Explorez les mystères de la gravité et de l’ingénierie avec cette réplique de coucou suisse en Lego, où chaque engrenage et chaque mécanisme sont savamment conçus pour défier la pesanteur et capturer l’essence même du mouvement horloger suisse. 

Plongez dans les rouages complexes de cette construction, alliant précision technique et fascination scientifique, pour une expérience de construction qui séduira les esprits curieux de tous horizons.

L’objectif de ce projet était de concevoir et fabriquer une horloge et un coucou en Lego. Mais, il y avait plusieurs conditions à respecter :

• L’horloge devait fonctionner au moins 24h sans interruptions avec un décalage maximal de 1s .
• L’horloge devait être entièrement mécanique (pas de moteurs, seulement des Lego et des poids).
• Outre l’aspect technique, nous étions encouragés à apporter une touche d’esthétisme.

Fonctionnement d’une horloge

L’horloge mécanique à pendule a été crée durant le XIV siècle grâce aux travaux de Galilée.

Pour résumer le mécanisme d’une horloge, il s’agit essentiellement d’un poids qui tombe et fait tourner une roue. Cette roue est reliée à d’autres roues qui réduisent la vitesse de rotation. Cette réduction permet au poids de descendre lentement.

Le poids agit comme notre source d’énergie (énergie potentielle du poids). Plus il descend lentement, plus les roues tournent, donnant à l’horloge une grande autonomie.

Cependant, l’horloge doit fonctionner précisément chaque seconde. Pour cela, nous utilisons un système de pendule. Comme montré dans la vidéo, le pendule oscille dans une direction chaque seconde, bloquant toutes les roues pendant cette période.

Le système avec les crans jaunes qui bloquent la roue grise au dessus du pendule s’appelle le système d’échappement. L’oscillation de la pendule fait balancer le système d’échappement, ainsi les crans viennent bloquer la roue à chaque dent.

Bien qu’il ne soit pas très difficile de faire fonctionner le mécanisme, obtenir une grande autonomie et une précision de l’horloge est la partie la plus difficile.

Développement de l’horloge

Nous avons commencé le développement de notre horloge pas plusieurs échecs. En effet, il fallait avoir une structure solide afin d’y mettre les engrenages et le balancier. Le balancier étant assez grand, la structure devait l’être aussi.

Ensuite, nous avons effectué plusieurs calculs. Il était nécessaire de savoir quel poids il fallait utilisé afin que la corde tombe. Mais, il fallait également savoir la hauteur potentielle de notre horloge afin qu’elle fonctionne bien 24 heures. Cependant, avec le mécanisme que nous avions créé, la structure devait faire 9 mètres et le poids plus d’une tonne. Nous avons donc changé de stratégie.

Reproduction d’un modèle

Nous nous sommes alors inspiré du travail de Dillon Sharlet sur Youtube. Nous avons alors commandé des pièces nécessaires à la fabrication de l’horloge. Nous avons décidé tant bien que mal d’avancer et alors nous avons imprimé des pièces Lego en 3D.

Cependant, lorsque nous avions terminé le montage de l’horloge, celle-ci ne fonctionnait pas. Nous avons dû modifier certaines pièces Lego, notamment en les limant ou les coupant.

Ensuite, le réglage du système d’échappement a été difficile à régler. Il fallait trouver les bons angles au millimètre près des crans jaunes pour qu’ils viennent se positionner entre chaque dent sans en rater une seule.

Conception du coucou

Pour la conception du coucou, nous avons dû créer de A à Z chaque élément qui composera ce dernier. Chaque composant du coucou était penser afin qu’un petit oiseau sorte de l’horloge.

Mais nous avons constaté que les pièces de lego subissaient trop d’efforts par rapport à ce qu’elles étaient capables de transmettre. Alors, les pertes sont très importantes et avec le mécanisme que nous avons construit il était impossible au coucou de sortir.

Heureusement, pour la présentation de notre projet nous l’avons présenté à part avec une petite manivelle afin de le voir fonctionner.

Bilan

Pour conclure, nous sommes heureux d’avoir présenté une horloge fonctionnelle qui affichait l’heure en temps réel ce qui en a bluffé plus d’un. Plus sérieusement, ce qui a été le plus enrichissant durant ce projet est tout le travail de recherche et de développement que nous avons fait en amont. C’était également très intéressant de pouvoir comparer nos calculs avec ce qui se passait dans la réalité.

Nous remercions Sylvain VERRON de nous avoir aider durant l’entièreté de notre projet.

Romain MITTEAU, Robin MARCHAND, Elian Crouzatier, Edgar BEGOC