Blog du grouik

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Le projet création de rails à l'imprimante 3D avance.

Il s'agit de rails à l'échelle approximative 1/60. Et comme ce n'est pas très standard, à mon grand plaisir, à cette échelle, il faut tout concevoir.

J'ai conçu entre autre:

• rail droits
• aiguillage
• croisements
• rails courbes.

Tous les STL et les fichiers de construction - DXF et openScad - sont sur ce dépot Github.

L'impression de suffisamment d'éléments pour faire un méga circuit dans mon grenier, c'est long, mais la conception des éléments (rails croisements, aiguillages) quand à elle va vite.

J'effectue 1h10 de voyage en train matin et soir. Une partie des dessins sont faits pendant ces trajets. Et parmi les compagnons de voyage que je retrouve régulièrement, il y a l'ingénieur R&D dans le ferroviaire. Il a un bon niveau ^[1]. Il m'a fait revoir certains principes, et je vais détailler ici certaines erreurs de conception que j'ai pu faire, certaines des solutions lui reviennent.

Voie ferrée

Choisir la longueur et l'angle de chaque courbe.

Évidement, j'avais fait en sorte que l'angle de chaque courbe soit un diviseur de 90°, et j'avais choisi un rayon de courbure cohérent. Mais pour augmenter le nombre des différentes combinaisons de droites et courbes, qui à la fin peuvent se boucler sans forcer ou tordre. Il faut faire en sorte que la longueur de N rails droits (et des croisements) puisse se retrouver en plaçant des rails courbes, avec N entier, le plus petit possible. (Qu'est-ce que c'est mal formulé! Je suis sur qu'un matheux pourrait m'aider à rendre ça plus clair)

Bref, la méthode est de placer ses courbes dans une grille, ayant pour unité la longueur d'un un rail droit (10cm ici).

Un rail et 4 courbes:

On voit que la fin de la courbe d'angle 90° tombe bien sur une bordure et au milieu, comme le départ.

Dans ce choix,

• Le rayon de courbure central est 250 mm
• chaque rail courbe fait un angle de 22.5°

Ce choix a été fait ici de manière quasie arbitraire, on aurait pu imaginer que la courbure retombe sur un angle droit 4 cases plus bas et 4 cases sur la droite. Ici c'est 3 (Et d'ailleurs c'est plutôt serré comme rayon, les trains ne pourront pas faire de grandes vitesses dans ces virages, et ne pourront pas avoir de trop grands wagons). Si vous commencez ce genre de projet, je vous invite à prendre proportionnellement à votre échelle, un rayon de courbure un peu plus grand.

La répartition des traverses

Dans les photographies suivantes, il s'agit de la moquette de mon grenier. J'assume que ce soit crade.

Avant la correction de la répartition des traverses de rails:

Après:

Visuellement ça passe mieux dans la seconde image.

De façon arbitraire, sur les droites, c'est une traverse de 40mm tous les 60mm^[2]

Quand aux rails courbes.

La longueur de l'arc de cercle qui est pile au milieu des deux rails lest 2ΠR * angle / 360 = 2*Π*25 * 22.5 / 360 = 9.81747704247 Ok, considérons que ça fait 10 cm. Il y a 10 traverses pour 10 cm, en ligne droite, faisons pareil en courbe, 10 traverses soit une traverse tous les 2.25°.

Le système d'accrochage des rails

J'ai choisi un crochet simple.

• Avantage: Simple à dessiner et à imprimer (pas de "pont" de matière ou d’élément trop fin)
• Inconvénients: Les rails sont à sens unique, il n'est pas possible de retourner une courbe.

Les aiguillages.

En deux parties clipsables:

ce qui donne:

J'avais été agréablement surpris de croire que le premier prototype était le bon. Mais mon neveu de 7 ans a testé, et je me suis aperçu que dans un aiguillage, les parties mobiles (aiguilles) doivent être celles en rouge ci dessous, et pas les deux courbes:

Train ( prototypes d'essieux / roues work in progress)

J'ai déjà un train qui s'adapte mais bon, un peu d'efforts supplémentaires pourrait me permettre d'avoir un super jeu pour faire mumuse avec des arduinos, des capteurs etc afin de créer le prototype de train drone.

J'en suis juste à concevoir les essieux.

Dans la photographie ci dessous, il y a en fait trois prototypes

deux roues séparées traversées par une tige de laiton ^[3]

Deux défauts:

• Je n'ai pas de perceuse à colonne, quand j'ai contre-percé les trous, ça a désaxé les roues
• Il est difficile d'imaginer de partir de ce principe de roues pour ajouter un engrenage ou une courroie reliée à un moteur

Entièrement en plastique, pas de guide en laiton

Deux défauts:

• Pénible à imprimer (je l'ai coupée en deux)
• frottements trop importants sur l'axe, ça tourne mal.

Deux roues + essieu en plastique transpercés par un guide en laiton

En deux parties pour faciliter l'impression:

et:

la version que j'ai imprimé tourne mal, mais je pense qu'en augmentant les marges et en l'imprimant avec des réglages moins rapides mais plus fin, c'est la bonne solution.

Conclusion

Voila, vous savez tout. Je retourne mettre déclencher l'impression de quelques rails. Le temps pris pour rédiger ce billet de blog m'a empêché d'imprimer au moins 90cm de rails.

;)