Définition et validation du protocole
de conception du véhicule
Objectifs
Notre premier objectif a été d’imaginer et construire un véhicule roulant en s’inspirant de la structure d’un char à voile à trois roues. Pour cela, nous avons utlisé des matériaux disponible dans notre laboratoire de technologie (pvc expansé, tube carré en pvc rigide). Nous avons aussi utilisé l’imprimante 3D pour la réalisation des pièces complexes en PLA (les pièces vertes). Pour cela, nous avons imaginé les pièces par des croquis, puis nous les avons modéliser avec sketchup avant de les imprimer.
Quelques exemples de pièces impimées en PLA
Objectif 1 : Réaliser un véhicule qui roulent : étude du châssis, de la partie roulante et de la direction.
Le chassis est composé d’une poutre (tube carré en PVC en blanc) et d’une plate forme (en pvc expansé de 5mm en bleu).
La partie roulante :
Nous avons choisi d’utiliser un tube cylindrique en aluminium de 8mm pour réaliser un arbre de transmission et d’utiliser des roulements de skate. Pour cela, nous avons imprimé un support de roulement que nous avons dessiné avec sketchup (en vert) et boulonné sur le plateau (en bleu).
Nous avons appris que le sol ne serait pas lisse mais avec des petits reliefs. Avec ces nouvelles conditions de course, nous avons deux options pour les roues :
- Utiliser des roues récupérées sur un vieux modèle de voiture RC
- Construire des roues avec l’imprimante 3D
Nous nous posons aussi la question de l’utilité de suspension ?
Le train de direction imprimé en 3D en PLA
La transmission
Nous avons choisi d’investir dans un moteur à courant continu et de transmettre notre mouvement par une courroie crantée. Au départ, nous avons essayé de construire des poulies avec l’imprimante pour une courroie de type 5M, mais nous n’avons pas réussi à avoir la bonne denture…nous avons donc acheté un ensemble de poulie et une courroie de type 3M.
Premiers tests….et premiers échecs !
Notre véhicule roulant, nous avons fait les premiers tests de conduite (avec des accus et la télécommande). Bilan : elle tourne très mal !! Comme nous l’avons craint, les roues motrices solidaires d’un même axe (sans différentiel) et qui tournent donc à la même vitesse empêchent la voiture de faire de belle courbe !
Donc on change de principe…et vive l’imprimante 3D !
Nouveau principe :
- Une seule roue motrice
- Deux roues directrices.
Nous avons récupéré les roulements de notre première version et raccourci notre axe de 8mm pour repenser la transmission sur une roue. Vu le temps, nous avons fait simple : pas d’amortisseur et transmission par la courroie dentées.
La nouvelle version de notre roue motrice.
Pour le train de direction, notre professeur a dessiné avec sketchup un système de pièces pour maintenir les roues et les faire pivoter à l’aide d’un servo moteur. L’impression des pièces en PLA en 3D nous a permis de mettre en place rapidement notre nouvelle solution.
La direction avec en orange les nouvelles pièces imprimées.