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Le treuil

pour de vrai maintenant

vendredi 20 mars 2009, par Eric P.

Dans un précédent article (décidément, on vous la fait vraiment style série américaine sur la 6) qui commence d’ailleurs à dater d’un bout de temps, on avait exposé le pourquoi et le comment du treuil un peu particulier qui devrait être construit.

Le principe en avait été testé et validé en LEGO, et l’article se finissait en gros par : "et maintenant yapuka".

Et bien c’est chose faite.

 Les ingrédients de base

Récup, récup, comme toujours. On aura donc au menu :
- des galets d’entrainement du papier en provenance d’une imprimante à jet d’encre et
des axes métalliques de la même origine

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Quelques ingrédients de base

- des planches à découper la viande achetées en grande surface (cf cet article dans lequel on en parlait déjà)
- un moteur avec réducteur généreusement offert par le club de robotique de l’Ecole des Mines d’Alès (coucou Floriane, et merci à tes copains)
- du tuyau PVC
- ...

Comme on est des gens sérieux, on commence par faire les plans en CAO.
En fait la vraie raison c’est d’obtenir plus facilement les dimensions des différentes pièces, mais surtout de laisser une documentation complète à nos amis de Planète Sciences pour qu’ils puissent construire d’autres exemplaires du radeau comme prévu initialement [1].

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Plans de fabrication

attention : c’est une ancienne version avec des galets 3 fois plus larges, ce qui ne servait en fait à rien et créait des problèmes. L’origine de cela est que le proto LEGO utilisait des roues de voiture plutôt larges et que je m’étais basé sur des dimensions similaires. Dès que j’aurai remis les plans à jour, ce sera un détail oublié

 C’est parti

Armé de nos plans cotés, on commence par tailler les différentes pièces dans les planches à découper la viande, et à les percer.

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Découpe des pièces
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quelques pièces découpées

On fabrique également les différents axes et entretoises à partir de l’axe d’entraînement du papier de l’imprimante, dont on a retiré les galets au préalable :

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Usinage des pivots et axes

On peut attaquer la réalisation du galet entraineur, qui sera solidaire de son axe (grâce aux striures d’origine) et équipé de deux joues circulaires pour que le câble ne s’en échappe pas :

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Assemblage du galet entraîneur

Ceci étant fait, on s’occupe des deux bras qui supportent les galets presseurs. Comme ces galets doivent tourner librement, il faut ré-aléser leur passage d’axe, au moyen d’une fraise de 8mm tenue à la main pour éliminer juste ce qu’il faut de matière, mais pas trop afin qu’il n’y ait pas trop de jeu (uniquement le jeu technique comme on dit dans les livres).

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Ré-alésage du moyeu des galets

En fait c’est une vraie chance que ces axes d’imprimantes aient un diamètre de 8mm pile car ça en facilite la réutilisation (8mm c’est aussi le diamètre d’axe des roulements pour roller - cf les articles sur la construction de notre robot 2006).

Quelques images de l’assemblage d’un des deux bras et du résultat final :

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Bras presseur et ses pivots
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Assemblage d’un bras presseur
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Un bras presseur terminé

C’est maintenant au tour de l’assemblage du bâti principal :

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Un flanc du bâti principal
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Le treuil en cours d’assemblage

Quelques heures encore pour la fixation du moteur et la réalisation de son accouplement avec le galet entraîneur, fait avec un tube PVC équipé de deux boulons faisant office de goupilles sur l’axe moteur et l’axe du galet.

Notre treuil commence à ressembler à quelque chose de presque terminé :

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C’est terminé (ou presque)

 Le capteur de longueur de câble

Le treuil comporte deux sécurités de fin de course et un capteur mesurant la longueur de câble déroulé.

Celui-ci est réalisé à partir d’un interrupteur à lame souple (ILS) fixé sur un des bras de galet presseur et actionné par des aimants enchâssés dans le moyeu du galet. Coup de chance car les dimensions des aimants sont d’une part juste identiques à celle du moyeu du galet, et également à celle d’une des fraises dont je dispose. Une simple lumière usinée selon un rayon permet d’y loger l’aimant en force, ce qui résout rapidement le problème de sa fixation.

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Aimant et ILS du capteur de longueur
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Un galet équipé des aimants

L’ILS est monté sur un mini circuit imprimé pour le protéger et le tout est encastré dans un logement fraisé dans le bras presseur :

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l’ILS et son logement

Il manque juste à garnir tout cela de joint silicone de type salle de bain pour le rendre étanche à l’eau. En réalité je vais employer du joint silicone marine, pour l’étanchéité des hublots ou des passages de pont. On aura ainsi une meilleure garantie de tenue à l’eau salée et au soleil. Une fois tout ceci fait et nettoyé, et les boulons de fixation ajoutés (car rien ne colle à ce foutu matériau ), voici le résultat :

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L’ILS en place

Voilà. Maintenant à chaque passage d’un des aimants devant l’ILS le capteur va générer une impulsion. Connaissant la demi-circonférence du galet nous pourrons en déduire la longueur de câble qui a été enroulée ou déroulée. D’accord, ce n’est pas au centimètre près, mais c’est suffisant pour l’utilisation prévue.

 Le conteneur à câble

Maintenant que nous sommes en mesure d’avaler du câble avec notre treuil, il faut trouver comment le stocker à bord, et surtout faire en sorte qu’il ne s’emmêle pas, tant lors de la remontée que de la descente.

Je vous fait grâce du détail des diverses tentatives, à la suite desquelles j’ai été à deux doigts d’abandonner le principe tant le résultat était peu fiable. Pour résumer, on a essayé tour à tour :
- un seau rectangulaire pour peinture
- un pot de fleur grande taille en plastique
- une épuisette pour piscine, sacrifiée sur l’autel de la robotique (l’épuisette, pas la piscine - et d’abord je n’ai pas de piscine)

Et puis au hasard de musardages dans les rayons de Décathlon j’ai déniché au rayon pêche (qui est habituellement loin d’être celui que je fréquente le plus) une nasse à poissons pour enfant. Une nasse à poissons c’est une espèce de filet cylindrique tenu en forme par des armatures circulaires, fermé à une extrémité et ouvert à l’autre. La précision "pour enfant" indique le fait que l’objet est de taille plus petite que celles pour les "vrais" pêcheurs. Vu la modicité du prix (5 Euros et des broutilles) et en désespoir de cause, je lui ai donné sa chance.

Le voici donc en situation sous le treuil, dont on remarquera au passage qu’il est maintenant installé sur une platine (en PADLV [2] comme d’habitude) équipée des habituels colliers lyre nous permettant une fixation rapide et libre sur les tubes du pont du radeau.

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Le treuil et le conteneur de câble

On engage une des extrémités des 17 mètres et quelques du câble de test dans le treuil et "moteur !".

Allélouia, rejoyce et tout le reste : le câble se love (and peace) à la perfection dans la nasse, et à la fin on dirait une armoire de caserne juste avant la revue de placards par l’adjudant-chef.

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C’est bien rangé

Il faut dire qu’à l’occasion des divers essais infructueux des solutions précédentes, une pièce magique a été confectionnée et installée sous la platine du treuil, dans la tentative désespérée de faire se ranger correctement ce satané câble. Il s’agit d’un simple guide confectionné avec un bout de tube PVC de 50mm de diamètre, qui assure plusieurs fonctions indispensables :
- éviter que le câble ne se plie lorsqu’on le pousse dans le conteneur à la remontée
- encourager un mouvement rotatif régulier et donc faciliter la création de spires régulières
- dans l’autre sens, éviter tout accrochage intempestif et défaire les boucles sans douleur

En fait, rien de nouveau, car rappelez-vous : on en avait déjà parlé précédemment dans l’article sur le prototype de l’importance du guidage du câble.

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Guide câble

Pour être certain de ne pas offrir d’aspérité pouvant tout foutre par terre, les arrêtes ont été adoucies au papier de verre si fin qu’à côté de lui le Lotus triple épaisseur parfumé au jasmin fait figure de rape à fromage (rien que de penser à ce que ça pourrait faire du Lotus rape à fromage j’en ai des sueurs froides...)

C’est bête comme chou une fois terminé, mais c’est comme l’oeuf de Colomb : fallait y penser.

 Protection du moteur

Pas question de laisser le moteur à l’air libre car il aurait vite fait de s’enrhumer. Et surtout de ne pas apprécier les embruns marins.

Petit tour au rayon ménager de Carrefour (once again) avec un mètre en mains, pour y dénicher un TupperRienPourAttendreWare aux bonnes dimensions. Le dieu des bricolos est avec moi car je tombe sur l’oiseau rare pour 3 Euros à peine, et en plus il a un dispositif de fermeture très pratique (certains modèles ont dû être conçus par des émules du baron Masoch car ils tiennent plus de l’arrache-ongles que de l’accessoire ménager pour douce et frêle femme au foyer).

Quelques images pour illustrer l’adaptation de l’object à sa nouvelle destinée :

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Boitier moteur (couvercle)

On remarquera que l’étanchéité (aux projections seulement) du passage de l’axe est faite avec un opercule récupéré sur un des coffrets électriques utilisés pour la mise en boite des cartes électroniques et autres batteries. Pour réduire le frottement, il suffit d’une goutte de liquide vaisselle de temps en temps (en prendre du bio-dégradable pour ne pas se mettre mal avec les animateurs du secteur Environnement de Planète Sciences :))

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Boitier moteur complet

J’ai laissé l’étiquette pour vous prouver que je ne blague pas et que c’est bien un TupperPasTesClésEncoreUneFoisWare.

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Boitier moteur (vue arrière)

Et là c’est terminé (et plus présentable sans l’étiquette). Simple, propre et de bon goût, n’est pas ?

 Le mot de la fin

Pour vous prouver que tout cela marche bien, une petite vidéo. La qualité n’est pas au top car ça a été pris avec un appareil photo datant déjà de quelques années et dans des conditions d’éclairage à pleurer. Mais ça donne quand même une idée du résultat.

Et voilà.

En fait c’est presque terminé seulement, car il manque encore les sécurités de fin de course. On verra cela une autre fois.


[1c’est d’ailleurs une des raisons d’être de la rubrique dont vous êtes en train de lire les articles

[2Planche A Découper La Viande

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