Tracer un coude à segments (en homard) à la main

Ce que vous fabriquez

L’exemple résolu : un coude à quatre segments de 90° en tuyau de 168.3 (6 po), rayon d’axe 1.5 × diamètre = 252.45, sans tronçons droits. Pour un gabarit enroulé sur le tuyau, développez sur le diamètre extérieur; pour des segments roulés dans la tôle, sur le diamètre moyen.

1. Le calcul des angles

Comptez chaque segment d’extrémité comme un demi-segment et chaque segment du milieu comme deux (Neubecker, p. 44–46; règle du coude de Coey, segments × 2 − 2) : quatre segments donnent 6. Le pli divisé par ce nombre est l’inclinaison de chaque coupe par rapport à l’équerre : 90° ÷ 6 = 15.00°. Chaque joint tourne du double, 30.00°, et les trois joints font les 90°.

2. Intrados et extrados (gorge et talon)

L’intrados est l’intérieur du coude, l’extrados l’extérieur. Un segment du milieu mesure 2 × (rayon d’axe ∓ rayon du tuyau) × tan(angle de coupe) le long de ces lignes :

Les segments d’extrémité valent la moitié d’un segment du milieu plus l’éventuel tronçon droit. Daugherty trouve les mêmes longueurs en traçant l’intrados et l’extrados comme des quarts de cercle autour du centre du coude et en divisant l’arc de l’extrados (problème 16).

3. Le développement et les ordonnées

Tracez l’axe du tuyau en ligne droite, développé sur π × 168.3 = 528.73 de long, et divisez-le en douze espaces de 44.06, le point 0 étant à l’intrados. À un angle φ autour du tuyau depuis l’intrados, la coupe se trouve à (rayon d’axe − rayon du tuyau × cos φ) × tan(angle de coupe) de l’axe du segment : à l’intrados (252.45 − 84.15) × tan 15° = 45.10, à l’extrados (252.45 + 84.15) × tan 15° = 90.19.

Les manuels reportent les espaces du développement depuis un cercle tracé, au compas à pointes sèches. Ce sont des cordes, et une corde est plus courte que son arc (Kidder, p. 66) : douze cordes font 522.71, soit environ 6.02 de moins que le tour du tuyau. Calculez plutôt la circonférence et divisez-la.

4. Tracer les gabarits

Pour un segment du milieu, reportez chaque ordonnée de part et d’autre de l’axe et joignez chaque côté par une courbe lisse. Un segment d’extrémité n’a qu’un côté, mesuré depuis son extrémité d’équerre (plus le tronçon droit, s’il y en a un). Les manuels tracent une seule courbe, la découpent dans le métal et tracent le reste à partir d’elle, en la retournant pour l’autre côté (Daugherty, problème 16). Neubecker ne développe de même que la première ligne de coupe (p. 47–49).

5. Couper dans un seul tuyau

Marquez les segments l’un après l’autre sur une seule longueur de tuyau, en tournant le gabarit d’un demi-tour à chaque fois pour qu’un extrados suive une intrados : les coupes s’emboîtent sans perte entre elles. Sans tronçons droits, le coude entier prend 405.86 de tuyau, avant le trait de scie. Tourner les segments place aussi les joints soudés des segments roulés en alternance d’un côté et de l’autre (Coey, chap. 19).

Erreurs courantes

• Diviser le pli par le nombre de joints pour obtenir l’angle de coupe : c’est la rotation par joint, le double de l’angle de coupe.
• Faire les segments d’extrémité aussi longs que ceux du milieu; ce sont des moitiés.
• Reporter des cordes depuis un cercle tracé pour le développement.
• Développer un gabarit de tuyau sur le diamètre intérieur.

Le lien avec l’outil

L’outil de coude à segments calcule exactement le même angle de coupe, la même intrados, le même extrados et les mêmes décalages, fournit une liste de coupe pour un seul tuyau, et imprime chaque gabarit à l’échelle 1:1 ou l’exporte en DXF. Chaque nombre de cette page a été produit par son propre code lors de la construction de la page.

Sources

1. B. Coey, Pattern Development: Sheet Metal Level 1 (BCcampus, 2021, CC BY 4.0), Ch. 19 “Round Elbow”, pp. 61–65: the elbow rule, pieces × 2 − 2 gores
2. W. Neubecker, Sheet-Metal Work (1920), pp. 44–49: end pieces count one, each middle piece two; patterns from the first miter line
3. J. S. Daugherty, Sheet-Metal Pattern Drafting and Shop Problems (1922), Problem 16 “Four-Piece 90° Elbow”, pp. 38–40
4. G. W. Kittredge, The New Metal Worker Pattern Book (1901), Problems 41–42, pp. 132–134: four- and five-piece elbows
5. F. S. Kidder, Triangulation Applied to Sheet Metal Pattern Cutting (1917), p. 66: stepped chords very likely come to something less than the circumference; divide the computed circumference instead