Fabrication d'un manège à pédales

[fabthenabab]

Bonjour à tous,

Je reviens vers vous après avoir bénéficié d'une aide précieuse, la dernière fois, lorsque j'ai retapé mon ancienne perceuse à colonne.

Cette fois, je voudrais pouvoir faire tourner un plateau (environ 4m de diam) à l'aide d'un ensemble pédalier/vitesses de vélo.

Pour cela, il faut un système d'entraînement, un système de transmission, un renvoi d'angle vers le plateau tournant. (Il faut évidemment plein d'autres choses, mais je me focalise sur le système moteur/transmission).

Je dispose d'un réducteur Leroy Somer (1/60), qui sera certainement adapté à l'utilisation que je lui destine.
Il faut cependant que je puisse adapter un bloc pignons de vélo en entrée du réducteur, et prolonger l'axe en sortie.
Avant de demander un devis pour une éventuelle fabrication de pièces, sur le forum, je voudrais avoir vos lumières sur les dimensions d'axes ou de platines à utiliser, la nature des aciers à choisir en fonction des contraintes ...
Je ne sais pas quels sont les paramètres à présenter ici, pour vous guider au mieux, à part le fait que le plateau en rotation fera environ 200-400kg et qu'il n'a pas besoin de beaucoup de couple de démarrage (démarrage lent et progressif).

Mes questions précises :
1. Comment faire pour pouvoir raccorder un axe en entrée du réducteur ? Ce serait un axe qui devrait porter un bloc cassette de vélo. Je voudrais que cet axe soit bloqué dans son logement. Je pensais faire réaliser une flasque (je ne sais pas si le terme est correct), avec un logement pour un roulement, qui viendrait s'accoupler et se fixer sur la partie plate percée de 3 trous. Avec des circlips pour éviter que l'axe traversant la flasque ne sorte. L'axe en entrée fait 11.3mm, à vue de pied.

2. Peut-on imaginer, en sortie, un manchon de raccordement pour un axe de même diamètre, ou simplement plus gros, pour allonger l'axe en sortie (diam 14.2mm) ? L'axe en sortie devra être allongé d'environ 20 à 30cm. Je ne sais pas si l'élasticité de l'acier est importante à ce niveau.

3. Les diamètres en entrées en en sortie (11 et 14mm sont-ils suffisants, à votre avis pour mettre un plateau de de poids en rotation, la rotation en sortie devrait être de l'ordre d'environ 4 tours/min) ?


Merci d'avance pour vos réponses et surtout vos questions pour m'aiguiller.

Fabien

 

[fabthenabab]

Je m'auto réponds.

Plus de 120 vues, aucune réponse, mon post n'est peut-être pas très clair.

Comment faire pour pouvoir monter des axes sur l'entrée et la sortie du réducteur ?
Comment faire pour qu'ils soient bloqués en translation ? Manchons avec vis de blocage, flasques avec circlips est-ce la bonne approche ?
Quelle précision faut-il si on fait réaliser des axes ? Je ne peux prendre mes mesures qu'avec un pied à coulisse au 1/10e, et encore, je ne sais pas s'il produit des mesures correctes.
Quelle épaisseur minimale faut-il pour la flasque de raccordement de l'axe d'entrée ?
Quels aciers privilégier pour la réalisation ?
Les diamètres des axes que je mesure sont-ils suffisants, à vue de nez, pour les contraintes qui vont s'exercer ?
Est-il idiot d'imaginer raccorder une transmission de vélo ?

Est-ce que toutes ces questions ont leur place ici, ou dois-je les garder pour une demande de réalisation dans une autre rubrique du forum ?

Merci beaucoup de m'orienter un peu, je n'y connais pas vraiment grand chose en mécanique et mes questions sont peut-être un peu candides.

 

[kiki86]

bonjour
poste un schéma de ce que tu veux faire
A+

 

[Didier28]

Bonjour Fabien,

Je pense que si tu joins un schéma d'ensemble du mécanisme que tu veux réaliser, tu auras plus facilement des réponses à tes demandes.

Cordialement
Didier

 

[PUSSY]

Bonjour,

Pour le pignon "moteur", il suffit que tu usines (fasses usiner) un axe épaulé entrant "juste"
dans l'alésage du réducteur, ayant une clavette, et portant le pignon de vélo à un bout.
Pour le maintien en translation de cet axe dans le réducteur, une simple vis + rondelle en bout à l'autre bout de l'axe.

Pour le plateau (Ø 4m), un flasque alésé au Ø de l'arbre de sortie, ayant une rainure de clavette, centré boulonné sur le plateau.

Mais il ne faut pas compter sur le réducteur pour "tenir" le plateau dans sa rotation !
Le mieux est de prévoir un chemin de roulement pour soutenir le plateau, créer un "grand roulement" en quelque sorte.

Pour le démarrage, vu l'inertie du plateau, le mieux sera de lancer le plateau (à la main ou avec une perceuse portative équipée
d'un galet en caoutchouc) et, une fois qu'il aura une "bonne" vitesse, d'enfourcher le vélo pour "entretenir" le mouvement et/ou accélérer.

Cordialement,
PUSSY.

 

[MARECHE]

Bonjour,
J'ai quasiment le même réducteur sur une extrudeuse. A l'entrée vient se loger directement l'axe du moeur, claveté. La flasque du moteur se visse sur le réducteur par 3 boulons. La sortie est très costaud, elle est montée sur roulement à billes et pourra supporter le plateau de 200kg. 400 c'est plus discutable. A quoi serviraient les pièces de vélo? Il vaut mieux un variateur sur le moteur. Excuses je n'avais pas compris le moteur...humain. Dans ce cas attention le palier d'entrée du réducteur est faible et il faudra soutenir l'aute bout du pignon par un roulement et une cage extérieure.
Salutations

 

[moissan]

tu est surpris de ne pas avoir de reponse ?

au lieu de montrer un schema de ce que tu veux faire tu montre un reducteur sans interet

quand on veut faire un truc actionné par quelqu'un qui pedale il ne faut pas gaspiller l'energie ... le reducteur que tu montre est a vis sans fin , rendement minable , utile dans l'industrie pour les cas ou l'on veut du materiel pas cher sans soucis de consomation d'energie parce que ça ne tourne pas souvent

decrit ton besoin tu aura des reponses

 

[kiki86]

bonsoir
il faudra demander aux coureurs pros leur fournisseur de potion magique
rendement de 0.5 0.96 pour un réversible
quelle vitesse de rotation du plateau veux tu obtenir
pour PUSSY
tu ecris
"Pour le démarrage, vu l'inertie du plateau, le mieux sera de lancer le plateau vrai sauf si le réducteur est irréversible

 

[Fred69]

A mon avis ce n'est pas par l'axe que l'on peut entrainer un tel plateau, mais par la périphérie (galet). De toute façon il vaut mieux que ce plateau repose sur un chemin de roulement.
Fred

 

[Roll]

Bonsoir,
Je rejoins l'avis de Fred69: un entraînement périphérique sera plus directe et réalisera la démultiplication sans grandes pertes. Mieux qu'un galet, un pignon de vélo (puisque c'est inclus dans la formulation initiale) pourrait s'engrener sur une chaîne disposée sur la "jante" de la grande roue. Pour obtenir le basculement d'axe que cela implique (puisque le vélo reste vertical), il suffit de transmettre la force par l'intermédiaire d'une courroie (de préférence crantée, style courroie de distribution) qui serait désaxée de 90°...

 

[FB29]

Bonjour,

En ce qui concerne le réducteur, si c'est un modèle non réversible, il va exploser ou être arraché lorsque l'opérateur va s'arrêter de pédaler (plateau de 200 / 400 kg sur 4 m de diamètre) ...

Dans tous les cas il faut prévoir une roue libre sinon bonjour la salade de guibolles au ralentissement ...

Je ne connais pas l'application, mais dans le même registre il me paraît prudent de prévoir un frein pour arrêter un tel engin ...

Cordialement,
FB29

 

[kiki86]

re
normalement la roue libre est sur le vélo
la solution de fred69 est mal du tout
bien sur
quelle application ????????????????????????????????????????

 

[PUSSY]

Bonjour,
Suite aux idées émises précédemment, je me suis livré à de rapides calculs :

Pour une rotation du plateau de 4 tr/min et un réducteur au 1/60, il faut que l'arbre d'entrée tourne à 240 tr/min.
Si l'on admet une cadence de pédalage de 60 tr/min (et il faut la "tenir" cette cadence !), il faut multiplier la rotation du pédalier par 4 !
Multiplier pour ensuite réduire, n'y a t-il pas là contradiction ?

Si l'on se passe du réducteur, avec cette même cadence de pédalage, il faut une réduction de 1/15.
En partant sur un pignon moteur de 28 dents, il faut une "roue" (la chaine enroulée sur la jante évoquée par Roll) de 28x15 = 420 dents.
Avec un pas de chaine de 1/2 pouce, cela fait une jante de (420 x 12,7)/PI = 1700 mm environ (et 5,34m de chaîne !).

Fin de mes élucubrations, à vous de poursuivre dans cette voie ou non.

Puisque le "moteur" est un vélo, je verrai bien de conserver le système de dérailleur pour avoir deux ou trois "vitesses".

Cordialement,
PUSSY.

 

[Elvin]

Et on ne connait toujours pas l'application du montage !

Le plus simple serait de monter le plateau sur des roulettes, de fixer le vélo qui entrainerait le plateau par friction de sa roue arrière.

On peut aussi fixer le vélo à distance, enlever son pneu arrière, se servir de la jante comme poulie d'entrainement d'une courroie qui viendrait entrainer la périphérie du plateau, avec bien sûr quelques poulies de soutient afin de faire le pivotement à 90° de la courroie, qui peut être une simple corde.

 

[kiki86]

Re
N’oubliez pas le dérailleur 7 vitesses et le triple plateau

 

[Yakovlev55]

Bonjour, je confirme qu’entraîner une tournette de 4m par l'axe est une gageure, car comme dit plus haut, l'inertie est très importante, on peut toutefois légèrement diminuer la difficulté en mettant une plateau denté d'assez gros diamètre sur l'axe, et de l’entraîner avec pignon et chaîne, le pignon se trouvant près de la périphérie, de façon a pouvoir le motoriser facilement par en dessous. Dans ce cas, un entrainement direct par cardan et renvoi d'angle est imaginable avec un pédalier, un système de roue libre est utile, mais pas obligatoire, la vitesse des pédales n'étant pas très élevée, et si le plateau est, comme je le suppose sur des roues externes il freinera assez rapidement.
Si on ne veut pas se tuer à l'ouvrage, un simple système avec un galet tangent est largement plus simple.
Cordialement
Martin

 

[fabthenabab]

Merci pour ces réponses.
Voilà, mon idée est d'aider un ami à fabriquer un manège à pédales de du type de celui sur la photo jointe.

Vous pouvez le voir en fonctionnement sur Youtube, ici :
Je donne le lien à titre d'illustration pour le fonctionnement uniquement. Je voudrais faire quelque chose de similaire au niveau de l'orientation du pédaleur (dans l'axe d'un rayon, et face au mnanège).
Notre projet c'est de le monter sur un chassis de caravane, et le rendre démontable (pouvoir démonter le plateau).

Vais-je vous étonner, mais les contraintes de fabrication sont telles qu'on aimerait bien fabriquer à base d'élements de récupération. C'est un peu un projet alternatif, pas du tout dans l'air du temps L'usage serait, à vue de nez, à titre personnel, pour quelques jours dans l'année. Si les gamins aiment bien et qu'on veut après coup l'améliorer, on pourra envisager de faire quelque chose de plus conséquent.

Je voulais éventuellement tenter de modéliser le système de transmission avec sketchup mais comme je ne sais pas encore l'utiliser, c'est un peu plus long que prévu, et je ne peux pas montrer quelque chose de propre. Du coup, ayant à ma disposition le réducteur, j'étais parti dans l'idée de me focaliser sur le système de transmission, en sollicitant les bonnes âmes de ce forum pour évaluer la faisabilité à partir des pièces à ma disposition.

Lorsque j'ai imaginé un entraînement par l'axe central, vu la démultiplication, et le couple de démarrage, je ne me suis pas dit qu'il allait subir énormément de force, l'entraînement pouvant être progressif. D'ailleurs, il vaut peut-être mieux qu'il le soit.

Une très bonne remarque concernant la nature du réducteur a été faite. Je n'ai pas pensé à la possibilité d'un si faible rendement. De même, je n'avais pas réfléchi à ce qui pouvait se passer si on bloquait un des axes pendant la rotation ! C'est une pièce qu'un ami m'a donnée, que je ne connaissais pas, ne faisant pas vraiment de mécanique. Elle m'avait semblée idéale, dans la mesure où je cherchais un renvoi d'angle et une démultiplication de force.
Les deux autres avantages de cette pièce, c'est qu'il m'avait semblé qu'il n'y avait que très peu de pertes d'énergie dans une transmission par engrenages (beaucoup moins que par courroie), et que, comme c'était une pièce montée d'usine, je n'avais pas besoin de positionner à la main, mes engrenages, les uns par rapport aux autres.

Je vais répondre plus en détail aux messages qui ont été postés, le temps de faire un croquis papier et de le scanner.

 

[JeanYves]

Bjr ,

Beaucoup de ces manèges etaient entralné ( sont ? ) par un pont AR de voiture et une roue avec son pneu . ( une roue tangente )

 

[JLL_B52]

Bonjour à tous,

je pense comme Fred69 et Roll, il faut entraîner ton engin par la périphérie. C'est un "ressenti" pas une certitude, ni une garantie.
Est-ce que au lieu de mettre un axe ou une chaîne tu ne pourrais pas mettre une courroie (plate), plus besoin de renvoi ?

J-Louis

 

[JeanYves]

Une courroie sur un plateau de 4 m !!! ??

 

[JLL_B52]

Ouuups! j'ai pas été clair. Je mettrais un axe avec une roue tangente à l’intérieur du plateau de 4m et c'est l'axe de ma roue que j’entraînerais avec une courroie.
Remarque: Il faut dire qu'une courroie qui fasse le tour du plateau de 4m serait une solution originale, pas courante, qui mériterait le détour.
J-Louis

 

[MARECHE]

Bonjour,
Comme souvent il vaudrait mieux exposer le projet réel dès le début, ca éviterait de partir dans des élucubrations sans rapport. Ce système est un manège et il doit suppoter des enfants. Donc sécurité. Il doit être supporté par un axe central sur roulements et 6 ou 8 roues périphériques, par exemple roues de brouette ou de remorque, aussi sur roulements. Il faudra qu'il soit calable parfaitement horizontal par des niveaux, le moindre balourd le rendra pénible à entrainer. Une des roues de support périphérique sera montée 1 à 2 mm plus haut que les autres pour être toujours en contact, son axe sera prolongé jusqu'au pédalier où on posera un couple conique module 3 rapport 1/3. Ca le fera.
Salutations

 

[JeanYves]

Il faut dire qu'une courroie qui fasse le tour du plateau de 4m serait une solution originale, pas courante, qui mériterait le détour.

C'est le cas de le dire !

Le systeme de roue tangente est le plus approprié , la demultiplication fait qu'il est facile à entrainer et permet aussi de faire varier la vitesse aisement .
Un palier central suffisamment solide et des roulettes peripheriques supports .

 

[kiki86]

bonjour
puisqu'il faut mettre des roues pour soutenir le plateau de 4 mètres
une ou 2 roues peuvent être motrice et entrainer le plateau, un peu comme un couple conique
la démultiplication me semble plus facile a réaliser qu'avec un renvoi d'angle

 

[FB29]

Bonjour,

En fait c'est un bimoteur (lien) et avec roues libres . Rapport de réduction autour de 16.

Cordialement,
FB29

 

[JeanYves]

bonjour
puisqu'il faut mettre des roues pour soutenir le plateau de 4 mètres
une ou 2 roues peuvent être motrice et entrainer le plateau, un peu comme un couple conique
la démultiplication me semble plus facile a réaliser qu'avec un renvoi d'angle

Si tu mets plusieurs roues motrices il faut inverser le sens .

 

[fabthenabab]

Bon, hum, mes obligations familiales me font prendre du retard dans les réponses, maintenant, c'est malin.
Je vous mets un à peu près croquis du système de transmission tel que je l'imaginais (ce qui ne se veut pas une façon de remettre en question les autres solutions proposées).

Je reviens avec d'autres réponses plus tard.
Merci

 

[PUSSY]

C'est le cas de le dire !

Le système de roue tangente est le plus approprié , la démultiplication fait qu'il est facile à entrainer et permet aussi de faire varier la vitesse aisément .
Un palier central suffisamment solide et des roulettes périphériques supports .

Selon la position de la roue motrice par rapport à l'axe du plateau, il peut même y avoir vitesse variable !

 

[Yakovlev55]

Bonjour, il est plus simple de mettre des roues solidaires du plateau, qui roulent sur une piste au sol, que l'inverse, en effet dans le second cas la rigidité du plateau est primordiales, sauf bien sur à multiplier le nombre de roues, par contre la motorisation est plus simple du fait de la possibilité de passer sous le plateau. J'ai fabriqué plusieurs scènes tournantes dont certaines motorisées, et sauf une qui était entraînée par l'axe, mais qui ne faisait que trois mètres, les deux autres motorisées l'étaient par galets, mais chaque fois avec un moteur électrique. Le fait de motoriser avec un vélo ne pose aucun problème majeur, on peut même très facilement prendre une courroie crantée que l'on fait pivoter de 90° pour entraîner un axe vertical et une roue tangente en périphérie.
Cordialement
Martin

 

[fabthenabab]

Très rapidement :
je suis désolé si certains posteurs peuvent avoir l'impression d'avoir perdu du temps en postant sans connaître la nature du projet. L'obejctif était vraiment de se focaliser sur la faisabilité à partir des éléments en ma possession.
Je suis lié à mes contraintes d'implantation, sans moteur. De plus, si je peux éventuellement faire réaliser une ou deux pièces, je ne peux envisager de faire réaliser un système trop compliqué, ce serait malheureusement trop cher pour l'objectif à atteindre. L'aspect technique est subordonné à ces contraintes, même si, je trouve très intéressantes les réflexions sur la meilleure direction à prendre.

Lorsque j'avais réfléchi au système d'entraînement, je m'étais dit qu'il était plus compliqué de réaliser un entraînement par courroie (nécessite un système de tension de celle-ci), ou même plus compliqué d'entraîner directement le plateau par frottement à cause du réglage aussi de la pression pour avoir le meilleur entraînement sans perte d'énergie, ou sans risque de fléchage du plateau lui-même. C'est pour ça que j'étais parti sur l'idée d'un entraînement à l'exe.

 

[Yakovlev55]

Bonjour, l'entrainement par friction ne pose aucun problème de pression du galet, dans le cas d'un plateau sans roulettes, celles ci étant fixes au sol, il suffit d'une roulette un peu souple, plus haute que les autres, le poids du plateau, fera le reste. Tu peux aussi, et c'est tout aussi facile, utiliser l'axe de roue arrière, comme appui pour le vélo, faire une transmission par arbre rudimentaire vers l'avant avec une roue qui appuie sur la tournette et roule ma poule et en plus ça marche avec tous les types de tournettes, faut juste un peu soulager l'effort sur le cadre avec deux câbles par exemple..
Cordialement
Martin,