Une puce en Om

[netmetrique]

Lorsque j'avais construit le frigo du Cardinal adapté au Om métrique, j'avais pensé que ce serait là le plus petit modèle que je serai amené à construire en Om. Ce n'est plus vrai avec le nouveau modèle dont j'ai entrepris la construction depuis quelques temps...

De même que le Berliet RCLA, c'est encore un matériel faisant partie de la collection de musée basque des chemins de fer d'Azpeitia que j'ai choisi de reproduire. J'avais eu un véritable coup de foudre pour cet engin lors de ma première visite de ce musée il y a plus de 20 ans, lorsque je l'avais découvert alors qu'il était garé dans les réserves extérieures du musée, en attente de jours meilleurs...

Cette draisine d'inspection des voies, équipée d'un moteur Diesel, avait été achetée par le chemin de fer de l'Urola à l'entreprise madrilène Maquivias en 1975. A la fermeture du réseau d'Urola en 1986, elle a été utilisée par EuskoTren sur le chemin de fer de San Sebastian à Hendaye (Topo) jusqu'en 2000. Elle a alors rejoint de nouveau la gare d'Azpeitia de son réseau d'origine, entretemps transformée en musée.

Après plusieurs utilisations de technologies modernes (impression 3D résine), j'ai fait le choix pour ce modèle de revenir au laiton (qui reste vraiment mon matériau de choix) et aux techniques beaucoup plus classiques d'usinage. Même si toute l'étude a été intégralement réalisée en CAO 3D.

[netmetrique]

Comme je ne possède bien évidemment pas de plan de cette draisine, la première étape a consisté a en établir un diagramme approximatif sur la base d'un relevé des dimensions effectué directement sur l'original à Azpeitia. Les données manquantes sont estimées à partir des photos.

Epure.jpg (79.25 Kio) Vu 6305 fois

L'étude de conception peut alors commencer sur la base de ce diagramme.

La fabrication du motoréducteur à moteur RSF et réducteur planétaire a été décrit précédemment sur ce forum (Des micro-motoréducteurs RSF à bas coût).

Le châssis est très classiquement constitué d'une feuille de laiton de 8/10 d'épaisseur.

Le moteur repose dans un berceau soudé au châssis et est maintenu en position par un morceau de corde à piano faisant office de ressort.

La sortie du moto-réducteur attaque l'essieu moteur (essieu arrière) par un renvoi à 90° formé de deux engrenages coniques concourants en module 0,3.

Les essieux tournent dans des boites en laiton soudées sur des faux ressorts de suspension à lames. Les boites de l'essieu avant sont ovalisées de façon à permettre une articulation de type 3 points. Le pivot est constitué d'un fil de maillechort soudé directement sur le support du moto-réducteur.

[2ludin]

Salut Bernard

Beau projet .
J'avais déjà repéré la bestiole sur @ (toute jaune), mais en H0 -et pas au 120e -, pas sûr de pouvoir mettre un châssis Halling dessous, ce que confirment d'ailleurs les dimensions et l'entraxe des essieux.
Aurais-tu tout de même une vue arrière, au cas où ?

[netmetrique]

J'avais déjà repéré la bestiole sur @ (toute jaune), mais en H0 -et pas au 120e -, pas sûr de pouvoir mettre un châssis Halling dessous, ce que confirment d'ailleurs les dimensions et l'entraxe des essieux.

Bon courage ! Déjà qu'en Om je trouve ça minuscule....

Aurais-tu tout de même une vue arrière, au cas où ?

Désolé, je n'ai pas mieux que celle-là à t'offrir. Heureusement, l'arrière est plutôt dépouillé.....

On ne peut pas vraiment dire que le jaune canari la mette vraiment en valeur et je ne sais pas s'ils ont repris lors de la restauration la livrée d'origine de réseau d'Urola. Il faudrait que je leur demande la prochaine fois que j'y vais si j'arrive à trouver quelqu'un qui parle français... Je préfère personnellement la livrée qu'elle arborait sur le Topo.

[netmetrique]

Après le modélisme virtuel, passons enfin au modélisme réel en usinant le 82 pièces constituant le châssis. Enfin plutôt que 82 pièces on est plutôt à 130 ou 140 compte tenu que je préfère toujours en faire plus pour palier le risque qu'une pièce saute par terre lors du montage et ne puisse plus être retrouvée...

Si la pièce la plus imposante, la plaque du châssis, fait 37mm x 56 mm,certaines pièces sont vraiment minuscules comme les vis sans tête de fixation des roues dentées qui ont une longeur de 1,2 mm pour un diamètre de 1 mm. C'est pourquoi, en attente du montage, toutes les pièces sont soigneusement rangées dans des boites lors de leur fabrication pour ne pas en égarer...

Je ne m'appesantirai pas sur l'usinage de tous ces éléments, ce qui serait je le crains un peu rébarbatif d'autant plus que ceci a déjà été décrit à plusieurs reprises sur ce forum pour nombre d'entre elles.

J'évoquerai uniquement le montage des faux ressort de suspension. Pour garantir un bon fonctionnement, il est indispensable que les quatre pièces aient des dimensions strictement identiques faute de quoi, le modèle risque d'avancer comme un crabe. C'est pourquoi le montage fait appel à un gabarit. Celui est réalisé en alliage d'aluminium pour ne pas que la soudure prenne sur lui. L'aluminium est cependant un puits de chaleur et en pompant la chaleur apportées par le fer à souder (où plutôt dans mon cas l'électrode de carbone puisque je travaille en SRE) peut compromettre que la soudure ne pénètre convenablement entre les pièces en laiton qu'on cherche à assembler. C'est pourquoi des morceaux de feuille de papier disposés entre les pièces et le gabarit servent d'écran thermique et limite la propagation de la chaleur vers le gabarit.

[netmetrique]

Le reste n'est plus qu'une affaire de montage. Du moins sauf quand un grain de sable vient s'en mêler... La notion de tolérance va encore se rappeler à mon bon souvenir !

Ce n'est pourtant pas faute de me souvenir que le jeu est l'âme de la mécanique ! Quelques centièmes par ci, quelques centièmes par-là, on arrive rapidement à des différences de quelques dixièmes par rapport à ce qui a été prévu, d'autant plus qu'on a jamais la chance que ces tolérances s'annulent mais qu'on constate en générale qu'elles ont plutôt tendance à s'additionner, suivant la loi physique bien connu de l'emm… maximum. Tant et si bien que le jeu initialement prévu n'est pas suffisant et que le montage qui devait s'effectuer sans problème coince lamentablement.

C'est ce qui m'est malheureusement arrivé pour les fausses suspensions qui se sont révélées trop éloignées de quelques dixièmes, les boites venant forcer sur les flasques des roues. Il ne restait plus que deux solutions simples, agrandir les trous de fixation au risque de compromettre ensuite la bonne géométrie du montage des essieux ou refaire complètement la pièce. J'avoue que cette dernière solution, même si elle était la plus sage ne me réjouissait pas outre mesure car il m'aurait fallu reprendre également sur la nouvelle pièce tout le calage du support moteur que j'avais mis pas mal de temps à faire.

J'ai finalement fait appel à une troisième solution : boucher les trous existants et repercer ensuite aux bons emplacements. Si souder une tige du diamètre du trou peut paraître le plus simple, cela fait courir le risque que cette pièce se dessoude si on est amené à souder ultérieurement une pièce sur le châssis. C'est pourquoi, plutôt que de prendre une tige lisse, j'ai taraudé le trou de 1,5 à M1,8 en vue d'y visser une tige de laiton taraudé au même diamètre. En ne passant le taraud que sur sa partie d'entrée, j'ai pu faire en sorte que la vis entre en serrant dans le taraudage. Après soudure il suffit d'araser des deux côtés avant de repercer les trous aux bonnes positions.

[netmetrique]

Vient enfin le montage en vue des premiers essais de fonctionnement.

Pressé de faire ces essais, vous pourrez constater sur les photos suivantes que les roues sont encore au stade de l'ébauche. J'ai bricolé également rapidement un système de prise de courant qui sera modifié ultérieurement de telle sorte que les prises de courant ne seront quasiment plus visibles sous le châssis.

Puce20.jpg (135.06 Kio) Vu 6271 fois

Puce21.jpg (137.43 Kio) Vu 6271 fois

Puce23.jpg (165.56 Kio) Vu 6271 fois

Puce24.jpg (145.19 Kio) Vu 6271 fois

Puce25.jpg (144.95 Kio) Vu 6271 fois

[netmetrique]

Juste posé sur les rails, sans rodage ni la moindre goutte de lubrifiant, les premiers essais.

Alimenté en CC pur sous 12V, la vitesse maximum est de 20 km/h ce que j'estime être l'idéal compte tenu des dimensions limitées des réseaux. La vitesse stabilisée la plus faible est inférieure à 1 km/h.

https://youtube.com/shorts/jNLQWhYdziw


https://youtube.com/shorts/8FaGlJ5wAq0

[Yves 89]

Et pourtant elle roule... la draisine.
fascinant!

[Robert Goyvaerts]

J'étais sûr à 100% que cette draisine fonctionnerait sans le moindre problème. Vous m'étonnez toujours par l'exécution impeccable de vos modèles. Vraiment, bravo Bernard !!!
​

[Fr. Tavernier]

Bravo Bernard, je comprends mieux maintenant tes explications sur les micro-réducteurs RSF dernièrement !

Comme toujours, une petit merveille de mécanique, et qui roule, superbement

Peut-être un peu petite non cette draisine pour du Om ? En tout cas, c'est un jolie challenge

[netmetrique]

Après plusieurs semaines de mise en sommeil du projet, reprise avec l'usinage des roues. En effet, sur les photos précédentes, les roues utilisées avaient leur bande de roulement définitive mais le corps des roues était juste ébauchés.

Ces roues sont assez particulières avec une bande de roulement très peu épaisse mais supportée par des renforts triangulaires.

Roue.jpg (55.14 Kio) Vu 5885 fois

Les couvercles des moyeux sont légèrement différents sur l'essieu arrière et l'essieu avant.

J'ai longtemps hésité sur la façon de réaliser ces corps de roues. La difficulté réside essentiellement dans la nécessité de garantir un bon positionnement des renforts, tout écart étant forcément très visible. J'avais pensé dans un premier temps utiliser un moule en aluminium pour les maintenir pendant la soudure. Mais dans ce cas il devenait difficile d'accéder au voile de la roue pour vérifier la bonne réalisation des soudures. De plus, le filet carré qui existe entre la bande de roulement et le voile de la roue aurait rendu nécessaire de faire une encoche sur les renforts, ce qui était délicat sur des pièces assez petites (2x2mm, les roues font 10 mm de diamètre au roulement).

Finalement j'ai préféré tronçonner le filet en huit pièces, celles-ci permettant de positionner les renforts et de les maintenir en position pendant la soudure.

[netmetrique]

La première étape a consisté à usiner l'intérieur du corps des roues aux dimensions définitives, quelques dixième de "gras" ayant été volontairement laissés sur les ébauches.

L'opération est réalisée avec une barre d'alésage, les roues étant prises en mors doux. Ceux-ci ont été soigneusement usinés juste avant l'opération pour garantir que les roues tourneront bien rond.

IMG_20240518_145448_Red.jpg (85.33 Kio) Vu 5882 fois

Pour réaliser les huit portions de jonc circulaire de section carré, un tube en laiton de diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du bandage et de l'épaisseur du jonc est d'abord usiné au tour,...

IMG_20240518_175328_Red.jpg (142.59 Kio) Vu 5882 fois

... puis ce tube est coupé longitudinalement en 8 à la fraiseuse, pièce prise sur le diviseur, avec une fraise scie de 3/10, épaisseur des triangle de renfort.

IMG_20240518_213408_Red.jpg (61.78 Kio) Vu 5882 fois

[netmetrique]

La découpe des 8 segments par tronçonnage au tour m'a paru peu réaliste d'une part car je craignais une trop grande fragilité du tube de 8/10 d'épaisseur sous la poussée de l'outil à tronçonner et surtout que j'ai pensé que la plupart des pièces ainsi découpées avaient toute les chances de s'envoler dans l'atelier sans que je puisse les retrouver...

J'ai donc soudé ce morceau de tube sur une mandrin en laiton et c'est cet ensemble qui a ensuite été tronçonné en rondelles de l'épaisseur voulue.

IMG_20240518_220444_Red.jpg (73.92 Kio) Vu 5879 fois

Les segments sont ensuite récupérés en chauffant la rondelle pour faire fondre la brasure.

[netmetrique]

Les renforts triangulaires sont taillés dans de la bande de laiton de 3/10 (en fait une vieille chute de plaque de photo-découpe) avec le massicot de la Profiform. Un gabarit collé à la colle cyanoacrylate sur le fer du massicot permet d'obtenir les 48 pièces strictement identiques nécessaires pour réaliser les six roues (six roues bien que je n'en ai besoin que de quatre, car l’expérience m'a montré qu'il est plus rapide d'en faire 6 que d'avoir à en refaire 1 au cas où un problème d'usinage apparaitrait au cours des opérations...)

On remarquera à la droite de la photo, l'outil le plus utile pour saisir des pièces aussi petites, à savoir un petit morceau de Patafix collé sur un cure-dents ! En effet, ces pièces issues de découpe ne peuvent ^^etre saisies que très difficilement aux pinces brucelles car elles ont tendance à sauter très facilement en raison des déformations de la zone de coupe...

Il n'y a plus qu'a mettre les huit triangles de renforts et les huit sections circulaires en place, rajouter un peu de flux, quelques petits morceaux de soudure à l'étain et de chauffer... Les triangles de renforts sont parfaitement maintenues en position par les sections circulaires.

IMG_20240521_084334_Red.jpg (52.38 Kio) Vu 5878 fois

Enfin, il faut quand même rajouter une bonne dose de patience et pas mal de temps disponible !

[Franco Verzetti]

.... pas des mots .....

[netmetrique]

Les roues sont fixées avec 5 boulons à tête hexagonales.

Le diamètre des têtes a été estimé sur le modèle à 0,6 mm sur plat. Devant l'impossibilité de trouver de la barre hexagonale en laiton inférieur à 1 mm sur plat pour usiner ces faux boulons, j'ai été contraint en dépit de mon intention de tout confectionner moi-même de les acheter dans le commerce !

Le diviseur est encore mis à contribution, après avoir changé le disque, pour percer les 5 trous de diamètre 0,4 destinés à recevoir les tiges des faux boulons.

Afin de préserver la vie du foret en carbure de 0,4 mm, celui-ci n'est pas pris dans le mandrin de perçage dont la précision de centrage n'est pas suffisante pour des forets aussi fin, mais dans un pince ER8 garantissant un centrage inférieur à 2/100 de mm.

IMG_20240521_100952_Red.jpg (64.25 Kio) Vu 5862 fois

Les faux boulons sont mis en place après avoir trempé l'extrémité de la queue dans de la soudure en pâte (soudure en seringue pour composants électroniques CMS qui a l'avantage d'être collante et de maintenir les pièces en position pendant la soudure) puis la soudure est réalisée en chauffant le centre de la roue avec l'électrode de carbone de la SRE).

IMG_20240521_150706_Red.jpg (76.43 Kio) Vu 5862 fois

[Yves 89]

Sapré diou!!!

[netmetrique]

Les couvercles de moyeux des essieux avant et arrière sont très légèrement différents. Après décolletage, ils sont soudés sur le voile des roues. A l'arrière, un téton de 0,1 mm de haut d'un diamètre égale à l'alésage extérieur des bagues isolantes permet de les positionner rigoureusement au centre de la roue avant soudure.

Trop petit, les six boulons de fixation sont juste simulés par des morceaux de tige de laiton de 0,4 de diamètre. le diviseur est encore mis à contribution pour percer les trous.

IMG_20240522_101138_Red.jpg (81.23 Kio) Vu 5855 fois

Finalement, en tout 66 trous de 0,4 mm percés sans aucune casse de foret! Merci le centrage des pinces ER...

La partie sans doute la plus rébarbative de la fabrication des roues a été sans conteste le calibrage des morceaux de 1,2 mm de long de fil de laiton, et surtout leur mise en place. Inutile de dire qu'un certain nombre ("certain" étant un euphémisme) a terminé je ne sais où !

IMG_20240522_213302_Red.jpg (76.38 Kio) Vu 5855 fois

Généralement, je procède pour mes modèles à un nickelage électrochimique des bandages de roues. Cependant, pour cette puce, comme je doute qu'elle fasse un grand nombre de kilomètres dans sa vie, je me suis contenté d'un brunissage chimique dans un bain de tourmaline dilué. L'étain des soudures n'est pas traité et reste blanc, mais sera peint ultérieurement.

[Dominique]

Hello Bernard,
Quelle patience et quelle précision.
Heureusement que tu utilises la SRE. J’imagine mal balader une panne de fer à souder dans cet espace.
Est-ce qu’un moulage des moyeux aurait eu le même rendu ?

[Franco Verzetti]

Est-ce qu’un moulage des moyeux aurait eu le même rendu ?

Peut etre .... en tous cas aurait été trop simple

[oursduluberon]

Et ben
Et moi avec mes bricolages à la gomme sur un locotracteur qui n'avance pas...

[netmetrique]

Est-ce qu’un moulage des moyeux aurait eu le même rendu ?

Je pense qu'une réalisation des voiles de roues par impression 3D aurait été parfaitement possible. Mais le cahier des charges que je me suis fixé pour ce modèle est un modèle en laiton réalisé par les même méthodes que celle que celles que j'utilisais il y a 20 ans. Exit donc l'impression 3D...

Heureusement que tu utilises la SRE. J’imagine mal balader une panne de fer à souder dans cet espace.

En fait toute les pièces sont fixées, mécaniquement parlant, au moment de la soudure. A l'exemple des renforts triangulaires maintenus en place par les secteurs circulaires. Il aurait donc été tout à fait possible de braser les pièces au chalumeau, ce que j'aurais fait si je n'avais pas eu la SRE, car elle ne risquent pas de bouger si les précédentes soudures fondent. Mais effectivement, guère possible d'utiliser un fer à souder car il laisse forcément des traces de brasure lors du contact avec les pièces. D'ailleurs, mes fers à souder ne servent plus que pour l'électronique.

[JJB]

Mais où s'arrêtera t'il .....
Superbe, comme d'hab.
J-J

[netmetrique]

En cette période estivale, fortement chargée du fait de la présence de la petite famille, le projet n'a avancé que très lentement...

L'avancée a porté sur la construction de la caisse et a commencé par la conception en CAO 3D.

La caisse est pratiquement entièrement formée dans de la tôle de laiton de 2/10. Une épaisseur un peu plus importante aurait sans doute permis une construction un tout petit plus solide mais était incompatible avec les dimensions de certaines pièces comme celles des montants des parois latérales au niveau des portes. L'expérience m'a cependant confirmé après montage que l'ensemble reste suffisamment rigide. Au début j'avais pensé découper toute les pièces à la main, mais la fragilité de quelques pièces (en particulier les montants de portes de parois latérales) m'ont amené à me tourner plus prosaïquement vers de la découpe chimique. Et comme il restait depuis de nombreuses années dans mes réserves une vielle plaque de laiton photosensible en 2/10, autant l'utiliser.

La caisse n'étant composée que de surfaces réglées, le développement et la mise à plat de chaque pièce est un jeu d'enfant, réalisé directement par le logiciel CAO. Les pièces sont ensuite agencées pour occuper sur la surface de la plaque de laiton, puis les deux typons recto/verso sont créés. La suite est classique, impression des typons sur feuille transparente, insolation de la plaque aux UV puis gravure. La gravure est affectée avec un mélange peroxyde d'hydrogène/acide chlorhydrique. Comme il n'est quasiment plus possible pour un particulier de se procurer de l'eau oxygénée à 130 volumes (des fois qu'on veuille fabriquer une bombe avec !), j'ai été conduit à adapter la composition pour utiliser de l'eau à 40 volumes qui elle est disponible facilement en GSB. Cela fonctionne aussi bien, mais les possibilités de régénération du bain par ajout d'eau oxygénée est plus limitée.