Nous sommes trois étudiants de Polytech Angers. Durant ce dernier semestre, il nous a été demandé de travailler sur un projet. Nous nous sommes imposé comme objectif de réaliser notre projet de conception sur un sujet qui nous permettrait d’utiliser, les connaissances apprises durant ces deux années. Ayant plus de facilités dans les matières mécaniques, notre choix s’est fixé sur plusieurs projets et le projet de voiture à ressort a été retenu.
Ce projet était consacré à la conception d’un véhicule automobile miniature. Ce véhicule devait fonctionner à ressort ainsi que respecter le cahier des charges de Course en Cours.
Afin d’atteindre cet objectif, nous avons travaillé en plusieurs étapes. Une étape de documentation et de brouillon, une étape de calcul et de conception et une étape de réalisation.
1) Documentation et Brouillon
Cette étape n’est pas la plus intéressante mais elle est nécessaire pour pouvoir répondre aux objectifs annoncés. Ces différentes recherches nous ont amené à différentes conclusion:
Dimensions maximales de la voitures : 350*120*180mm
Diamètre des roues : entre 54mm et 60mm
Poids minimal : 700g
Utilisation d’un châssis plein en aluminium
Coque en plastique
De manière à avoir une idée du poids et de la forme finale, nous avons réalisé un brouillon en CAO. Ce brouillon n’est qu’un début et il a été amené à être modifié.
Voici le premier brouillon réalisé:
2) Étude énergétique et conception
2-a) Engrenages et ressorts
Dans le but d’obtenir le meilleur véhicule possible, il était nécessaire de déterminer avec précision ce qui se passait au niveau du bloc moteur et de quoi celui-ci était fait.
Cette étude nous a amené à un bloc moteur composé de 4 roues dentées afin de transmettre la puissance aux roues ainsi que 1 ressort pour créer cet effort.
Voici le bloc moteur final, relié aux roues motrices (arrières) :
Nous avons opté pour 4 engrenages afin de réduire l’effort nécessaire à mettre sur les roues pour recharger le ressort et pour optimiser au maximum la puissance transmise par le ressort.
Afin de réaliser tous ces calculs, il nous fallait les caractéristiques du ressort à utiliser. C’est pourquoi nous avons commandé 2 types de ressort et simulé l’expérience avec les 2.
Ces résultats nous ont permis de choisir le ressort suivant :
Dimensions : 10*1.5*1540 mm
Module de Young : 206 Gpa
Constante de raideur : k = 0.376217532 Nm/rad
2-b) Fixation bloc moteur et roues
Le bloc moteur se situe au niveau des roues arrière et grâce à 2 étages d’engrenage, il est possible de faire tourner le ressort afin de le serrer.
Il était nécessaire de trouver un moyen de fixer les roues ainsi que les différents éléments au châssis.
Nous avons pour cela utilisé des paliers à semelles, des rondelles de serrage, des “roues libres” ainsi qu’une pièce permettant de fixer le ressort à l’arbre.
Voici cette pièce, qui à l’aide d’un moyeu (servant à fixer cette pièce autour de l’arbre) fixe le ressort à l’arbre afin qu’il ne bouge pas.
Le ressort est inséré dans la fente que voici.
2-c) Coque
Grâce à Solidworks nous avons pu créer cette coque :
3) Fabrication et montage
Suite à un problème survenu dans la fabrication et par manque de temps, nous n’avons pas pu fabriquer la coque et le châssis à du être réalisé en bois.
Voici la voiture finale réalisée avec une adaptation des mesures en raison du passage d’un châssis en aluminum à bois :
Prudhomme Alban
Guillouët Basile
Seznec Alexandre
