Calcul - Bloc de "La pierre Tonnerre" de Saint-Pétersbourg

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Description - Mégalithe

Données :
- Masse du Bloc Brut : 1814T ou 4 000 000 de livres.
- Masse du Bloc taillé pour le transport : 1360.777T ou 3 000 000 de livres. (1080T seul, 1230T calculé avec Blocs de la forge + Support bois/métal)
- Masse du Bloc final : Environ 450T (approximation 3D sur photos et Google Map)
- Matière : Granite (2.770Kg_m3 ; Dureté 7 sur Mohs)
- Méthode de déplacement : Roulement sur boules métaliques
- Distance parcourue : 6km

Logiciels utilisés :
-Catia V5 (Avec Sketch Tracer)
-Photoshop 
-Convert 

Sources principales : 
-Livre de Carburi de Ceffalonie/Lascary de 1777 pour les données techniques et dessins
-Résumer de Michel Niqueux de 2003






Détails - Mégalithe

Calcule de la Masse du Brut 

Nos mesure donne 1865T pour le Bloc Brut en parallélépipède parfait pour H=12.80m, L=8.22m, l=6.40m, Lascary annonce 1814 Tonnes, nous sommes assez proches et confirmons les calculs de Lascary.

bloc_catherine_masse_brut

Dessin du Bloc brut couché dans le marais en 2 parties sans échelle

carburi_1777_Page_88

 

Calcule de la Masse du Bloc pour le transport

La masse du Bloc retailler pour le transport modéliser sur les plans de Lascary nous donne 1 080 Tonnes. Il manque 280T. (1360.777T annoncé).

bloc_catherine_masse_seul.JPG

Dessin de Lascary avec échelle pour le Bloc de transport

carburi_1777_Page_58

carburi_1777_Page_70

 

Pour tenté de comblé l'écart entre la masse annoncé et trouvé nous rajoutons

- les blocs de supports pour la forge et égalisé la masse : 142.5T
- les poutres de Bois en sapins sous le Bloc : 3174Kg
- les 2 coulisses en bronze : 3734Kg

Nous obtenons 1230T. Il nous manque 130T. Une des raisons possible est le manque de précision de l'époque des calculs, rajoutez à cela il est aussi possible que Lascary est voulue arrondir à 3 000 000 de livre exact pour simplifié. Cela fait une erreur de 10%. 

bloc_catherine_masse_transport

bloc_catherine_dessous

 

Note : Différence avec les Blocs de la forge selon 2 Dessins

Les Planches I et V présentent 2 types d'arrangement différent. Lascary dis avoir mis des blocs au niveau de la forge car il avait des problèmes d'équilibrage avec les boules métallique, le poids surchargeait plus d'un cotés....

Nous retenons la Planche I, qui semble mieux équilibré la masse et est le plus défavorable en calcul. 

catia_probleme_echelle

 

Calcule de la Masse du Bloc Final

Lascary ne donne pas d'indication sur ses dimensions, nous devons donc prendre sur Google Map et photos.

Pour le Bloc Final, nous trouvons 482T (approximations 3D). Nous avons pris la base de 14.70m de longueur en référence sur Google Map. On peut y voir 2 rajouts en bouts de couleurs différentes. Cette valeur de 482 est un maximum, l'arrière et les cotés sont difficile à modéliser de façon précise par photos, 450T nous semble plus probable.

bloc_catherine_final

 

Images pour le dimensionnement

cavalier_bronze_map1

bloc_catherine_taille

catherine_face

 

Comparaison entre le Bloc transporté et le Bloc Final :

catia_correspondance

 

Problème de la Masse finale

D'après Michel Niqueux, Falconet, l'amie de Carburi, aurait retailler le bloc sur la place du Sénat. 

Soit une perte du Bloc de 58% avec 2 cassures.

Lascary dis dans son livre que préserver le bloc est d'une importance capitale pour lui et honoré l'Impératrice. Plusieurs fois il s'oppose à la découpe du bloc en plusieurs morceaux pour faciliter le transport, et prend tous les soins pour le redresser sans choc.

Michel Niqueux rapporte plusieurs témoignage mécontent de l'époque, comme : 

Masson (Mémoires secrets sur la Russie, t. 1, Paris, An VIII (1800), p. 107) trouve qu'« à présent, c'est un petit rocher écrasé sous un grand cheval ». 

Des voyageurs étrangers déploreront cette taille du rocher : « II me parut que l'art s'y fait trop sentir, et que l'effet aurait été beaucoup plus sublime si la pierre avait été laissée autant qu'il était possible dans son état naturel avec ses dimensions étonnantes et sa forme brute et sauvage » (William Coxe [Voyage en Russie, 1786], cité in L. Réau, op. cit., p. 376).

Lascary justifie dans son livre Falconet et l'approuve.

 

Etudes des Palans

Lascary utilise 2 Palans composé de 2 moufles chacune, équipé de 3 poulies, soit 6 câbles ce qui divise les efforts par 6 sans frottements pris en conte. Mais ceci étant important nous ne pouvons pas le négligé :

 

palans

 

Etude des Sphères/Coulisses

Lascary nous dis : 30/32 sphères en appuie répartie sous le bloc entre 2 paires de coulisses. L'appuie est ponctuel, les sphères ne touchants qu'en cas exceptionnelle les coulisses.

Donc : 1280/30 = 43T en charge pour chaque sphères en compression (F1 et F2).

statique_statique

Lascary à essayé avec des sphères/coulisses en Fontes et Fer forgé de boulet de canons, les sphères se sont brisés. 

Il essaie avec un alliages de bronze au final : Alliage Cuivre avec un peu d'étains et calamine (pour le Zinc). Aucune précision n'est faite sur l'alliage précis, la métallurgie étant assez primaire à l'époque. Cet alliage ressemble à l'Airain antique.

Wikipédia :

Calamine est une appellation désuète qui peut désigner l'hémimorphite, l'aurichalcite (calamine verdâtre) ou la smithsonite, mais aussi d'autres minéraux de néoformation des oxydes de zinc. Toutefois on parle encore en botanique de flore calaminaire.

Jusqu'au xviiie siècle, la calamine était une source essentielle pour la production de laiton, car le zinc métallique n'existe pas dans la nature et aucune technique n'était connue pour le produire.

Un alliage moderne de bronze se rapprochant est le : 

 Cu Pb5 Sn5 Zn5
(Y30 = Obtenue par moulage coquille par gravité et sans traitement ; Rr = 475Mpa ; Re=200Mpa ; A%=18 ; young=105 000Mpa). 
Chimie en % : Sn=4-6 ; Pb=4-6 ; Zn=4-6 ; Fe = 0.3 ; Ni=1.5.

 






Référence - Mégalithe