Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Comment j'ai ajouté des bandes de roulement de chars à un kart

J'ai toujours aimé les chars (véhicules blindés de combat ou véhicules blindés de combat pour tous les puristes, car ils ont toujours exercé une certaine fascination sur moi. À mon avis, jouer avec des chars n’est qu’une seconde place en termes de divertissement pour l’aviation. J'ai amassé une collection non négligeable de modèles réduits en plastique de véhicules blindés (la plupart au 1/35) et, au fil des décennies, j'ai construit bien plus que ce que j'ai actuellement dans ma vitrine. Bien que je sois le plus passionné par les blindés allemands de la seconde guerre mondiale, tout ce qui va des véhicules blindés de transport de troupes (blindés de transport de troupes) aux chars lourds retient mon attention. Je suis moins intéressé par leur pouvoir destructeur que par leur technique et leur capacité à traverser les terrains. J'aime apprendre comment ils fonctionnent.

Tigres allemands au repos dans ma vitrine

Lorsque j'ai lu un article en ligne sur un réservoir électrique, j'ai immédiatement entamé une conversation avec son fabricant: Brian Bunnell. J'ai dit à Brian que j'étais en train de convertir mon kart en demi-piste et que je cherchais des pistes adaptées. Notre conversation s'est transformée en un échange d'idées complet et, très vite, Brian s'est fait envoyer des dessins de roues. Son choix a posé la solution idéale. Mieux encore, le vendeur de rails (en réalité un tapis roulant) offrait également des pignons. Cela m'a donné ce dont j'avais besoin pour lancer mon idée de char.

L'année précédente, j'avais présenté un simulateur de vol fabriqué à partir du fuselage d'un avion sur lequel j'avais travaillé (puis abandonné en raison d'une corrosion excessive) lors de NoVa Mini Maker Faire. La sim a été démantelée après la Foire et le fuselage était assis dans mon garage. Brian le voulait, alors il est venu dans la région de Washington pour une visite et l'a ramassé. Il a également apporté son réservoir pour me montrer. Cela m'a permis d'inspecter son système d'entraînement de première main.

Les 2 × 6 étant dimensionnés

Le corps de Go-Kart pour mon char était à l'origine entièrement fabriqué en aluminium. Le Kart pourrait faire 30 mph avec un moteur 4.5HP. Lorsque je l'ai prêtée à un groupe d'étudiants en ingénierie que je suivais dans un collège comme aide pédagogique, ils m'en ont envoyé un avec une structure entièrement en bois. J'ai décidé de reconstruire mon kart avec un mélange de matériaux. La première version tout en métal a été démantelée. Utilisant presque toutes les mêmes pièces, j'ai reconstruit la plus grande partie du corps en métal et sacrifié un ancien meuble IKEA, qui n’a pas survécu à notre dernier déménagement, pour en faire son plancher et son siège.

Le kart en métal

Le kart en bois

Au départ, j'avais l'intention de m'en tenir à une pure piste utilisant les pignons IntraLox. Cela signifiait essayer de verrouiller les pignons sur un essieu approprié. Malheureusement, l'alésage de ces pignons est très gros (1,25 pouce) et je devrais assembler une sorte d'arbre de transmission pour que cela fonctionne. Il est rapidement devenu évident que le moteur à essence devait s’extirper pour réduire la complexité. J'ai mis la main sur une paire de moteurs de scooter électriques de 1000W et 48V. Je voulais que le conducteur puisse piloter en utilisant les deux roues avant et freinage différentiel. Je pouvais y arriver avec des manettes sur chaque moteur.

Test de montage du half-track

J'ai choisi un système d'entraînement triangulaire pour gagner de la place et garder la lumière. Cependant, avec le recul, j’ai vraiment trop construit ce choix lorsque j’ai choisi un ensemble de tiges filetées de 1,25 pouce comme axes. Le dos de cette chose était lourd. Il allait être difficile de faire rouler le char sur un terrain en désordre.

Le système d'entraînement en demi-piste

En plus d'être lourd, j'ai dû composer avec un adaptateur pour le pignon d'entraînement, adapté aux moteurs d'entraînement. J'ai aussi remarqué que le nombre de pistes prenant contact avec le sol était très faible. Cela signifiait que même si j'avais une traction décente sur le terrain, ce n'était pas beaucoup. Je me suis fait avoir pendant des semaines à propos de ce problème, avant d’avoir enfin une autre discussion avec Brian. J'ai décidé de retourner à la planche à dessin. Pour la recherche, j'ai lu l'article que Brian a écrit pour Make: sur son tank.

Le tank de Brian dans mon allée

Autant que je aimé ce char, je voulais plus gros. Assez grand pour un adulte et, plus important encore, assez grand pour poser une pelle à l'avant et déneiger mon allée chaque fois que nous sommes enneigés. Ce réservoir devait être plein et ce devait être un monstre.

J'ai déchiré la demi-piste de go-kart et tout enlevé sauf le siège et l'essieu arrière. J'ai ensuite utilisé une machine à jet d'eau pour fabriquer des roues en aluminium de 6 mm. J’ai décidé d’utiliser des roues au lieu de supports fixes, comme le plus petit char de Brian, car j’ai finalement voulu ajouter un système de suspension (v1.5!). J'ai choisi le nombre de roues en me basant simplement sur des tests empiriques de la distance de jeu entre la piste et le sol (et donc sur les roues). Je me suis installé sur quatre roues de chaque côté et les ai suffisamment espacées pour permettre certains mouvements sans sortir complètement de la piste. Parce que mes roues sont aussi des roues dentées, la rétention de la piste est toujours positive.

Assemblage de mes roues

En fin de compte, j'ai coupé seize roues afin que chaque roue soit composée de deux roues plus petites. J’ai modifié le dessin de Brian pour corriger les trous dans les roues afin d’assurer leur alignement. Les écrous, les boulons, les rondelles et les bagues venaient tous de Home Depot. J'ai utilisé des composants couramment disponibles pour limiter autant que possible l'usinage intensif. J'ai également coupé une paire de pignons exactement identiques aux roues, mais avec un trou central plus petit pour le moteur. J'ai acheté une paire de moyeux en aluminium à DFRobotics (je pense) pour les pignons.

Pignon d'entraînement et moyeu

Je voulais l'espace sous le cadre doit être creux pour pouvoir installer des batteries et éventuellement un autre moteur et une lame de tondeuse (pour transformer mon réservoir en tondeuse à neige). J'ai donc utilisé des paliers à semelle pour maintenir les roues sur le châssis. Comme je n'avais pas d'essieu traversant, j'avais besoin de deux roulements par roue. Étant donné que les blocs d'oreiller sont auto-alignés, il était difficile de garder les roues droites en utilisant juste une roue par roue et de ne pas avoir d'essieu traversant. J'avais complètement oublié cet aspect des roulements lorsque j'ai décidé de les utiliser. Cependant, j'ai finalement réussi à le faire!

Le char commence à prendre forme

C'est seize roulements! Pouvez-vous dire «monstre?» Il me restait également quelques crampons 2 × 4 provenant du remodelage de notre sous-sol sur lequel je montais un ensemble de roulements. J'avais besoin d'étendre le cadre latéralement, vous l'avez deviné, un pouce de chaque côté. Je les ai vissés avant de monter les roulements.

Roues montées

Le prochain problème que je devais traiter était la suppression des liens de piste en excès. Si IntraLox avait un outil spécial que j'aurais pu utiliser, je n'en savais rien. Brian a développé quelque chose qui fonctionne à la manière d'un extracteur de vitesse, mais comme je ne pouvais pas en fabriquer un avec les matériaux que j'avais sous la main, j'ai dû improviser.

Essayer de faire un outil de suppression des épingles

Tout d'abord, j'ai essayé de cogner les broches tout en maintenant les maillons ensemble avec une tige en acier trempé et un marteau. Cela a aidé, mais l'impact a finalement détruit l'un des liens. J'ai trouvé que si vous roulez bien la piste, elle est autoportante. Si vous appliquez une force sur son côté, elle ne bougera pas. Alors, j’ai inséré le même morceau de tige d’acier dans ma perceuse à colonne, en indiquant le maillon que je devais retirer et en enroulant la chenille au-dessus de la table de la presse. J'ai ensuite utilisé la perceuse à colonne comme une presse manuelle et je pouvais pousser les goupilles de liaison avec la plus grande facilité!

Il n’a pas fallu longtemps avant que l’un des côtés du châssis ne soit terminé. Je reculai et réalisai que Brian devait voir une photo!

La voie de la citerne et le test du moteur

Une fois les chenilles en place et les moteurs installés, je me suis rendu compte que lancer une chenille ne demandait pas beaucoup de mouvement. Quelle que soit la tension sur la piste, il y avait toujours suffisamment de mou pour que la piste s'envole, même en poussant le réservoir sur le plancher de mon garage. J'avais entendu parler des bogies à ressorts, des rouleaux et des systèmes de tension, mais je n'avais simplement pas envisagé d'en avoir un ici, car je pensais que je n'avais pas de suspension qui introduirait un jeu dynamique. Bien entendu, je me suis totalement trompé.

Pire encore, il s’est avéré que la piste était unidirectionnelle.Si je mets les moteurs en marche arrière, le char lancera une piste encore plus rapidement. Je n'avais pas remarqué le très petit "Run" moulé sur chaque maillon lorsque je travaillais avec celui-ci.

Après réflexion, j’ai inversé un simple bogie à ressorts pour créer mon système de tension à partir d’un amortisseur de vélo BMX (d’une bicyclette pour enfant), de quelques angles et d’un morceau de tube carré.

Le tendeur de bogie à ressort

La roue a été fournie par Brian l’année dernière et le roulement bleu a été imprimé en 3D. J'étais en train de me préparer pour le NoVa Mini Maker Faire de 2017 et je n’ai pas eu le temps de me procurer commercialement un roulement. Je pourrais ajuster la tension en soulevant le morceau de tube carré et en perçant un trou approprié. Une fois la tension établie, on pourrait la laisser là.

Une fois le châssis en fonctionnement terminé, il était temps de mettre les moteurs en marche et d'installer les batteries. À partir de là, c'était purement amusant. La piste est en marche et mon neveu l'a conduite.

J'ai trouvé que la limite de charge utile est un peu moins de 150 livres. Rien de plus et le char ira nulle part. Cela est dû au poids élevé du châssis et à la puissance relativement faible des moteurs. Porter 150 lb de moteur, de batteries et d'accessoires et 150 lb d'humain poussait ces pauvres moteurs à la limite.

Bien sûr, vous savez ce que cela signifie: j'ai besoin de moteurs plus gros, d'alléger le réservoir et de le faire fonctionner avec un moteur à essence. Oh et oui, faites le réservoir beaucoup plus grand.

Merci à Brian et aux gens de Make: pour m'avoir inspiré et encouragé à réaliser tous mes rêves fous. Faire de ce projet une réalité est un rêve de mon enfance et il ne fait qu'évoluer.

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