Maquette de grande roue

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Bonsoir tout le monde.

 

Je ne sais pas si ça vous fait la même chose, mais perso je ne trouve pas grand-chose d' intéressant à la télévision le soir... Ou pire, les dimanches où il pleut!

Ne sachant trop comment occuper ces moments, j' ai cherché une occupation... Me lancer dans une collection? Oui mais de quoi? Une collection, on la commence parfois sans se rendre compte que c' est sans fin, ça prend de la place, ça peut coûter une somme!

 

Finalement, j' ai trouvé une idée pendant la période des fêtes. J' ai vu l' installation d' une grande roue sur la place principale pour quelques jours. Je me suis dit: "et si j' essayais de reproduire ça en miniature?"

 

Et c' est parti comme ça. J' ai commencé cette réalisation début mars, après quelques heures de réflexion: échelle, matière, poids... Et voilà où j' en suis arrivé 6 mois plus tard, en y travaillant de temps en temps. Parfois juste une heure, parfois une journée entière!

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Je vais tenter de vous décrire en détail la fabrication de cette "petite" grande roue, étape par étape, avec photos prises au fur et à mesure.

 

Comme je le disais, quelle échelle choisir? Pour avoir un minimum de réalisme, j' ai opté pour un diamètre assez grand. J' ai porté à 86 cm. Pourquoi si grand? Parce que j' ai besoin d' éléments assez fins par rapport aux longueurs. Si je fais une roue petite avec des pièces épaisses, ça n' aura pas un aspect correct. De plus, j' aurais besoin d' un minimum d' espace pour passer les mains. Il y aura du perçage, du vissage, du collage, de la soudure, donc je dois pouvoir réaliser ça avec un minimum d' aise.

 

Par où commencer? Je décide de faire en premier lieu le moyeu de la roue. C' est la pièce centrale d' où partiront tous les rayons. J' ai opté pour une roue de 24 nacelles, comme celle que j' ai vue en vrai.

 

Le moyeu sera constitué d' une partie cylindrique, avec à ses extrémités des disques percés pour y visser les rayons.

 

Avant tout, faire un gabarit avec le plus de précision possible. Puis fabriquer les deux disques en tôle de 12/10, les percer et tarauder à 3 mm tous les trous.

 

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Ces disques prendront place sur un cylindre, et ce cylindre sera tout simplement un raccord femelle/femelle de tuyau PVC diamètre 80 mm.

Ca paraît gros, mais les rayons seront faits avec du profilé plastique en "U" de 8 x 8 mm. Et comme il y en aura 24 disposés tout autour, ce diamètre sera juste suffisant.

Je prévois aussi les perçages pour des tiges filetées de 3 mm montées près du centre. Sur ces tiges, je bloque des écrous au verni à une côte précise. Ca me permet de maintenir bien parallèles les deux disques.

 

 

 

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Les rayons, j' en ai donc 48 à faire. Il y en a 24 par "face". Le profilé en plastique se coupe et se perce très facilement. Après avoir coupé et percé, je fais un essai. Je fais une légère entaille sur le profilé, ça le maintiendra en plus de la vis à son extrémité. Je répète l' opération à tous les autres rayons, que je monte tour à tour...

 

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Au bout d' un moment, j' arrive à une face complète. Ca donne une idée de la dimension de la roue. L' avantage des rayons en plastique, c' est qu' ils sont très légers. De plus, ils ont une légère souplesse qui permet de compenser un peu enc as de défaut de précision. J' avais un temps envisagé de l' aluminium, mais c' est sensiblement plus lourd. Et puis c' est aussi un peu plus cher. Le mètre de profilé plastique revient à moins d' 1 € pièce...

Ca compte!

 

 

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Je suis déja face à un premier problème: avoir exactement le même angle entre chaque rayon. 360° qu' on divise en 24, ça doit faire pile 15°. Ca paraît simple, mais il me faut un gabarit pour visser mes rayons correctement. Et bien que je m' applique au mieux pour le gabarit, j' arrive au dernier rayon avec plus ou moins 1 ou 2 cm en plus ou en moins par rapport aux autres... J' ai la solution. Je vous l' expliquerais une prochaine fois.

 

A plus tard! 😉

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Suite de la construction.

 

J' en étais à chercher une solution pour bien disposer les rayons à angles égaux, sachant qu'il y en a 24 (donc 15°).

L méthode du gabarit n' est pas idéale. Il y a un infime écart sur chaque rayon, et au final, le dernier se retrouve à un angle incorrect. Je décide alors de tenter une autre méthode. Ce sera bien plus long, mais lorsque ce sera fini, tout sera en ordre.

Je découpe une tige filetée en morceaux de longueur déterminée, un peu plus longue que la distance entre les rayons supposée écartés à 15°. Sur ces morceaux de tige, je place deux écrous, et je place le tout dans les rayons percés. 

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Patiemment, je règle la distance des écrous jusqu' à ce que j' obtienne une disposition régulière des rayons (les rayons opposés vis-à-vis du centre doivent être bien alignés en axe). Cette opération de réglage est longue, mais c' est de cette façon que j' ai obtenu un résultat très convenable. il n' y a pas plus d' 1 mm de tolérance d' un angle à l' autre.

 

 

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Je reproduis la même opération pour l' autre face de la roue... C' est fastidieux, mais le niveau de précision l' impose, les rayons doivent être parallèles. Je précise que lorsque les écrous sont bien réglés, je les colle à la glue pour qu' ils ne se décalent pas! 

 

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Si à présent les rayons sont bien orientés en azimut, il me fait encore les régler en écart entre les deux faces... Il s' agit d' avoir une roue qui tourne le plus régulièrement possible... La roue sera entraînée par une autre beaucoup plus petite avec un moteur électrique, il faut donc un très bon alignement. J' ai donc encore recours à des morceaux de tige filetée placés cette fois entre les deux faces. Même technique de réglage avec des écrous, qui sont ensuite collés.

 

 

 

 

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A plat, tout semble correct. Je place les ensembles de rayons dans la position où ils resteront lorsque la roue sera sur une structure porteuse pour voir... Je vais aussi mieux me rendre compte de la rigidité obtenue avec tous les axes vissés entre les rayons.

 

 

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Déja une bonne chose: la roue se tient, pas de déformation. Ouf! Je redoutais que ça s' écroule ou que ça se dérègle... Mais rien ne bouge. Ca progresse! Ceci m' amène à concevoir maintenant une structure porteuse... Je vais utiliser cette fois des profilés carrés en aluminium de 10 x 10 mm. Ca se coupe et se perce presque aussi facilement que le plastique.

 

 

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Le diamètre de la roue est de 86 cm, il faut que je construise des piliers assez longs pour maintenir la roue à environ 10 cm au-dessus de son support (ce sera une plaque de 80 cm de long par 30 cm de large, mais je n' en suis pas encore à cette étape). Ces 10 cm sont nécessaires pour les nacelles, car puisqu' elles évoluent suspendues, elles dépassent naturellement en bas de la roue. Il faut y penser dès maintenant...

Pour les piliers, je vais les assembler en "A". Cette forme est à reproduire pour les deux faces, évidemment. Les pieds des "A" seront fixés à la plaque de support, les sommets recevront le moyeu de la roue. Quant aux petits morceaux entre les piliers, ils assureront la rigidité. Et autre détail important: je ne peux pas solidariser les deux "A" entre eux, puisque la roue y sera!

Je commence la découpe des profilés à un angle de 60°. Je choisis cet angle parce que j' utilise l' angle opposé d' une équerre...

 

 

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J' assemble "à blanc" (c' est-à-dire sans rien visser) les différents morceaux pour avoir un aperçu... Par rapport à la plaque de support, les piliers auront une hauteur de 54 cm, et seront à 63 cm d' écart au niveau des pieds. Je présente en plus un profilé plat alu de 10 x 2 mm que j' ai courbé à la main pour avoir un aperçu de la roue par rapport aux piliers.

 

 

 

 

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C' est justement ce qui me servira à faire les jantes autour des rayons. La roue faisant 86 cm de diamètre, le périmètre atteint 270 cm (diamètre x 3,1416). J' ai donc besoin de 6 profilés plats de 1 mètre! Le hasard fait bien les choses: les 6 profilés plats coupés à 90 cm me permettent de récupérer 6 chutes de 10 cm qui me serviront d' éclisses pour assembler les jantes. Il me faut encore soigneusement courber les profilés plats pour qu'ils s' appliquent bien sur les extrémités des rayons (je les courbe à la main, peu-à-peu, de sorte que tous les rayons touchent dessus).

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Je reprendrais le cours de la construction la semaine prochaine. Il y encore beaucoup d' étapes à passer... Et des heures de réflexion face à des problèmes divers!

 

A+! 

 

😉

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Me voici de retour pour la suite des travaux.

 

J' en étais à la formation du contour de la roue. C 'est une étape qui demande du soin et de la patience, car si la roue n' est pas bien ronde, son entraînement sera chaotique...

Plutôt que de continuer dans cette direction, je décide de me concentrer sur quelques détails à propos de la structure porteuse. Je fabrique de petites pièces en tôle qui recevront ensuite de petits roulements à bille. Ces roulements faciliteront la rotation de la roue. Ca n' aurait pas été très "mécanique" que de faire tourner le moyeu directement sur un support fixe, même si la rotation est très lente...

 

 

 

 

 

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Les petites pièces sont de forme triangulaire, elles seront vissés au sommet de la structure. Pour l' insertion des roulements, je perce les trous par étapes. D' abord à 3 mm pour bien centrer. Puis j' agrandis à 5, 7, 9... Jusqu' à 15 mm. A ce stade, les roulements passent presque dans les trous. Je finis à la lime, doucement, jusqu' à ce que les roulements passent "en contact", c' est-à-dire qu' ils puissent passer dans les trous en les poussant. C' est assez long à affiner... 

 

 

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A présent que les roulements ont leur place, je les fixerais simplement avec deux ou trois gouttes de colle glue. Je m' occupe maintenant de l' axe qui sera fait avec un morceau de tube en aluminium de diamètre 10 mm. Les cages intérieures des roulements font 10 mm, mais le tube ne passe pas. Je vais donc l' affiner en le ponçant jusqu' à ce qu'il arrive à passer. Ce sera plus facile que pour les pièces faites plus tôt.

 

 

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Je fais un essai "à blanc" pour voir comment va se présenter l' ensemble structurel et le moyeu. Je n' ai pas trop de deux mains pour faire tenir le tout, d' autant que la roue aura un diamètre assez important...

 

 

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Comme tout semble bien se présenter, je poursuis sur l' axe du moyeu. Je dois faire un trou sur le tube, afin de faire passer un faisceau de fils. A l' extrémité arrière du tube, un contact rotatif multipolaire acheminera le courant depuis la structure vers les rayons de la roue. Les nacelles et les rayons seront illuminés, et ce contact rotatif est parfait pour faire la jonction "fixe-mobile".

 

 

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Les fils arrivent donc à l' intérieur du moyeu, et seront soudés sur le circuit que j' ai fait plus tôt. Il n' y a pas trop de place! Mais il est essentiel de faire cette opération assez tôt, avant de ne plus pouvoir passer les mains ni le fer à souder. Et sans trembler!

 

 

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Le câblage semble très complexe, mais c' est parce qu'il doit suivre un ordre. J' aurais au total 8 canaux qui animeront les éclairages des rayons (chenillard). Pour que l' effet lumineux soit harmonieux, je dispose les fils un peu comme pour un ordre d' allumage qui gère les bougies d' un moteur...

 

Une fois le moyeu refermé et en place, on ne remarque plus rien. Seul le contact rotatif sera un peu visible sur la face arrière de le roue.

 

Je vais à présent revenir sur les rayons, auxquels je dois monter de petites pièces pour visser le contour de la roue. J' utilise de petites colonnettes hexagonales, mais je dois faire un perçage de part en part sur le côté.

 

 

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Ces colonnettes sont installées sur l' extrémité des rayons. Le trou latéral sert à les fixer, tandis que le taraudage d' origine servira à visser le contour de la roue. Evidemment, je dois répéter l' opération d' autant de fois qu' il y a de rayons, soit 48 fois! 

 

 

 

 

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Après l' essai avec un seul morceau de contour, je forme et perce les autres morceaux de contour (6 au total). Sans être très difficile, il faut tout de même être précis. Le contour doit être le plus circulaire possible.

 

 

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Les éclissent doivent bien sûr épouser la forme des contours, et sont donc elles aussi légèrement courbées. Je perce 4 trous pour éviter un défaut l' alignement (2 vis à chaque extrémité des contours). Je dois faire plusieurs essais, de sorte que j' arrive à bien joindre les morceaux de contours bout à bout.

 

 

 

 

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A présent, la roue est donc installée sur la structure porteuse, le moyeu est installé dans les roulements, le contact rotatif est en place, les contours sont montés sur les rayons. Ca commence à prendre forme...

Prochaine étape: la fabrication des nacelles. Gros travail en vue!

 

A+! 🙂

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Nouvelle avancée sur la construction de la roue.

 

J' en suis maintenant à concevoir les nacelles. La roue en aura 24, et j' ai choisi la forme octogonale, avec un caisson et un toit reliés par un axe central. Il existe d' autres formes de nacelles, ouvertes ou fermées, plus ou moins faciles à réaliser...

 

Je commence avant tout par fabriquer un prototype, car je ne veux pas avoir de problème de proportions... Les nacelles doivent pouvoir évoluer pendant la rotation de la roue sans se toucher, ni toucher la piste.

 

 

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Il est prévu que les nacelles soient éclairées, j' installerais dans chacune d' elles 2 leds. Pour la fabrication du prototype, j' utilise du carton d' emballage fin, une tige filetée, des écrous, des cosses d' électricité auto, du plastique translucide, et de la colle glue. Le plus compliqué est de trouver la bonne échelle pour le patron qui servira à reproduire les nacelles...

 

 

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Le toit est assez simple à faire. il a la forme d' un parasol. Je perce deux trous pour y passer et coller des cosses dont j' ai retiré l' isolant. Chaque cosse passe autour d' un axe en tige filetée, et les axes sont reliés mécaniquement mais séparés électriquement avec une entretoise en plastique. Les leds sont soudées aux cosses, sans oublier une résistance pour les limiter en courant (sinon les leds claquent instantanément). Ce sera alimenté en 12 volts.

 

 

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Le caisson est un peu plus compliqué à faire... Je le fabrique en deux morceaux: le contour avec ses pans tronqués, et un fond octogonal collé dessous. Si les proportions sont correctes, je reporterais les dimensions pour les 24 nacelles définitives. Il faut couper, plier et coller avec précaution...

 

 

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Le résultat obtenu me convient bien! L' éclairage des leds donne un bel effet, et surtout ça marche dans toutes les positions, puisque les cosses touchent les axes en permanence. Le poids (léger mais suffisant) de la nacelle permet un bon contact.

 

 

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Je vais donc fabriquer les nacelles (opération à reproduire 24 fois) avec du carton coloré. J' ai pris des pochettes à élastiques, celles qui permettent de trier des dossiers, des fichiers ou toutes sortes de documents... Ce type de carton est à la fois assez fin et rigide... Il est coloré, et de finition glacée, ce qui rendra un aspect parfait.

 

La série commence...

 

 

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A noter que le carton glacé colle moins bien que le carton ordinaire... Il faut maintenir quelques secondes pendant le collage (sans se coller les doigts!). Le toit s' assemble vite, le caisson demande de la vigilance...

 

 

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Pour gagner un peu de temps, je prépare en une fois tous les axes, les colonnettes, les cosses, les leds et leurs résistances... Puis ensuite je m' attèle aux nacelles. Sans traîner, l' assemblage d' une nacelle demande 20 minutes. A répéter 24 fois, je vous laisse faire le compte du temps que ça demande! D' ailleurs, je n' en fais que 3 ou 4 de temps en temps. D' une part je n' ai pas la patience d' en faire davantage, d' une autre je n' ai pas que ça à faire...