Sphère radiocommandée

Cette sphère mobile est le prolongement motorisé et radio-commandé du rouleau magique (https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Rouleau_magique).

Difficulté

Expert Expert

Durée

7 day(s) jour(s)

Disciplines scientifiques

Electricité, Mécanique, Physique

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Mp4

Evolutions Sphère.mp4

Étape 1 - Description

Sur la photo 1, on voit la sphère complète ainsi que le boîtier de la télécommande. Par transparence on devine un axe traversant sur lequel est accrochée une platine globalement en forme de T.

Cette platine porte un motoréducteur sur sa partie supérieure. Sur la partie inférieure du T est fixé un servomoteur portant un balourd constitué par le pack de piles. On verra que le motoréducteur sert à incliner l'ensemble vers l'avant ou vers l'arrière, alors que le servomoteur sert à incliner le balourd vers la droite ou vers la gauche.

Sur la figure 2, on voit la sphère ouverte. Elle est constituée de deux hémisphères en plastique transparent (présentoirs pour lingerie). L'un des hémisphères est relié au mécanisme interne alors que l'autre sert uniquement de couvercle complétant parfaitement la sphère et permettant le roulage.

Sur la photo 3, on voit qu'une extrémité de l'axe est lié en rotation avec un des hémisphères (roue rouge d'un meccano ancien), alors que l'autre extrémité est liée en rotation avec l'axe de sortie du motoréducteur (grâce à un manchon en cuivre récupéré sur un domino d'électricien). Ce motoréducteur est lui-même fixé sur la platine en T.

Sur la photo 4 montrant la face avant du mécanisme on voit le motoréducteur, le récepteur de la télécommande juste au dessus et l'interrupteur général au dessus à gauche.

Sur la photo 5 montrant la face arrière du mécanisme on voit le variateur de vitesse et amplificateur de puissance (radiateur bleu) qui s'intercale entre le récepteur de télécommande et le motoréducteur.

En dessous l'arrière du servomoteur qui permet le mouvement du balourd vers la droite et vers la gauche. Ce servomoteur est directement piloté par le récepteur de télécommande.

Étape 2 - Comment ça marche ?

Le principe est très proche de celui mis en œuvre dans le rouleau magique. On a remplacé le moteur à élastique par un motoréducteur. Ainsi le mouvement est assuré tant que les piles sont chargées, alors que le rouleau s'arrête lorsque l'élastique est déroulé.

Sur les photos 1 et 2, on voit ce qui se passe lors de la marche avant: l'ensemble de la platine lestée par le balourd s'incline vers l'avant, provoquant le basculement de la sphère vers l'avant.

Sur la photo 3, l'ensemble de la platine s'incline vers l'arrière, provoquant le basculement de la sphère vers l'arrière.

Le basculement de la sphère vers l'avant ou vers l'arrière tend à ramener le balancier en position verticale. Mais cette tendance est aussitôt compensée par la rotation du motoréducteur. Il en résulte une inclinaison du balancier stable pendant que la sphère roule en avant ou en arrière.

Sur la photo 4, le balourd constitué par les piles s'incline vers la droite, provoquant le basculement de la sphère vers la droite.

Sur la photo 5, le balourd constitué par les piles s'incline vers la gauche, provoquant le basculement de la sphère vers la gauche.

Le basculement de la sphère vers la droite ou vers la gauche modifie le "chemin de roulement" sur la sphère: Au lieu de rouler sur le grand cercle de la sphère, le roulement s'effectue sur un plus petit cercle parallèle. Il en résulte une trajectoire au sol qui est un cercle.

Étape 3 - Quelques précisions pour la fabrication

La coque sphérique

Ce type de sphère peut être acheté sur internet. On l'utilise en général comme présentoir ou comme élément décoratif. Il est facile de la percer à chacun de ses pôles avec une simple perceuse.

Le moto réducteur

Comme montré sur la photo, il faut que la sortie soit double, afin de pouvoir raccorder les deux demi-axes qui vont se fixer aux deux pôles de la sphère.

Utilisation de dominos d'électricien

Les dominos d'électricien sont très utiles pour réaliser des paliers pour guider des axes en rotation. De plus si on enlève le plastique pour ne conserver que les parties contact en cuivre, on peut s'en servir conne accouplement entre deux axes (Ex: en sortie motoréducteur).

La radiocommande et le variateur de vitesse

La radiocommande est tout à fait classique ainsi que le servomoteur qui se branche directement sur le récepteur.

Par contre, on ne peut brancher directement le motoréducteur sur le récepteur. Il faut intercaler un variateur de vitesse. Ces variateurs sont très utilisés pour la télécommande des modèles réduits de voitures ou bateaux.

Dernière modification 26/06/2022 par user:Occitan.

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