dimanche 2 juin 2013

Bricoler son propre moto-réducteur

Un moto-réducteur (gear motor) est un moteur électrique muni d'un train d'engrenages qui a pour effet de diminuer sa vitesse de rotation tout en augmentant son moment de force.  Ces dispositifs sont bien pratiques, par exemples, pour la construction d'un robot roulant.


Avec les années, mes tiroirs se sont remplis de petits moteurs électriques retirés de vieux magnétophones, lecteurs de CDs, etc.  Ces moteurs tournent beaucoup trop rapidement pour qu'on puisse les attacher directement à une roue de robot.


J'ai aussi accumulé une bonne quantité de roues d'engrenages provenant d'imprimantes, lecteurs CD, etc.


Puisque je dispose déjà de tout ce matériel gratuit, il m'a semblé approprié de construire mes propres moto-réducteurs.


Puisque mon but est de construire une base de robot de type "smart car" (chaque roue est mue par son propre moteur), je désirais construire deux moto-réducteurs identiques.  J'ai donc choisi deux petits moteurs électriques identiques qui provenaient d'un double magnétophone, et des engrenages en métal provenant de quatre kymographes que j'avais démontés il y a deux ans.  Bien entendu, vous pouvez sans problème utiliser des engrenages de plastique.  Si vous ne disposez pas de deux jeux d'engrenages identiques, vous réussirez peut-être quand même à produire deux trains d'engrenages procurant le même rapport de réduction.

La roue d'engrenage que j'ai fixée au moteur est double:  elle est constituée d'une roue de 30 dents et d'une roue de 45 dents (qui n'est pas utilisée).  La deuxième roue est double aussi:  elle est constituée d'une petite roue de 15 dents et d'une grande roue de 60 dents.  En liant la roue de 30 dents à la roue de 60 dents, la vitesse de rotation est divisée par 2.  Puisque ce rapport me semblait nettement insuffisant, j'ai ajouté une troisième roue de 75 dents en contact avec celle de 15 dents, ce qui divise à nouveau la vitesse de rotation par 5.  Au final, le troisième engrenage effectue donc un seul tour chaque fois que le moteur en effectue 10.

Fixation de la première roue d'engrenage à l'axe du moteur:  le moteur était déjà muni d'une petite poulie en plastique destinée à actionner une courroie.  J'ai alimenté le moteur pour le faire tourner, et j'ai appuyé une lime contre le bord de la poulie pour réduire progressivement son diamètre jusqu'à ce qu'elle soit tout juste assez étroite pour s'imbriquer à l'intérieur du trou situé au centre de l'engrenage.

Chacune doit autres roues d'engrenage est maintenue en place par une tige cylindrique à surface lisse (pour atténuer la friction) et dont le diamètre correspond le mieux possible au diamètre du trou de la roue d'engrenage (s'il y a trop de jeu, le train d'engrenage pourrait mal fonctionner).

Ma première idée consistait à monter le monteur et les engrenages sur une même plaque de bois.  Mais par manque d'habileté et d'outillage spécialisé, je ne parvenais jamais à disposer mes engrenages avec une précision suffisante pour qu'ils tournent correctement:  il s'agit qu'une tige de support soit légèrement inclinée, ou quelle s'écarte de 1 mm de la position désirée pour que tout bloque...

La méthode qui a bien fonctionné pour moi consiste à fixer chaque roue d'engrenage
individuellement sur son propre bloc de bois.  Ensuite, on colle les blocs de bois ensemble dans une position qui permet aux engrenages de bien tourner.  Ça signifie qu'il faut raboter progressivement les blocs jusqu'à ce que la distance soit parfaite, mais dans mon cas ce processus s'est révélé beaucoup plus efficace que tenter de tout agencer avec précision sur le même support.

Pour installer un engrenage, on perce dans le bloc de bois un trou dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la tige métallique, puis on y enfonce la tige à coups de marteau (un peu de colle peut aider).  Pour tenir la roue d'engrenage à la hauteur désirée, je l'ai placée en sandwich entre deux petits morceaux de plastique lisse (taillés dans le boîtier d'un quelconque appareil) dans lesquels j'ai percé un trou dont le diamètre était légèrement inférieur à celui de la tige, afin que le morceaux reste bien en place sur la tige.  D'après mon expérience, l'utilisation de colle pour maintenir en place ces petits morceaux de plastique n'est pas une très bonne idée:  malgré tous mes efforts, la colle finissait toujours par se frayer un chemin jusqu'à la roue d'engrenage, qui refusait alors de tourner!

Le moteur,  j'ai utilisé une scie emporte-pièce installée au bout de ma perceuse afin de découper dans le bloc de bois un trou circulaire de diamètre approprié, et j'y ai inséré le moteur avec un peu de colle.

Le résultat final n'est pas vraiment esthétique, mais il est très efficace:  je dispose maintenant de deux solide moto-réducteurs qui tournent très bien, sans blocage.  100% recyclé:  ça n'a rien coûté!


Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

2 commentaires:

  1. Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.

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  2. Pas de difficultés pour trouver des dents correspondantes ?
    En tout cas c est top est vraiment pratique de pouvoir choisir son rapport.
    Pour l'ajustement ce n aurait pas été plus simple de faire coulissé les bloques entre eux jusqu'à avoir un contact approprié plutôt que de devoir raboter ?

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