Base roulante avec du matériel de récupération

[mdiabolo]

Bonjour,

Je suis en train de me renseigner sur un projet de base roulante télécommandée en utilisant presque que de la récup. L'usage final est plutôt à base ludique-décoratif pour une association.

En gros j'aimerais refaire une voiture télécommandée mais en plus gros (charge de l'ordre de 10kg à bouger pour une autonomie de 30 min à 1h, ca serait pas mal). Après je ne suis pas arrêté définitivement sur les caractéristiques et je m'adapterais en fonction de ce qui existe.

La structure mécanique on devrait se débrouiller.
Au niveau des roues je pense récupérer des roues de landau ou de vélo enfant.
Au niveau batterie ( batterie voiture en casse)...
Au niveau réducteurs: pignonerie + chaine de vélo
Au niveau moteur: moteur essui-glace
Au niveau commande: boitier de voiture télécommandée pour le signal (émetteur+récepteur).

+ quelques composants d'élec: relais, ...

Ma question en ce moment portent sur les moteurs. Les moteurs d'essuie-glace sont facilement récupérables et ont l'avantage de foncitonner sur 12V (donc batterie auto en casse également).
Je me demandais par contre qu'elle puissance ils pouvaient fournir et surtout combien ils consomment.

Y aurait-il d'autres petits moteurs facile à récupérer qui aurait des propriétés intéressantes ? (moteur de perceuse, visseuse ... ? mais ca m'a l'air difficile à trouver).

Pour le moment je n'en suis pas encore au schéma. J'essaye juste de penser si cela pourrait conveir pour mon projet.

Merci d'avance pour vos retours d'expériences,

Mathieu
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[invite76532345]

Bonsoir Mdiabolo
Quand tu écris:

charge de l'ordre de 10kg à bouger pour une autonomie de 30 min à 1h, ca serait pas mal

Il manque la vitesse de déplacement, et sur quel sol ? carrelage, pelouse du jardin ? autre ?... Y a t-il aussi la possibilité de monter une pente (genre rampe d'accès voitures d'enfants ou de handicapés) ?
Ceci afin de déterminer la "force" de traction nécessaire.
Charge de l'ordre de 10kg... Y compris la batterie pour 1/2 à 1h d'autonomie, cela semble à première vue léger.
Tu dis aussi:

Au niveau réducteurs: pignonerie + chaine de vélo

Evidemment la réduction dépendra de la vitesse à l'arbre moteur, mais en fonction de cette réduction et du nombre d'étages que tu prévois, le rendement va changer. Et il faudra en tenir compte dans la puissance du moteur.
Une fois que l'on connait la puissance (en Watts) nécessaire, on peut sélectionner un moteur, pas avant.
S'il te plait, donne ces infos.
A+

[mdiabolo]

Bonjour,

Merci d'avoir répondu. En fait, je n'ai pas trop donné de détails car nous ne sommes pas très exigeant sur les fonctions à accomplir. Notre critère est vraiment le coût minimal.

Au niveau de la vitesse, ca n'a pas vraiment d'importance (de l'ordre de la marche ou un peu plus vite ou un peu moins pour donner un ordre d'idée)...

La possibilité de monter une petite rampe serait appréciable donc à la limite dans ce projet je pense qu'il vaudrait mieux privilégier le couple à la vitesse du moteur.

Au niveau du sol, plutôt de type route ou sentier ou herbe (en gros comme un vélo de ville quoi). La possibilité de passer un petit obstacle de 2 ou 3 cm de haut peut-être pas mal mais pas critique.

Sinon ca fait quelle puissance un moteur d'essuie-glace en général ? Quel couple peut-on espérer à la sortie de l'arbre moteur pour quelle consommation ?

Merci d'avance

[invitebef267d3]

on dirait que je me suis fait doubler

salut,
pour le moteur, tu peux aussi voir du coté tondeuses à gazon.
comment comptes tu t'y prendre (point de vue mécanique) pour la direction?
Papykiwi,
je pense qu'il faut pas être trop demandeur de specs/performances quand on fait de la récup.. On prend ce qu'on a sous la main, et on voit ce que ça donne comme performance..
Qqu'un a une idée de la puissance des moteurs d'essuie glace? Et de l'électronique qui permet de piloter ce genre de moteurs?

bàv
GDR

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebef267d3]

en fait le moteur de tondeuse, c'est ptet pas une brillante idée...
couple faible et vitesse élevée, puis c'est du 230Vac

[mdiabolo]

Bonjour,

Au niveau de la direction, je pense faire de la manière suivante. Vu que je vais utiliser une commande de voiture télécommandée (2 mollette de direction donc: AV/AR et D/G).

Je n'ai pas envie de faire un asservissement de vitesse sur mes roues de manière à faire tourner mon robot en jouant sur la différence de vitesse sur un même essieu.

J'ai plutôt envie de choisir une méthode électrique "simple" et un schéma de direction mécanique plus "complexe".

Du coup je pensais faire la direction AV/AR sur l'essieu avant de la base roulante.

Puis juste une roue à l'arrière libre mais que je peux orienter en faisant pivoter l'axe sur lequel elle est fixée. Du coup j'obtiens la direction de ma base roulante.

Est-ce clair ?

[invite76532345]

Bonsoir à tous

je pense qu'il faut pas être trop demandeur de specs/performances quand on fait de la récup.. On prend ce qu'on a sous la main, et on voit ce que ça donne comme performance..
Qqu'un a une idée de la puissance des moteurs d'essuie glace?

Oui pour specs/performances mais il faut que la "base roulante" avance à la vitesse d'un piéton. Si le moteur n'est pas assez costaud, il faudra le changer et refaire tout le système de transmission, les fixations, supports, etc. Il vaut donc mieux s'assurer au départ que l'on a "récupéré" quelque chose d'utilisable.
Donc:
Avec arrondi "machine" à 2 décimales
g=9.81
Vitesse piéton 4km/h =1.23m/s
Poids du mobile 10kg, masse (sur plat)10/9.81= ~1.02 DaN ou 10.2 N
Masse en côte 4%: 10.2 + (102 x0.04)=14.28N
F=mv2 ==> f = 14.28 x 1.23 = 17.56 ==> en 1 seconde 17.56W
Rendement de la chaine cinétique estimée à 60%, P devient
17.56/0.6 = 29.27W
Un moteur d'essuie glaces, un gros, classique (tout dépend du modèle et des balais qu'il entraîne) consomme en moyenne 6 Ampères, soit une puissance d'entrée (en route) de :
14.3V x 6 A = 86W
et sous 11.5V, (batterie moyenne sans l'alternateur) 11.5 x 6 = 69W
Rendement de l'ordre de 0.7 ==> 48.3W à l'arbre
Donc cela pourrait aller. Et à priori il a le droit de tourner pendant 1 heure sans bruler le moteur.
Côté batterie, en dégrossi, on va demander une moyenne de 3.5A durant 1h soit 3.5AH. Il ne faut pas utiliser plus de 1/3 de la capacité de la batterie pour conserver une tension acceptable. Sa capacité devra être >= 11AH
A+

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Pas glop?
J'en perds mon latin
la journée a été dûre , ô grand maître Yoda!


P = m .g = 10 x 9.81 = 98 N = 9,8 daN

Par ailleurs, il serait intéressant de connaître la valeur de l'accélération,
(ou bien sur quelle distance on atteind la vitesse maxi), ce qui permettra
également de mieux dimensionner le moteur.

F = m . Accélération , (avec m = toujours 10 kg)

Puisqu'il s'agit de récupérer du matériel, je pense que la source d'énergie
peut être une batterie automobile.
Dans ce cas, il sera peut-être utile de revoir à la hausse la masse en charge.

Le sujet est intéressant.

Cordialement

[mdiabolo]

Merci pour ses réponses.

En effet, je pense que j'ai sous estimé le poids de la base roulante. En tout cas avec le calcul ca me donne une base pour démarrer.

En ce qui concerne le temps d'accélération cela n'est pas vraiment déterminant car de toute manière on va commander le moteur en tout ou rien je pense dans un premier temps. En effet je préfère avoir assez rapidement un prototype qui roule (ou pas) rapidement plutôt qu'un super modèle qui une fois fait, j'aurais plus la motivation de le faire.
On fait ca plus pour s'éclater sur la réalisation plutôt que sur le côté théorique. En même temps j'avais posté ici car ca me permet de voir si le problème et la solution envisagée reste cohérente. Pour le moment, il n'y a pas l'air d'avoir d'abbérations donc tant mieux.

Je vous tiendrais au courant de la réalisation et des schémas, des récup et du prix.

Bonne journée,

Mathieu

[invite76532345]

Bonjour Ouk A Passy.
Je ne suis pas très bien ton raisonnement (je dois me faire vieux), tu dis:

P = m .g = 10 x 9.81 = 98 N = 9,8 daN

et ce poids de 10kg ou 9.8 daN est déjà donné dans l'énoncé. Sur plat, "g" est équilibré par la réaction du sol, par contre, en côte, non.
A priori mon petit calcul est "homogène" quant au résultat (~30W, au rendement près).
Prenons pour exemple un gamin pesant ~10kg qui se promène avec sa maman dans un parc en ville. Maman est à pied (vitesse 4km/h ou 1.23m/s), le gamin est sur son vélo à 4 roues (2 pour rouler, 2 pour l'équilibre), mobile presque analogue à la "base roulante". Il avance à la même vitesse que Maman. La puissance qu'il peut développer durant 30 minutes à 1heure (quelle longue promenade!!!) est d'environ 20 à 30 watts (pas 200 à 300, à son âge il ne connait pas encore l'EPO).
Par contre, d'accord avec toi au sujet de l'accélération. J'y ai pensé aussi mais j'ai négligé de calculer car il y a suffisamment de réserve de puissance sur le moteur de ~48W pour faire démarrer le mobile et que Mdiabolo n'impose pas de valeur d'accélération.
Ai-je raté quelque chose?
Cordialement

[polo974]

Bonsoir à tous ...
Poids du mobile 10kg, masse (sur plat)10/9.81= ~1.02 DaN ou 10.2 N
...

Là, j'ai du mal, j'aurais dit un truc du genre coeff de frottement (ou roulement) 10% => F = 10kg * 9.81m/s² * 10% = environ 10N
(ok, on tombe sur la (presque) même valeur, mais je crois que j'ai un peu plus juste...)

Masse en côte 4%: 10.2 + (102 x0.04)=14.28N
...
F=mv2 ==> f = 14.28 x 1.23 = 17.56 ==> en 1 seconde 17.56W
...

Là, il y a un 2 en trop qui s'est glissé dans la formule, mais l'appli est bonne.

Bonjour, ...
P = m .g = 10 x 9.81 = 98 N = 9,8 daN
...

Eh, c'est pas un ascenceur qu'on fabrique ! ! !

Ensuite, passer un petit obstacle (2/3cm) dépend du diamètre des roues, ça peut s'assimiler à une pente.

Pour se donner une idée de dimensionnement, il y a les joujoux moto électrique tricycle pour petits qui ont environ les mêmes caractéristiques (légèrement sous dimensionnées), mais c'est l'ordre d'idée (ok, pour monter la côte du lotissement, j'avais attelé les chiens).
PS: je n'avais pas encore lu l'analogie de papykiwi à propos du gamin développant 20 à 30W (sportif le gamin de 10kg...) sur son truc à pédales.

[invite76532345]

Bonjour Polo
Ouk m'avait déjà fait la remarque (en privé) au sujet des 10.2 N et nous nous sommes expliqués.

F=mv2 ==> f = 14.28 x 1.23 = 17.56 ==> en 1 seconde 17.56W

Oui, en fait il y a 2 fautes de frappe dans le texte et la vitesse est 1.11 m/s, v² vaut 1.23; Sorry!!!
Comme cela ne change pratiquement rien au résultat, je n'ai pas corrigé après coup.

Eh, c'est pas un ascenceur qu'on fabrique ! ! !

Non mais Mdiabolo a dit:

La possibilité de monter une petite rampe serait appréciable

quand je lui avais parlé de rampe d'accès voitures d'enfant ou handicapés. Et comme il n'a pas parlé d'auxiliaire chien, j'ai prévu une pente de 4%

"Ben,si j'aurais su, j'aurais pas v'nu" (L. Pergaud, La guerre des boutons)

Bon dimanche

[polo974]

Bonjour Polo
Ouk m'avait déjà fait la remarque (en privé) au sujet des 10.2 N et nous nous sommes expliqués.

Cachotiers

Oui, en fait il y a 2 fautes de frappe dans le texte et la vitesse est 1.11 m/s, v² vaut 1.23; Sorry!!!
...

Oui, et moi, j'ai pas bien tout lu et je me suis surplanté pardessus
Oups

[mdiabolo]

Merci pour toutes ces précisions.

J'ai démonté ma voiture télécommandée mais j'ai un petit problème (voir http://forums.futura-sciences.com/sh...04#post1407504),

Sinon comment faire la direction, en effet j'avais un peu trop vite réfléchi au problème. En fait mon moteur qui dirigera la base ne devra pas tourner en permanence mais plutôt devra avoir 3 positions (gauche, droit, tout droit) ou au moins 2 butées sur les extrémités afin qu'il ne tourne pas en permanence.

Avez vous des idées de mécanismes ?

Merci d'avance

[mdiabolo]

Une autre petite question.

Par rapport, à l'élec de puissance. Est-ce que je peux réutiliser des relais d'une voiture ? Si oui lesquels ?

Merci d'avance,

Mathieu

[invite76532345]

Bonjour

Est-ce que je peux réutiliser des relais d'une voiture ? Si oui lesquels ?

Il existe 2 types de relais "standard" automobile: 1 contact "travail" (1T) ou 1 contact "inverseur" (1RT). En version standard ils sont capables de commander un courant de 20 ampères. Donc pas de problème dans ton cas.
A+

[mdiabolo]

Bonjour, merci pour cette précision paykiwi.

Aurais tu une idée par rapport à ma question précédente pour la direction de la voiture ?

Merci d'avance,

Mathieu

[invite76532345]

Bonsoir mdiabolo.
Je ne veux pas avoir d'idées pour l'instant, sans avoir vu un croquis coté (même approximatif ) du système mécanique (biellettes, tringlerie ou cables ou chainettes, etc). Il est trop facile, en voulant aller trop vite, de dire une c....rie difficile à rattraper.
Une fois construit: " M.... ça marche pas !!! " , cela fait désordre.
Et de plus il faut tout recommencer.
Bonne soirée
Papykiwi

[mdiabolo]

Bonjour,

J'ai réfléchi un peu au problème pour la direction. J'ai pris l'hypothèse de l'utilisation d'un moteur 12V (type essui-glace).

La roue, placé à l'arrière de la base roulante, est maintenue par une fourche de vélo. Cette fourche de vélo est actionnée à travers un réducteur fait à l'aide d'un demi-cercle (type jante de vélo), d'une chaîne de vélo et d'un petit pignon sur lequel vient se greffer l'axe du moteur d'essui glace.

L'idée est la suivante, comme le moteur ne peut pas être commandé en position mais seulement en vitesse, si on arrive à avoir une réduction importante (donc une vitesse lente) on peut diriger la direction assez facilement.
De plus en plaçant des interrupteurs de chaque côté afin de réaliser une sorte de butée de fin de course, on limite le déplacement du moteur.

Avantage: facile à mettre en place dans un premier temps
Inconvénients: il n'y a pas de position "tout droit", l'utilisateur sera donc toujours obligé d'osciller droite/gauche d'où la nécessité d'une vitesse lente afin de pouvoir régler facilement.

Bonus: trouver un moteur réversible de manière à ce qu'on puisse faire revenir la roue à une position droite à l'aide par exemple de 2 ressorts.

Qu'en pensez vous ?

[mdiabolo]

Bonjour,

Ca y est on a récupéré des pièces sur une Polo. On a des moteurs d'essui glaces et également le moteur du ventilateur du radiateur. A priori ce dernier est réversible (faible réduction) donc peut-être qu'on peut utiliser celui-là pour la direction.

Sinon, j'ai trouvé des petits boitiers électriques avec des gros numéros dessus (72, 83, ...) dans la voiture. Est-ce des relais ? Si oui comment se branchent ils ?

Merci d'avance

[mdiabolo]

Ca y est alors on a avancé un peu...

On a les moteurs et tout et tout. Mais le côté élec a été mis de côté de manière à avancer un peu sur la partie méca et du coup se motiver car psychologiquement c'est plus motivant.

Pour le moment ca ressemble à ça:
base_roulante.jpg

Bon on a pas encore mis les transmissions qui seront faits à base de pignons et de chaîne (objectif du prochain week end).



.

[mdiabolo]

Bonjour,

Je me mets à la partie élec afin qu'elle soit prête quand on en a besoin. Je vais utiliser un PIC je pense. Quel est le plus simple pour commander les 2 moteurs de type essui-glace (moteur 12V) ?

J'hésite entre des relais ou un pont en H mais je ne sais pas si le pont en H sera assez puissant.

Merci d'avance pour vos conseils.

[Ouk A Passi]

Bonjour,

J'hésite entre des relais ou un pont en H

Le relais fonctionne en "tout ou rien": ce n'est pas très pratique!

...mais je ne sais pas si le pont en H sera assez puissant.

Il suffit de prévoir un pont en H d'une puissance adaptée à celle des moteurs.
Il existe aujourd'hui un grand chois de MOS-FET.

[torrian]

Bonjour
je fait du modélisme et j'ai peut être une idée pour la direction "tout droit" de ton engin:
Pourquoi de pas rajouter 2 ressort de rappelle fixé a la fourche pour la rappeler en position "tout droit" quand ton moteur n'est pas alimenté?
ensuite pour la réduction tu peut peut être démonter une visseuse sans fil et récupéré le réducteur et si au pire il n'est pas suffisant diminue la tension d'alim du moteur il va forcément tourné moins vite ^^
mais attention mon système ne fonctionne que si les ressort ont sufisament de force pour obliger le moteur a tourner a travers le réducteur donc je conseil de plutôt diminuer la vitesse en abaissant la tension que de mettre un réducteur trop dure.
En espérant t'aider
ciao

[Antoane]

Bonjour,

Pourquoi de pas rajouter 2 ressort de rappelle fixé a la fourche pour la rappeler en position "tout droit" quand ton moteur n'est pas alimenté?
ensuite pour la réduction tu peut peut être démonter une visseuse sans fil et récupéré le réducteur et si au pire il n'est pas suffisant diminue la tension d'alim du moteur il va forcément tourné moins vite ^^
mais attention mon système ne fonctionne que si les ressort ont sufisament de force pour obliger le moteur a tourner a travers le réducteur donc je conseil de plutôt diminuer la vitesse en abaissant la tension que de mettre un réducteur trop dure.

La plupart des visseuses sans fils sont équipées d'un mandrin "auti-sérant" or, le propre de ces mandrins, c'est de ne pas laisser tourner le moteur a travers du réducteur !

[torrian]

bonjour,
Il est quand meme possible de prendre le reducteur car le systeme de bloquage est indépendant et il est possible de tourner le mandrin à la main.
Au pire ce reducteur est composé de 2 etage il suffit d'en enlever un et sa marche aussi.
Mais sinon il doit y avoir moyen de récupéré des réducteur sur les machine a laver, vous savez le bouton qui tourne en haut si jme rapelle bien ya un systeme d'engrenage la dedans.

Au pire on peut bricoler un truc avec les pignons de la visseur mais je garantie pas ^^

ciao


Bonjour à tous

Dans le cadre du grand ménage de fin d'hiver, en attendant celui de printemps, cette discussion quitte le forum des projets, dont elle ne remplit pas les conditions, pour celui d'électronique.


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