteur Sans Brosse 12V 800L/H pour Fontaine Piscine Bassin Noir
Reference  : 333271102084 sur Ebay

environ 13 € sur EBAY

On peut trouver des pompes avec des caractéristiques identiques et des prix très variables . Certaines pompes sont prévues pour 30000 heures de durée de vie typique, elle sont plus chères ( par exemple : Smarstar)

Si le budget n'est pas un souci, pour 70 €, vous avec des pompes avec variateur de vitesse intégré par exemple sur Amazon , elles sont surpuissantes :


Pompe de relevage


Voila le catalogue de pompe disponible sur le lien suivant . La difficulté , c'est de la trouver disponible et à un prix raisonnable. Les prix sont fluctuants.





13)  4 vis stabilisation pompe *   "repère 13" 
(voir repère 16) 

Repère: 13
Désignation : vis stabilisation pompe
Nombre : 4
Matériau : inox , laiton, plastique au choix
Caractéristiques techniques :  vis tête fraisée M3 par 10 mm mini
Cout unitaire : ~1€
Commentaires :

La pompe a une embase de petite dimension, du coup elle est très instable au fond du bac , elle se renverse facilement à cause de la torsion des tuyaux, ce qui peut être embêtant. J'ai fixé une plaque de caoutchouc d'environ 10 cm de coté dessous pour la stabiliser. N'importe quelle plaque qui résiste à l'eau et qui est fixée sous la pompe par  les 4 vis est utilisable. Il faut utiliser des vis M3 en matière  inoxydable, du nylon , du laiton ou de l'inox. La pompe est fixée sur un socle plastique clipsable . On peut fixer les 4 vis facilement entre le socle et le caoutchouc. Ensuite, il suffit de clipser la pompe en la faisant glisser dans les rainures. 
quelques € le lot de vis M3






14) Raccord PVC male 3/4 femelle 32 mm * 
"repère 14"

Repère : 14 
Désignation :
Nombre : 4
Matériau : PVC
Caractéristiques techniques : raccord PVC male 3/4 femelle 32 mm
Cout unitaire : environ 2 €
Commentaires :

Ces raccords sont utilisés pour 2 fonctions différentes.
*Sur la pompe, identifié comme  14a, il relie le raccord 30 a à la crépine 15.

*  Sur les 2 clapets transparents,
14 b  relie le clapet de choc 52  avec le raccord 25b
14c relie le clapet transparent 53 au raccord 25c
14 d relie le clapet transparent au raccord 39a.

Ce type de raccord utilisé dans les montages en pvc pour l'eau. Attention, d'un modèle à l'autre, suivant les marques, il y a des différences de diamètre interne (32 mm théorique) de quelques dixièmes de mm , il peut résulter un jeu excessif ou une impossibilité de montage suivant les cas. Il faut essayer avec un morceau de tube transparent, normalement, c'est ajusté et étanche. 
1 à 2 € l'unité

15) Crépine inox male 3/4 pouce * "repère 15"

Repère : 15
Désignation : crépine inox
Nombre : 1
Matériau : inox et plastique
Caractéristiques techniques : crépine male 3/4 pouce 
Cout unitaire : environ  5€ 
Commentaires :

Cette crépine est montée à l'aspiration de la pompe. Elle évite la détérioration de la pompe en filtrant les particules solides qui pourraient l'abimer. Elle est emboitée en force dans le raccord pvc de la pompe. Cette crépine est plus grosse que le diamètre d'entrée dans la pompe, on limite ainsi les pertes de charge à l'aspiration.



16) Plaque support pompe * (voir 13) 
"repère 16"

Repère : 16
Désignation : Plaque support pompe
Nombre : 1
Matériau : caoutchouc ou plastique
Caractéristiques techniques : 0.1 m par 0.1 m et quelques mm d'épaisseur
Cout unitaire : quelques €
Commentaires :

C'est l'élément carré en caoutchouc de quelques millimètres d'épaisseur. Elle peut également être en  plastique ou métal inoxydable.  Cette plaque empêche le renversement la pompe.
Récupération ou *



17) Jack femelle pour pompe 
"repère 17"

Repère : 17
Désignation : jack femelle pompe
Nombre : 1
Matériau : plastique et métal
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : ~ 2 €
Commentaires :

C'est une fiche jack femelle qui permet de connecter et déconnecter facilement l'alimentation électrique de la pompe. Il faut que le fil soit suffisamment long afin que la connexion s'effectue à l'extérieur du bac. Il faut rallonger le fil si nécessaire, dans ce cas , étancher soigneusement la rallonge avec de la gaine thermo rétractable et parfaire l'étanchéité au mastic silicone . La fiche  est soudée à l'étain avec un fer à souder basique.
Il faut être attentif à appairer le jack male de l'alimentation électrique et ce jack femelle. Il existe plusieurs diamètres intérieurs et extérieurs. Si vous ne choisissez pas les bons modèles, vous aurez soit une impossibilité de montage soit du jeu et des faux contacts électriques.
Mesurez la dimension de la prise jack de sortie de l'alimentation électrique 17 . Pour ma part, tous les jack male font 5.5 mm (diamètre extérieur) et 2.5 mm (diamètre du trou intérieur)  pour les fiches males. L'orifice de la fiche jack femelle fait environ 6 mm  de diamètre.

Magasins spécialisés ou  Ebay ou Amazon




18) coude 1/2 pouce femelle  laiton * 
"repère 18"

Repère : 18
Désignation :coude femelle 1/2 pouce laiton
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 2 à 3€
Commentaires :

Il est utilisé au refoulement de la pompe pour réorienter le tuyau à l'horizontale.



coude 1/2 G


19) Réducteur male 1/2 male 1/4* 
"repère 19"

Repère : 19
Désignation : Réducteur male 1/2 male 1/4
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : male 1/2 male 1/4
Cout unitaire : 2 à 3 €
Commentaires :

Il est monté sur le coude laiton numéro 18 au refoulement de la pompe pour réduire le filetage et adapter le raccord cannelé numéro 20  en laiton.


male 1/2 gaz male 1/4 gaz
réducteur M1/2 M 1/4



20) 2 pièces : Raccord  1/4 femelle cannelé 9.5 mm * 
"repère 20"

Repère : 
Désignation : Raccord  1/4 femelle cannelé 9.5 mm 
Nombre : 2
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : 1/4 femelle cannelé 9.5 mm
Cout unitaire : 2 à 3 €
Commentaires :

Il est utilisé 2 fois :
 "20 a" au refoulement de la pompe . Il est adapté sur numéro 19 et permet de monter le tuyau silicone 21 de refoulement de la pompe .

 Il est utilisé sous la référence  "20 b" dans la vanne 42 au refoulement du bélier.


Raccord 1/4 F cannelé 9.5 mm

21) Tuyau silicone 6mm X 12mm 
"repère 21"

Repère : 21
Désignation : Tuyau silicone 6mm X 12mm
Nombre : 1
Matériau : silicone
Caractéristiques techniques : Tuyau silicone 6mm X 12mm
Cout unitaire : ~18 € pour 2 m
Commentaires : identique à 44

Ce tuyau silicone  relie le refoulement de la  pompe au bac amont transparent.  Il est épais afin de ne pas poser de problème de pliure et du coup de fluctuation  de débit, c'est pourquoi j'ai choisi 3 mm d'épaisseur.
Magasins spécialisés ou en ligne

Sur amazon  à 18 € : TEN-HIGH tuyau en Silicone Flexible, tuyau 6mm x 12mm,épaisseur de 3mm, Tuyau d'eau air de 2 mètres,


tuyau silicone


22) Collecteur laiton male 3/4 male 3 sorties male 1/2 * 
"repère 22"

Repère : 22
Désignation : collecteur
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Collecteur laiton male 3/4 male 3 sorties male 1/2 
Cout unitaire : environ 10 €
Commentaires :

C'est l'élément majeur qui supporte les clapets et collecte l'eau venant du bac amont transparent. Comme cette pièce est moulée, certains bords sont vifs voire même coupant. Il est souhaitable de casser les angles vifs à l'aide soit d'une lime douce arrondie ou en utilisant une mini perceuse avec une meule  en corindon. On peut également casser les angles à l'intérieur car ceux ci sont a bords vifs.

Une dizaine d"€ : Leroy merlin , l'entrepôt du bricolage
collecteur 3/4 G male femelle aux extrémités
3 sorties males 1/2 G


23) 
Réducteur laiton male 3/4 femelle 1/2* 
"repère 23"

  2 pièces 23a et 23b

Repère : 23
Désignation : réducteur laiton male 3/4 femelle 1/2
Nombre : 2
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : réducteur laiton male 3/4 femelle 1/2
Cout unitaire : ~ 1 à 2 €
Commentaires :

Le réducteur 23a est placé entre le collecteur 22 et la vanne 24.
Le réducteur 23b est implanté entre le mamelon 35 du clapet de choc laiton et la pièce 25b.

réducteur male 3/4 femelle 1/2



24) Vanne de vidange du bélier male femelle 1/2 pouce *
"repère 24"

Repère : 24
Désignation : vanne vidange du bélier
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : vanne male femelle 1/2 pouce
Cout unitaire :~ 5 à 6 €
Commentaires :

Vanne 1/4 tour male femelle 1/2 pouce
Elle permet de vidanger l'eau de la maquette dans le grand bac 2 de 400 mm par 600 mm .


vanne quart de tour male femelle 1/2 G


25) Mamelon égal male femelle 3/4 * 

Repère : 25
Désignation : mamelon égal M F 3/4
Nombre : 3
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : mamelon égal male femelle 3/4
Cout unitaire : 1 à 2 € l'unité
Commentaires :

3 pièces 25 a,25b et 25c.

Le mamelon 25a est disposé entre le collecteur 22 et la vanne 26, il facilite le mouvement de la vanne quart de tour 26 en l'éloignant du raccord 30.

25b et 25c
Ces pièces peuvent paraitre superflues car on peut visser directement les embouts des clapets transparents 14b et 14c qui sont en plastique sur 30b ou 30c.
Justement, le raccord en plastique n'est pas adapté à de fréquents montages et démontages, il s'abime facilement. C'est la raison pour laquelle  25 b et 25 d sont nécessaires.


mamelon égal M F

26) Vanne quart de tour  male femelle 3/4 *

Repère : 26
Désignation : Vanne quart de tour  male femelle 3/4
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 5 à 8 €
Commentaires :

Elle est à l'entrée du collecteur 22 vissée sur le raccord 25a..
Elle permet de purger le tuyau amont 28 . On ferme la vanne et on tapote sur le tuyau 28 pour faire remonter les bulles dans le bac de charge . En effet, s'il reste des bulles d'air dans ce tuyau, le coup de bélier sera atténué et  le fonctionnement du bélier sera perturbé voire annulé.



vanne quart de tour 3/4 G Male femelle

27) Raccord tournant 2 pièces 3/4  tube cannelé 19 mm *

Repère : 27
Désignation : Raccord tournant 2 pièces 3/4  tube cannelé 19 mm
Nombre : 2
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Raccord tournant 2 pièces 3/4  tube cannelé 19 mm
Cout unitaire :
Commentaires :

2 pièces , une de chaque coté de la conduite motrice G.

Il relie la conduite motrice 28 à la vanne 26 d'un coté et au bac 2 de l'autre.

Le montage de cet élément est effectué en force. Il est souhaitable d'utiliser des gants épais et isolant thermiquement pour la manipulation, par exemple des gants en cuir.
Il faut fixer solidement le raccord tournant 27 dans un étau . Si vous n'avez pas d'étau, vous pouvez mettre le raccord laiton au sol ou sur une table très stable. Dans tous les cas, le plus simple est de monter le raccord sur un élément mâle en 3/4 (par exemple la vanne 26 ou le raccord 25). Cet élément sera serré fortement dans l'étau ou maintenu.

Il faut préalablement tremper l'extrémité du tuyau dans de l'eau bouillante suffisamment longtemps (de l'ordre d'une  minute) pour bien ramollir le tuyau. .
Sortir le tuyau de l'eau et sans perdre de temps, il faut le monter en force en tournant et en poussant ce tuyau encore mou autour de la partie cannelé de 27.
Quand le tout est refroidi, le tuyau est solidement lié au tube cannelé de 27, c'est étanche.
Si vous avez raté le montage, par exemple pas assez emboité ou de travers, pour démonter, il faut entailler avec  avec un cutter le tuyau au niveau de la cannelure , sortir le tuyau en tirant , le recouper proprement et recommencer.
3 à 4 € l'unité

raccord tournant 3/4  et cannelure 19 mm




28) Tuyau armé type "Tricolair" 15mm par 23 mm *

Repère : 28
Désignation : conduite motrice
Nombre : 1
Matériau : PVC armé
Caractéristiques techniques : Tuyau armé type "Tricolair" 15mm par 23 mm
Cout unitaire :  5 m à Castorama pour ~25 €
Commentaires :

Ce tuyau a été choisi pour sa raideur, d'où son épaisseur. Si vous utilisez un tuyau plus fin donc plus mou, le coup de bélier sera trop faible et le bélier ne fonctionnera probablement pas ou mal. Le diamètre intérieur est de 15 mm et le diamètre du raccord 27 est 19 mm . On comprends mieux pourquoi il faut chauffer le tuyau et le monter en force.
Lors du fonctionnement du bélier, on peut en serrant entre 2 doigts le tuyau ressentir le coup de bélier, en général, ça amuse les enfants (et les adultes). On peut comparer ce toucher à la prise de pouls lorsque l'on veut mesurer la fréquence du rythme cardiaque d'un humain.
Le bélier fonctionne à environ 60 hertz soit environ le rythme cardiaque d'un humain sportif au repos. 
La difficulté est de trouver cet article en petite longueur. Par exemple, on le trouve en rouleau de 5 m à Castorama pour ~25 € .

29)  Fixation de la conduite motrice G sur le bac amont *

Repère : 29
Désignation : Raccord de fixation de la conduite motrice G
Nombre : 1
Matériau : laiton + joints
Caractéristiques techniques :  mamelon égal 3/4 + mamelon male femelle 3/4+ joint plat 15x25 + joint plat 27x38
ou
Traversée de paroi 3/4 M embout cannelé 19 mm 
Cout unitaire : ~ 5 à 8 €
Commentaires :

Il permet le raccordement de la conduite motrice au bac amont transparent. J'ai testé plusieurs solutions.

J'ai essayé plusieurs types de raccords en plastique, en laiton car ce genre de produit existe en pas mal de versions. J'ai eu beaucoup de mal à trouver plusieurs fois le même modèle. Il y a des joints caoutchouc avec des raideurs différentes suivant les fournisseurs La difficulté est l'étanchéité au niveau du bac. Il faut affiner le serrage pour être étanche sans détériorer le filetage ni casser le bac.

solution retenue  : 29
Cette solution est meilleure car la conduite motrice G se visse directement sur le mamelon égal, c'est plus propre comme montage. La paroi plastique du bac est mise entre l'écrou 3/4 G  et le joint plat 27 x 38 mm .








solution alternative 29 bis : Traversée de paroi 3/4 M embout cannelé 19 mm + joint + écrou *
On utilise la même méthode de montage que le raccord 27. le raccord peut être en plastique ou en laiton. Dans ce cas une seule extrémité de la conduite motrice possède un raccord laiton monté en force, l'autre extrémité s'enfile sur 29a. Il faut mettre ou enlever l'écrou en plastique à chaque montage ou démontage.




30) Réducteur laiton femelle 3/4 femelle 1/2 *

Repère : 30
Désignation :
Nombre : 3
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 1 à 2 € l'unité
Commentaires :

3 pièces :  30a sur la pompe et 30b et 30c sur le collecteur 22

*Le raccord 30a permet la liaison entre l'aspiration de la pompe 12 et le raccord en plastique 14 a. Comme l'ensemble est immergé, réaliser une étanchéité est inutile.
 
*Les raccords 30b et 30c sont vissés sur les partie males 1/2 gaz aux extrémités du collecteur 22.


femelle 3/4 femelle 1/2

31) Manchon égal femelle  1/2 *

Repère : 31
Désignation : Manchon égal femelle  1/2
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Manchon égal femelle  1/2
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

Il est monté sur la partie male médiane 1/2 gaz du collecteur 22.
Il permet l'adaptation du purgeur. Sans purge, il reste de l'air dans le collecteur 22, ce qui est préjudiciable au bon fonctionnement du bélier. 
Cet élément peut aussi avoir une fonction didactique en stockant de l'air. On peut montrer qu'en présence d'air, le bélier marche mal ou ne marche pas du tout. On ouvre la grosse vanne 24 pour purger le collecteur. 

manchon égal 1/2 Gaz


32) Réducteur male 1/2 pouce femelle 1/4 *

Repère : 32
Désignation : adaptation purgeur sur collecteur
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Réducteur male 1/2 pouce femelle 1/4
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

Il permet l'adaptation  pour le montage du purgeur 34 .



réducteur male 1/2 G 1/4 femelle

33) Joints plats caoutchouc 14 mm X 25 mm épaisseur 2 mm *

Repère : 33
Désignation : joints plats 
Nombre : 4
Matériau : caoutchouc synthétique
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : Quelques € le lot de  joints
Commentaires :

Ces 4 joints sont utilisés entre le collecteur et les clapets.
30b-25b   
30c-25c  

25b-14b 
25c-14c.

Le démontage des des clapets transparents ou laiton s'effectue en démontant au niveau de 30a et 30b. Les joints restent normalement coincés au fond de ces raccords.
En ce qui concerne les joints mis entre 25b et 14b  ainsi qu'entre 14c et 25c ils n'ont pas vocation à être démontés, on peut d'ailleurs mettre un peu de téflon ou de résine sur 14b et 14 c pour bloquer la rotation.



joint plat 14 mm X 25 mm, épaisseur 2mm

34) Purgeur 1/4 mâle *

Repère : 34
Désignation : purgeur du collecteur
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : male 1/4 G, purge par dévissage de la molette
Cout unitaire : Magasins spécialisés en robinetterie ou en ligne. 2 à 3€
Commentaires :

Ce purgeur est étudié pour qu'il ne reste pas d'air emprisonné dans la partie haute. Toute présence d'air est préjudiciable au bon fonctionnement du bélier. Il existe différents modèles, celui sur la photo ci dessous est utilisé sur les radiateurs.

Achat : société métallurgique de Grenoble


purgeur 1/4 G

35) Mamelon égal 1/2 *

Repère : 35
Désignation :mamelon d'adaptation du clapet de choc
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

Il permet l'adaptation du clapet de choc laiton.
Il lie le clapet laiton 36 en 1/2 pouce  au raccord 23b.


mamelon égal 1/2 G


36) Clapet 1/2 femelle  femelle * : Pièce à MODIFIER

Repère : 36
Désignation : clapet de choc
Nombre : 1
Matériau : laiton et plastique
Caractéristiques techniques : Clapet 1/2 femelle  femelle
Cout unitaire : 5 à 10 €
Commentaires :

C'est le clapet de choc en laiton, il sera à modifier profondément . Un chapitre spécial disponible sur ce blog explicite en détail  les modifications à réaliser. Il sera monté à l'envers par rapport à son utilisation habituelle. 
Il existe une fourniture abondante de ce type de clapet, de nombreuses marques fabriquent ce dispositif. Il y a les marques traditionnelles et les génériques avec des caractéristiques différentes. Du coup, le prix est très variable. Dans les supermarchés du bricolage, on trouve des produits convenables.
Attention, dans le commerce, il existe de nombreuses variantes de taille globale, de longueur, de diamètre, de filetages (males, femelles..)


Clapet brut avant modification

37) Mamelon 3/4 male male *

Repère : 37
Désignation : mamelon 
Nombre : 
Matériau :
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire :
Commentaires :

3 pièces : un de chaque coté du clapet 38
                un sur 29b

Il sert à l'adaptation du clapet de refoulement 38 coté amont et aval.


mamelon 3/4  G 

38) Clapet laiton 3/4 femelle femelle *
Repère : 38 
Désignation : Clapet 3/4 femelle femelle
Nombre : 1
Matériau : laiton + plastique
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 5 à 10 €
Commentaires :

Il existe une fourniture abondante de ce type de clapet, de nombreuses marques fabriquent ce dispositif. Il y a les marques traditionnelles et les génériques avec des caractéristiques différentesDu coup, le prix est très variable. Dans les supermarchés du bricolage, on trouve des produits convenables.
Contrairement au clapet de choc, ce clapet sera monté tel quel sans modification. Il est préférable de repérer le sens de montage en identifiant le haut. Il est facile de se tromper comme il est symétrique.



Clapet 3/4 G

39) Réducteur femelle 3/4 male 1/2 *

Repère : 39
Désignation : Réducteur femelle 3/4 male 1/2
Nombre : 2
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Réducteur femelle 3/4 male 1/2
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

2 pièces  : 39a et 39b
Adaptations de part et d'autre du té 40 sous la cloche à air.



réducteur femelle 3/4 male 1/2 


40) Té femelle laiton 1/2 *

Repère : 40
Désignation : Té femelle laiton 1/2 pouce
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques :  Té 1/2 pouce
Cout unitaire : 2 à 3 €
Commentaires : 

Il est situé sous  la cloche à air.


té laiton 1/2


41) Réducteur male 1/2 femelle 3/8 *

Repère : 41
Désignation :  Réducteur male 1/2 femelle 3/8
Nombre : 1
Matériau : laiton 
Caractéristiques techniques : male 1/2 femelle 3/8
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

Il relie le té laiton 40 et la de la vanne 42.
Réducteur male 1/2 femelle 3/8

42) Vanne un quart tour mâle femelle 3/8 *

Repère : 42
Désignation : Vanne un quart tour mâle femelle 3/8
Nombre : 1
Matériau :
Caractéristiques techniques : vanne male femelle 3/8 pouce
Cout unitaire : 3 à 5 €
Commentaires :

Cette vanne est utilisée au refoulement du bélier pour régler le niveau dans la cloche à air au démarrage de la maquette. Au démarrage, il faut fermer cette vanne 42  et dévisser le bouchon 47. On fait fonctionner manuellement le clapet de choc en appuyant  périodiquement sur la partie mobile et en relâchant afin de créer un coup de bélier. Le niveau monte progressivement dans le clapet de refoulement et atteint la cloche à air. Une fois qu'environ la moitié de la cloche est remplie d'eau, on revisse le bouchon 47.On continue l'amorçage en ouvrant la vanne 42. Pour plus de détails, voir la notice de mise en route.

43) Réducteur male 3/8 male 1/4 *

Repère : 43
Désignation : Réducteur male 3/8 male 1/4 
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Réducteur male 3/8 male 1/4 
Cout unitaire : 1 à 2 €
Commentaires :

Il est inséré entre  la vanne 42 au refoulement et le raccord sapin 20b. 
1 à 2 €


mamelon male 3/4 male 1/4

44) environ 0.8 m de tuyau silicone 6 mm X 12 mm

Repère : 44
Désignation : tuyau silicone 6 mm X 12 mm
Nombre : 1 unité de 0.8m
Matériau : silicone
Caractéristiques techniques : tuyau silicone 6 mm X 12 mm
Cout unitaire : une dizaine d'€
Commentaires : Fourniture identique au tuyau 21.

C'est la conduite de refoulement qui remonte l'eau.
Comme indiqué précédemment, pour la même raison ce tuyau est très épais afin d'éviter les pliures.
Magasins spécialisés ou en ligne

Sur amazon  à 18 € : TEN-HIGH tuyau en Silicone Flexible, tuyau 6mm x 12mm,épaisseur de 3mm, Tuyau d'eau air de 2 mètres


45) Té plastique cannelé 8 mm *

Repère : 45
Désignation : Té plastique cannelé 8 mm ou 9 mm
Nombre : 1
Matériau : plastique
Caractéristiques techniques :  té plastique
Cout unitaire : ~1 à 2 € souvent par lots
Commentaires :

Il est situé à l'extrémité de la conduite refoulement, sa fonction est d'éviter les amorçages intempestifs en mettant le haut de la conduite à la pression atmosphérique. Il oriente la chute de l'eau vers le bas.

*Rayon arrosage des magasins de bricolage.


té plastique 8 ou 9 mm


46) "Cloche à air "en plastique transparent 3/4 *

Repère : 46
Désignation : Cloche à air "en plastique transparent 3/4 
Nombre : 1
Matériau : plastiques 
Caractéristiques techniques : cloche à air "en plastique transparent 3/4 PN 6 mini
Cout unitaire : Environ 15 €
Commentaires :


C'est le volume tampon qui régularise l'écoulement. A l'origine c'est un accessoire de l'électroménager, c'est un filtre anti calcaire pour machine à laver. Il faudra évidemment enlever les billes chimiques à l'intérieur. Il est doté de filetages en 3/4 gaz mâle en bas et 3/4 femelle en haut.

En dessous la liaison avec le raccord 39b doit être étanche, dans celui ci  il y a un joint caoutchouc au fond. Visser modérément à la main.

Dans la partie supérieure, il y a un joint silicone qui doit faire l'étanchéité ou non avec le bouchon 47 suivant que celui ci est vissé ou dévissé. Il peut être nécessaire de rajouter un joint supplémentaire si le filetage du bouchon 47 est trop court. Ce vissage s'effectue à la main, ne pas utiliser de clé.
Remarque : on peut augmenter le volume tampon en superposant plusieurs cloches car le filetage 3/4 est compatible .


cloche à air : bien sur , enlever les billes chimiques

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47) Bouchon 3/4 male laiton *

Repère : 47
Désignation : Bouchon 3/4 male laiton
Nombre : 1
Matériau : laiton
Caractéristiques techniques : Bouchon 3/4 male laiton
Cout unitaire : Environ 1 €
Commentaires :

C'est un bouchon classique male 3/4. A l'origine il y a un joint silicone dans la partie femelle 3/4 de la pièce 46 . Il faut choisir un modèle dont le filetage est suffisamment long pour réaliser l'étanchéité. On peut superposer plusieurs joints si on a un problème. En vissant et dévissant ce bouchon, on peut ajuster le niveau d'eau dans la cloche à air afin de modifier le volume tampon.

bouchon laiton  3/4 G


48) Tuyau armé déversoir 25 mm intérieur * : 1 mètre

Repère : 48
Désignation : Tuyau armé déversoir 25 mm intérieur 
Nombre : 1
Matériau : PVC renforcé
Caractéristiques techniques : 
Cout unitaire : 18€ par 7 m
Commentaires :

Il permet le retour l'eau qui déverse par le trou dans le bac amont transparent. C'est le régulateur de niveau du bac de charge amont. Une charge amont constante permet un fonctionnement régulier du bélier. En ajustant le débit avec le variateur de la pompe, on déverse un tout petit peu par ce tuyau. 
Suivant la surface de table disponible et la disposition  des bacs amont et du grand bac plastique, il peut être plus ou moins long, donc à ajuster. 
La longueur typique est comprise entre 0.5 et 1 m. Il est emboité à la main sur la traversée de paroi 49, on peut rajouter un collier de serrage si nécessaire. Dans certains magasins, il est vendu au mètre, 1 m suffit amplement.
* Ex : Castorama

tuyau armé 25 mm intérieur


49) Traversée de paroi 3/4 , embout cannelé 25 mm + joint + écrou *

Repère : 49
Désignation : Traversée de paroi 3/4
Nombre : 1
Matériau : plastique + joint 
Caractéristiques techniques : embout cannelé 25 mm + joint + écrou
Cout unitaire : environ 5€
Commentaires :

Cet élément se visse dans le trou latéral de 27 mm pratiqué dans le bac amont 4. Le modèle trouvé dans les magasins de bricolage se visse à la main car le joint est mou et l'étanchéité est facile à obtenir . La disponibilité est très variable dans les magasins de bricolage. 


traversée paroi 3/4 G cannelée 25 mm

50) Tige filetée M8 inox  *

Repère : 50
Désignation : tige filetée M8
Nombre : 1
Matériau : acier inoxydable
Caractéristiques techniques : M8 X 1m coupé à 0.7 m
Cout unitaire : ~ 8 €
Commentaires :


C'est le support de la conduite de refoulement. Il faut qu'elle rentre dans la diagonale de la valise. Je l'ai coupée à 0.7 m afin qu'elle rentre dans la valise . Elle peut être
  rallongée par le morceau résultant de la coupe de 0.3 m à l'aide d'un manchon fileté 5.
Il faut ajouter sur chaque tige des écrous à oreille M8 avec 2 rondelles et un écrou nylon. La plaque 51 sera insérée entre les 2 rondelles de 8 mm, l'écrou
à oreille de 8 fixera le tout.
Rallonge tige filetée 






détail bout de tige filetée inox M8

51) Support tuyau silicone

Repère : 51
Désignation : support tuyau silicone
Nombre : 1
Matériau : PVC
Caractéristiques techniques : barrette plastique de L=15 cm, l ~2 cm, e~1 cm
Cout unitaire : quelques €
Commentaires :

C'est une pièce en matière plastique (PVC dans mon cas ) qui a la forme d'une règle d'écolier d'environ 20 mm de largeur , 0.15 m de long et une dizaine de mm d'épaisseur. Vous pouvez utiliser n'importe quel matériau plastique car c'est plus facile à usiner. Elle est dotée d'un trou de diamètre 8 mm pour  mettre la tige filetée M8. Un demi collier fin inox (repère 6) est fixé  dessus pour enserrer la conduite de refoulement en silicone. Il faut adapter l'entraxe des trous en fonction du collier trouvé.
Une règle en plastique carrée peut convenir. Attention de bien centrer les trous de diamètre 8 mm .

Option : Pour le fun, une figurine peut être fixée sur cet pièce au refoulement du bélier. Je l'ai suspendue grâce à une pièce en polycarbonate . C'est un morceau de plaque de polycarbonate de 2mm d'épaisseur , 170 mm de longueur et 15 mm de largeur. Le polycarbonate se plie facilement dans un étau. Il y a plusieurs plis à effectuer , 2 cm, 10 cm, 5 cm. La longueur de 2 cm permet la fixation sur la barrette PVC, il y a un trou et une vis avec une tête noyée (voir détail photo). Il y a un autre trou à l'extrémité de la longueur de 5 cm pour fixer la figurine.






J'ai mis un curé pour faire référence à l'épisode concernant l'abbé Bossut . Voir la photo ci dessous. L'abbé Bossut grand hydraulicien de l'époque était persuadé que le bélier ne pouvait pas fonctionner. Il s'est mis sous le refoulement d'un bélier installé à Paris par Montgolfier, il a été douché ! 

 L'anecdote est relatée sur le site :  Le bélier hydraulique - Marigny (marigny71.fr)

support plastique 1 trou 8mm et 2 trous  5 mm

figurine abbé Bossut

52) Clapet de choc transparent "repère 52"

Un document complet en annexe le décrit : 

Repère : ensemble 52
Désignation : clapet de choc transparent
Nombre : 1
Matériau : PVC, polycarbonate, caoutchouc
Caractéristiques techniques : voir lien
Cout unitaire : une dizaine d'€
Commentaires : voir lien

53 ) Clapet de refoulement transparent "repère 53"
Repère : ensemble 53
Désignation : clapet de refoulement transparent
Nombre : 1
Matériau : PVC, polycarbonate, acier inox
Caractéristiques techniques : voir lien
Cout unitaire : une dizaine d'€
Commentaires : voir lien

Pour ne pas se perdre, un tableau simplifié à télécharger :