Deuxième caisse à savon

Alors voilà l'idée :

Cette fois, le but recherché est d'obtenir un résultat un peu plus complexe (mais pas trop quand même), (très) solide, léger, sécurisé, qui roule bien et joli. J'ai donc envisagé d'utiliser des roues avec des chambres à air et des pneus et un châssis en fer (on ne plaisante pas avec la sécurité). Je compte diriger cette fois avec un volant et acheter le moins possible.

Les matériaux :

Je dispose seulement de deux roues de diables (les deux roues arrière utilisées dans la fabrication de la première caisse à savon), deux types de barres de fer, un type léger en équerre et un type lourd en "T", des chutes de bois et diverses pièces d'acier (équerres, charnières, tubes...).

Première étape : Le châssis

J'ai commencé par recherché des plans sur internet et regardé les matériaux que j'avais à ma disposition. Les représentations 3D qui m'ont le plus inspirées sont les suivantes :

A partir de ces représentations 3D, j'ai grossièrement élaboré quelques plans et effectué quelques calculs sur papier que j'ai transcrit sur l'ordinateur:

Pour une raison de sécurité et de solidité, je conseille de souder des deux cotés et sur le plus de surface possible.
J'ai utilisé des barres de fer en équerre car l'angle donne de la solidité. Voilà une photo du matériau.

J'ai préféré souder plutôt que de percer et visser car faire des trous aurait affaibli les barres et les souder ensemble les aurait renforcées.
Bien que je souhaite construire la "carcasse", il m'est préférable d'installer les systèmes vitaux ex: roues arrière, freins, direction à la caisse préalablement.

Pour des raisons de clarté, et de facilités, j'ai pensé qu'il était bon de commencer par la direction, qui est le plus complexe.

Deuxième étape : La direction

J'ai prévu de faire une direction plus élaborée que la précédente. Cette foi, seules les roues tournent.
L'objectif est donc d'utiliser un système différent du premier (voir Troisième étape : La direction de la première caisse), d'utiliser cette foi non pas un axe principal mais deux axes (un pour chaque roues). Ces axes sont tenus par des triangles en cornière sur lesquels sont soudées des "vis avec des anneaux" comme celle-ci: Les axes (boulons) sont enfilés dans les anneaux.
Vu la quantité de choses à dire, j'ai divisé cette étape en trois parties.

partie 1/3: les pièces ratachées aux roues

Ces pièces vont servir à tenir la roue et à assurer sa rotation.
Le principal problème étant de souder l'axe (sur lequel on enfilera plus tard la roue) sur l'axe de rotation de la roue. En effet, souder un cylindre sur un autre cylindre, ce n'est pas évident ! C'est pourquoi, il faut utiliser une plaque en fer. Celle-ci sert d'appui pour la soudure. L'axe (sur lequel on enfilera plus tard la roue) peut facilement être soudé sur une plaque en fer et une plaque en fer peut facilement être soudée sur l'axe de rotation de la roue.
Ici, l'axe de rotation de chaque roue est un boulon, l'axe des roues est une barre pleine en acier de 20mm de diamètre.
Je conseil de percer les axes des roues (pour y mètre les goupilles plus tard) avant de souder car après, ce sera plus difficile de serrer le tout dans l'étau de la perceuse à colonne.
Dernière précision, avant de souder la plaque sur le boulon, il faut penser à enfiler les "vis avec anneaux" dans le boulon car après, ce sera impossible ! J'avais prévu d'utiliser une "vis avec anneau" mais après réflection, j'ai décidé d'en mettre deux au cas où.

Seulement, c'est au moment de réfléchir pour poser les triangles de la partie suivante que je me suis aperçu d'un problème évident et crucial. Le boulon est bien trop long. Effectivement, quand on présente la roue sur son axe, on remarque que le boulon mesure le diamètre de la roue.

Le problème, c'est que si les boulons arrivent en bas des roues, pour enfiler les boulons dans les anneaux qui seront soudés sur les triangles... Les roues ne toucheront pas le sol ou dans tous les cas, la caisse se sera pas de niveau. Il faut donc rétrécir les boulons. Ici, j'ai laissé un espace sur le boulon de manière à pouvoir y mettre un écrou.

partie 2/3: les triangles

Ces pièces servent à tenir les axes et à assurer la rotation des pièces vues à la partie précédente. Il y en a quatre, deux de chaque coté. Elles sont en cornière. Pour les poser, il a falu faire une modification du châssis en rajoutant des appuis pour les souder.

Voilà à quoi ressemble le châssis avec les triangles inférieurs:

Un espace est prévu pour accueillir les "vis avec anneaux" comme ci-dessous.

Pour accueillir les triangles supérieurs, j'ai fait une seconde avancée du chassis. Celle-ci viendra au dessus.

J'ai soudé les triangles supérieurs sous la deuxième avancée du châssis.

Ensuite, j'ai soudé la deuxième avancée du châssis sur le reste de la caisse. Sachant que, plus les triangles inférieurs et supérieurs sont écartés, plus c'est stable, il faut mesurer la longueur maximum des pièces ratachées aux roues (voir partie 1/3 de la direction). J'ai utilisé des chutes de cornière en veillant à ce que la deuxième avancée du châssis reste de niveau et de ne pas gèner l'espace qui servira à placer les différents systèmes manquants.

Sur cette photographie, une pièce ratachée à une roue est déjà mise. Pour cela, j'ai du d'abord rajouter les deux "vis avec aneaux" et un écrou puis soudé comme prévu les "vis avec aneaux" à l'intérieur des triangles.

partie 3/3: le volant

On m'a prèté un volant de course de fabrication artisanale ancré dans un écrou. J'ai donc commencé par évaluer l'angle dans lequel il faudrait fixer le volant à l'état final. C'est alors que j'ai dégoté une chute de tige fileté qui correspondait au volant. J'ai ensuite trouvé un tube d'un diamètre proche de celui de ma tige fileté et soudé la tige dans le tube comme j'ai pu. Une foi chose faite, j'ai ajouté deux pièces à mon châssis de façon à ce que le volant soit stable et fixe. Le reste du système de direction devra tenir entre ces deux pièces.

Cependant, le volant ne peut être ni baissé ni levé. J'ai donc imaginé un système pour pouvoir l'enfoncer ou le tirer. J'ai alors scié une bague et percé des trous dans cette dernière et dans le tube du volant afin que la bague soit entrainée par les mouvements du volant.
L'idée, c'est de transformer l'énergie mécanique de rotation du volant en deux énergies mécaniques de rotations. Pour ce faire, l'énergie mécanique de rotation sera convertie en énergie mécanique de translation grâce à l'équère soudée sur la bague et aux tiges qui reliront cette dernière à chaque roue.

Cette énergie mécanique de translation pourra être (re-)convertie en énergie mécanique de rotation grâce à des charnières trop longues que j'ai scié pour qu'elles soit à plat, soudé et vissé sur les plaques des pièces ratachées aux roues (voir partie 1/3 de la direction). Le tout n'est bien évidement pas serré, pour qu'il fonctionne, il faut que les différentes pièces du système de direction soient libres ! Pour finir, j'ai scié les boulons qui servaient à tenir les charnières car ils étaient trop longs et auraient pu nuire à une grande amplitude des roues.

Cette partie est Très délicate, il faut faire plein de réglages minutieux afin d'arriver à un résultat satisfaisant. Pour mes premiers essais, j'ai utilisé des tiges fines et très souples. Une fois mes réglages faits, j'ai pu utiliser des tiges plus épaisses et plus rigides. Pour les finitions, j'ai percé le bout du tube du volant pour y mettre une goupille et mis des contres écrous. C'est au moment d'essayer que.. ça coince ! La goupille que je venais de mettre frotait sur la plaque servant à guidé le volant. Il m'a donc fallu scier une partie de la goupille.

Après un essai en grande descente, déception. Les plaques des pièces ratachées aux roues et les petites charnières qui vont avec sont tordues. J'ai donc du souder des morceaux de cornière le long des plaques et du changer de charnières.

Troisième étape : Les roues arrière

Etant satisfait du système précédent, j'ai decidé d'utiliser le même principe que celui utilisé dans la Huitième étape : Les roues arrière (v2) de la première caisse. Cette foi, étant donné que le poids de la caisse est déjà conséquent, j'ai descidé d'utiliser un tube et non une barre pleine. Il est solide, simple et rapide à mettre en place.
La largeur du châssis étant de 50cm, l'axe des roues mesure donc 80cm (15cm de chaque côté), j'ai jugé bon de prévoir plus long pour un éventuel changement de roue. Afin que la caisse soit de niveau, j'ai dû rajouter deux morceaux de fer carré sur le châssis. Une foi chose faite, j'ai percé le tube aux extrémités pour les goupilles avant de le souder.

Premiers essais = Quatrième étape : Les roues arrière (v2)

Ravi que la caisse puisse enfin rouler, je me suis risqué deans une descente peu dangereuse sans freins. Cette foi, pas de gamelle mais un léger problème technique !

Pour enlever la soudure et nettoyer la zone de soudure, j'ai du passer la meuleuse.
Cette foi, plus d'alternative(s), une barre pleine est necessaire ! et, comme ce désagrément m'a contrarié, je me suis decidé à rajouté autour de l'axe des bouts de fer carré pour consolider et tenir la barre au châssis.

Cinquième étape : Les freins

Cette étape a nécessité beaucoup de réflexion ! L'idée, c'est que, les mains sont prises par le volant donc, le système précédent (voir Septième étape : Les freins de la première caisse) ne peut être utilisé; il faudra donc un pédale. Mais il y a des choses à garder dedans.
J'ai commencé par trouver deux tubes qui s'emenchent bien l'un dans l'autre sans qu'il y ait trop de jeu. Je les ai scié pour que celui qui s'emmenche dans l'autre soit plus long. J'ai ensuite préparé (scié et percé à deux reprises) des bouts de cornière habituelle pour accueillir les patins de freinage (plus long cette foi car, plus il y a de surface d'appui sur le pneu, plus le freinage est efficace, mais aussi large). J'ai après cela découpé les patins à la scie, percé les avants trous et visé les cornières dessus. J'ai enfin fini par souder les cornières sur le tube intérieur.

J'ai scié une petite fenètre au centre du "gros" tube pour pouvoir y souder (sur le "petit" tube une chute de cornière que j'ai pris soin de percer au bout.

Je conseille de souder la chute de cornière un peu en retrait vers l'arrière de la caisse, comme ça, il y aura plus de jeu à la pédale. Pour accrocher la pièce au reste de la caisse, j'ai utilisé deux parties hautes de colliers de plomberie comme celui-ci :

Bon, la pédale maintenant. Il faut transformer une énergie mécanique de translation en deux énergies mécaniques de translation (les patins sur les pneus) grâce au système réalisé précédement, il ne nous reste plus qu'a transformer l'énergie mécanique de translation initiale (de la pédale) en énergie mécanique de translation (tirer la chute vers l'avant de la caisse). Le mouvement de la pédale sera assuré par une charnière. Celle-ci soudée sur une cornière elle même soudée en travers du châssis à cet effet.
La pédale est constituée de deux charnières soudés l'une sur l'autre. Elles permettent l'articulation de la pédale sans forcer sur quoi que ce soit. En bas de la pédale, la charnière est accrochée au reste du système à l'aide d'un boulon pour que ça reste démontable.
Après un essai, le résultat est décevant. Le freinage n'est pas efficace et il faut vraiment forcer sur la pédale pour avoir un semblant de ralentissement ! Résultat : pédale tordue. J'ai donc du prendre une charnière plus épaisse et la renforcer avec de la cornière.

Pour la qualité du freinage, je me suis rendu compte en comparant avec la première caisse (voir Septième étape : Les freins de la première caisse) que je n'avais pas assez de force. Le problème venait de la longueur de la chute soudée dans la "fenètre". Plus elle est longue, plus l'on a de force à la pédale. J'ai donc du réhausser tout le système de frein arrière. J'ai utilisé pour ce faire des morceaux de fer caré de 20mm de coté. Le système réhaussé jai pu allonger la chute en soudant un bout de cornière contre celle existante.

Le système est donc opérationnel ! Il manque cependant un retour de pédale. Il sera assuré par un ressor. Il est tennu par des bouts de fil de fer. Ces derniers sont attachés au châssis et au bout de la charnière basse de la pédale.

Sixième étape : Le siège

Le siège utilisé est identique que celui utilisé pour la première caisse. (voir Douzième étape : Le siège de la première caisse)
Il y a des pas de vis en plastique en dessous. J'ai utilisé de longues vis pour percer ces pas de vis jusqu'à traverser le siège pour voir le point de chute des vis. J'ai alors pu visser une planche sous le siège en utilisant ces trous.

Je n'ai ensuite plus eu qu'à fixer la planche sur la caisse. J'ai utilisé des parties hautes de colliers de plomberie comme celui-ci :

La planche devait avoir quatres points d'attache à la caisse. Deux devant et deux derrière. Seulement pour l'accrocher devant, le système de frein frottait sur la planche. J'ai du visser en plus deux petits bouts de planche pour écarter la planche du siège du système de frein.

Dernière mise à jour: 19/10/2010