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Version actuelle datée du 2 mai 2023 à 17:58
Voici comment concevoir la voiture à propulsion élastique, facile et rapide, pour des moments toujours plus fun ! C'est la Smobile !
Difficulté
Facile
Durée
5 heure(s)
Disciplines scientifiques
Mécanique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Rassembler le matériel et les outils
- 3 Étape 2 - Découpe de la planche
- 4 Étape 3 - Impression 3D
- 5 Étape 4 - Assemblage pour la voiture élastique
- 6 Étape 5 - Assemblage pour la voiture à ressort
- 7 Étape 6 - Test
- 8 Étape 7 - Détails et décoration
- 9 Comment ça marche ?
- 10 Éléments pédagogiques
- 11 Commentaires
Introduction
La voiture à propulsion élastique est inspirée du film Cars. Elle vous permet de jouer de façon infinie à des courses de voiture, pour une vie toujours plus fun. Et ça à tout âge !
A noter qu'il y a dans ce wiki, une explication pour une voiture avec un élastique et une explication avec un ressort. Nous avons décidé de faire les deux afin de pouvoir les comparer et trouver de possibles améliorations. La seule différence dans la construction est la partie système sous la voiture, les étapes précédentes et suivantes sont donc communes au deux voitures.- Matériel et outils
Vis 
Vis en métal à trouver en magasin de bricolage
Une vis est une machine simple apte à transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation dirigé suivant l'axe de rotation, ou vice-versa.
Les divers types de vis se caractérisent par l'utilisation de surfaces hélicoïdales. On peut distinguer :
la vis de fixation utilisée de façon statique pour diverses sortes de liaison ; la vis d'Archimède utilisée pour la manutention de matériaux granulés ou pulvérulents, ainsi que pour le pompage des fluides, (exemple : vis à grain) ; la vis de transformation de mouvement utilisée de façon dynamique pour transformer, dans un sens ou dans l'autre, un mouvement de rotation en mouvement de translation ou un couple en effort axial ; la vis sans fin qui, associée à des roues dentées, permet de réaliser des engrenages ; la vis micrométrique, permettant de mesurer avec précision ; le mécanisme de vis-écrou ;le mécanisme de vis à billes.
Elastique 
Un élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire.
Bois 
Planche en bois. Image de wikipedia Cleonard1973 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
Imprimante 3D 
L'impression 3D ou impression tridimensionnelle est l’appellation « grand public » des procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière.
Clou 
Un clou est une pièce métallique de forme allongée servant à fixer deux objets l'un à l’autre. Il est composé d’une extrémité plate, parfois élargie, nommée tête et d'un corps, se terminant par une forme pointue.
Peinture - gouache
[[File:]]
Peinture d'écolier, présentée en tubes (pâte) ou en bidon (liquide)
Scie 
Une scie est un outil à une lame dentée en acier trempé, destinée à couper des matériaux tels que le bois, la pierre, les métaux... Elle est actionnée par divers moyens tels que la force musculaire, l'électricité ou l'eau.
Papier à poncer
[[File:]]
Feuille abrasive de "grain" variable utilisée pour poncer du bois ou divers matériaux.
Marteau 
Un marteau est un outil percuteur, servant par exemple à aplatir un morceau de fer ou à enfoncer un clou.
Perceuse 
Une perceuse ou foreuse est un outil qui sert à percer ou tarauder des trous dans différents matériaux à l'aide de forets. Les perceuses modernes sont l'aboutissement de plusieurs siècles de technologie. Les vilebrequins sont apparus dans les ateliers de menuisiers et chez les charpentiers vers le XVe siècle. Les perceuses manuelle à engrenage datent du XIXe siècle, et c'est vers la fin du XIXe siècle que sont apparues les premières perceuses électriques.
Equerre 
Equerre de construction/fixation en métal
Colle 
Colle
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Étape 1 - Rassembler le matériel et les outils
Matériaux par voiture :
- Les Roues avec un axe (voir étape 3)
- Une planche de bois (1,5cm épaisseur environ)
- 4 Vis
- 1 élastique (si voiture à élastique)
- 1 ressort (si voiture à ressort)
- 1 Clou à tête plate (si voiture à élastique)
- 2 équerres
- Décoration (pour le fun)
Outils :
- Scie
- Imprimante 3D
- Ponceuse/Papier de verre
- Marteau
- Perceuse/Visseuse
- Colle forte
- Pinceau/Peinture (optionnel : décoration)
Étape 2 - Découpe de la planche
Il faut découper la planche, en dimension au choix (nous avons fait du 16,5cmx8cm)
Photo 1 :
On trace au crayon les bords de dimension choisie pour la découpe
Photo 2 :
On découpe à la scie circulaire les planches
Étape 3 - Impression 3D
Il faut maintenant imprimer les 4 roues et les 2 axes. Nous avons pris un modèle gratuit sur Cult3D (Photo 1). Nous avons ensuite dimensionné les axes et les roues sur Cura avant d'aller les imprimer (Photo 2).
Le temps d'impression dépendra de vos dimensions, nous pour un axe de 10cm et 2 roues de 2cm de larges, nous en avons eu pour 1h30.
Si vous voulez imprimer les roues et les axes voici le lien du modèle, il ne faut prendre que ces derniers (Fichier STL gratuit Battle Bot avec marteau automatique・Objet imprimable en 3D à télécharger・Cults (cults3d.com)) Si vous voulez imprimer des équerres voici le lien du modèle 3D (Meccano arm 8 holes 05-1997 by MariuszEm - Thingiverse)[1]
(TEMPS NON PRIS EN COMPTE DANS LA CONSTRUCTION)
Étape 4 - Assemblage pour la voiture élastique
Axes et Roues :
Prendre la planche et visser les équerres, une à l'avant et une à l'arrière (Photo 1)
Passer l'axe dans les équerres et fixer les roues sur les cotés (selon l'axe rouge de la Photo 2)
Fixation de l'élastique : (voir vidéo)
Passer l'élastique sur l'axe arrière et faire un nœud
Planter le clou sous la voiture, de façon à accrocher l'élastique.
Ajouter un petit point de colle de chaque coté de l'axe au niveau des équerres afin que l'axe ne glisse pas en translation, si votre axe à tendance de glisser.
Au final, on obtiens ça (Photo 4)
Étape 5 - Assemblage pour la voiture à ressort
Pour la voiture à ressort, fixer qu'une seule équerre à l'arrière (Photo 3) et mettre l'axe et les roues comme pour celle avec l'élastique.
Fixer de quoi tenir le ressort de façon à ce que le ressort arrive au niveau de l'équerre à la détente. (Photo 2)
Étape 6 - Test
Il est l'heure de tester votre voiture.
Faites la reculer au maximum (sans trop forcer pour ne pas casser tout le système).
Lâchez la. Elle avance !!!
Étape 7 - Détails et décoration
Pour pimper votre voiture, vous pouvez la décorer à votre goût !
pour ce faire, réalisez un patron de voiture, en carton, aux bonnes dimensions (16.5cmx8cm et la hauteur de votre choix); vous trouverez de nombreux modèle sur internet.(photo 1)
Une fois le patron terminé, découper le au ciseaux (ou cutter), puis peignez avec les couleurs qui vous font envie !
Enfin, collez le patron sur les cotés de la planche en bois.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Voiture élastique:
En reculant la voiture, l'élastique s'enroule autour de l'axe, celui est alors tendu. Une fois la voiture lâchée, l'élastique se détend et se déroule de l'axe, ce qui crée une propulsion .
Voiture ressort :
Même principe pour la voiture avec le ressort. Il s'enroule et se tend avec l'axe qui tourne. Dès qu'on lâche la voiture, il revient à sa position initiale et fait ainsi tourner l'axe.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Attention à ne pas trop reculer la voiture pour la faire avancer. Cela peut casser l'élastique/ressort, ou pire, casser l'axe des roues.
Nous avons aussi changé le système entre temps mais ceux du tuto marchent, seulement la propulsion n'est pas maximale.
Applications : dans la vie de tous les jours
Servira pour jouer, faire des courses de voiture, mais n'a pas forcément d'utilité à visée scientifique, mise a part de comparer la propulsion élastique du ressort ou de l'élastique, et leur puissance.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Comprendre ce qu'est la propulsion élastique et apprendre à se servir d'objet de récupération au lieu d'acheter neuf, des produits non nécessaires.
Pistes pour animer l'expérience
Vous pouvez ajouter un décors, une piste avec une ligne de départ et d'arrivée, un fond décoratif, etc..
Dernière modification 2/05/2023 par user:Supercalifragilisticexpialidocious.
Published