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Travail du métal : fabriquer un mouton électrique

Passionné du travail de forge, Guillaume Tempesta a fabriqué un outil à percussion, croisement du « martinet » et de la « sonnette ». Appelé mouton, il allège le travail de martelage sur enclume.

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Difficulté : 4/4
Coût : moins de 1 000 €
Temps : environ 80 h
Équipement : mètre, équerre, outillage de serrurerie, perceuse, perceuse d’établi ou à colonne, meuleuses Ø 125 et 230 mm, cisaille à tôle, poste à souder à l’arc, forge ou chalumeau oxyacétylénique, palan à chaîne, plieuse hydraulique, tour à métaux, fraiseuse… Ne pouvant fabriquer un « martinet » (gros marteau actionné par une roue à aubes) pour travailler l’acier en barres, notre lecteur s’est inspiré de la « sonnette » : un engin à percussion servant à enfoncer les pieux à l’aide d’une masse cylindrique (mouton) tombant verticalement et remontée par un treuil à câble.

Un mécanisme de récup’

Ici pas de treuil, le câble est tendu par un excentrique entraîné par un moteur électrique. L’excentrique est constitué de deux galets montés dans des chapes soudées à 180° l’une de l’autre sur une jante de 13 pouces. Le reste du mécanisme est fabriqué à partir de demitrains arrière de R5, notamment le moyeu et la fusée soudée au centre de la roue qui sert à entraîner l’ensemble. Ce mécanisme peut tourner d’environ un quart de tour sur la jante, entre les butées soudées près du bord. Ce qui a pour effet de libérer complètement le câble (avant que l’autre galet tendeur ne vienne prendre le relais) et permet au mouton de percuter l’enclume à pleine vitesse, soit 200 fois par minute en moyenne.

Ni chaîne, ni courroie…

C’est un moteur électrique tournant à 700 tr/min qui est chargé d’entraîner la roue portant les excentriques. La poulie du moteur frotte pour cela directement sur son pneu, ce qui n’empêche pas la présence d’un « embrayage ». Conçu pour des raisons de sécurité, ce dispositif a aussi pour effet d’éviter au moteur de démarrer en charge. Moteur lancé, sa poulie n’arrive au contact du pneu qu’en appuyant sur une large pédale. Sitôt relâchée, un ressort fait revenir le moteur à sa position initiale et un interrupteur de fin de course coupe son alimentation.

Montage à toute épreuve

Les deux gros tubes superposés qui accueillent le mouton permettent de positionner une petite enclume cylindrique (interchangeable) et laissent les 90 mm de course du mouton. Ses 38 kg développent à l’impact une force de plus de 30 joules. Les tubes sont assemblés par des cordons de soudure de plusieurs centimètres et le mouton est guidé par vingt roulements à billes boulonnés sur quatre platines disposées en croix. Tous les écrous sont freinés et les vis, prenant dans des taraudages, sont posées avec du frein à filets.

1 FABRICATION DU MÉCANISME D’ENTRAÎNEMENT

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Soudez la fusée du moyeu arrière au centre de la jante (un cordon de part et d’autre). Fraisées ou meulées, les butées correspondent aux ouvertures de la jante. Soudez-les par l’arrière à 180° l’une de l’autre. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Découpez au tour la partie centrale (moyeu) du tambour de frein. Superposez la chute (lamée et retournée) sur le moyeu. Enfilez le tout sur la fusée, avec les roulements coniques correspondants. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Serrez l’écrou au centre du moyeu. Ajoutez rondelle crénelée, goupille fendue et cache. Découpez le centre d’une autre jante, soudez-le sur la chute de tambour. Boulonnez sur le moyeu. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Fabriquez les chapes (en fer plat de 40 x 10 mm) des galets. Soudez les chapes à 180° sur la chute du tambour, soudée sous la flasque. Les supports des chapes coïncident avec les butées soudées sur la jante. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Soudez l’autre fusée sur une entretoise rectifée au tour. Puis soudez l’ensemble contre le cylindre inférieur Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Pour finir, enfilez les roulements et le deuxième moyeu (découpé au tour).

2 RÉALISATION DES SUPPORTS MOTEUR ET PÉDALE

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Chauffez et cintrez les constituants du support du moteur et de la pédale. Assemblez-les à la platine de fixation du moteur et montez le tout (par son axe goupillé) sur le socle du cylindre inférieur. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Pour que la pédale ne touche pas le sol en étant actionnée, une entretoise tournée limite son mouvement. Elle est bloquée au bout de la tige filetée M16 qui traverse le cylindre inférieur pour retenir le câble (actionnant le mouton). Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Boulonnez le moteur puis la roue et les excentriques. Ajoutez ensuite le mécanisme de rappel. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Soudez son anneau en haut de la platine de fixation du moteur et, juste en face, la tige filetée M16 et le ressort. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Boulonnez le support de l’interrupteur de fin de course sur le côté gauche de la platine de fixation du moteur. Juste en face, sur le cylindre inférieur, soudez la petite butée en fer plat de l’interrupteur.

3 MONTAGE DU SYSTÈME DE GUIDAGE

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Boulonnez roulements et entretoises (tournées) sur leurs platines (percées et taraudées). Soudez ces platines sur celles de fixation, introduisez-les dans le cylindre supérieur et vissez-les par l’extérieur. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Percez les flasques du cylindre supérieur (rectifiées au tour) et présentez-les. Reportez les emplacements des perçages au bout des fers plats des platines de fixation (à percer et tarauder ensuite). Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Passée au tour, l’extrémité inférieure du mouton adopte un profil convexe. Soudez un anneau à l’autre bout et introduisez le tout dans le cylindre. Vissez les anneaux de levage (cintrés à la plieuse hydraulique).

4 SOUDAGE DE LA POULIE SUPÉRIEURE ET SON SUPPORT

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique À partir d’une chute en acier, tournez la poulie supérieure (Ø 240 mm) puis réalisez sa gorge périphérique. Percez les sept trous qui allègent la pièce et soudez au centre l’entretoise qui accueillera les roulements. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Chauffez un fer carré, cintrez-le et soudez-le en haut du cylindre supérieur. Renforcé par un fer cintré à 90° soudé juste en face, le fer carré supportera la chape de la poulie supérieure. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Emmanchez les roulements au centre de la poulie et boulonnez-la dans sa chape.

5 ASSEMBLAGE DES CYLINDRES

Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Pointez les UAP de liaison à 180° de part et d’autre du cylindre inférieur. Avec un palan à chaîne, descendez le cylindre supérieur entre les UAP. Réglez l’écart séparant les deux cylindres et pointez celui du haut. Vous réaliserez les cordons par la suite*.
*Il serait possible d’effectuer l’assemblage à l’horizontale au sol et de relever l’ensemble (300 kg) avec l’aide du palan, mais il est préférable d’opérer à la verticale. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Soudez l’anse sur les cylindres, puis fixez sur celle-ci le support des trois poulies intermédiaires réalisé dans du fer plat. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Sous les trois poulies un guide horizontal limite le battement latéral du câble. Passez-le dans une chape boulonnée à 90° sur le socle puis dans l’anneau soudé au bout de la tige filetée M16 (traversant la base du cylindre inférieur) et ajoutez des serre-câbles. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Pour que le câble reste dans la gorge de la poulie principale, il lui faut un tendeur capable de limiter son battement latéral sans l’entraver : une petite poulie dont l’anneau pivotant est retenu par un ressort. Travail du métal : fabriquer un mouton électrique Pliez ou assemblez le protège-roue (en tôle de 8) et vissez-le sous l’anse réunissant les cylindres inférieur et supérieur. Découpez ensuite le panneau avant dans de la tôle de 20/10 et vissez-le sur le protège-roue. Fournitures (mm)
• Tube en acier 1,5 m de Ø 270 x 240
• Rond en acier XC 32 ou 38, 1 m de Ø????90 (mouton)
• Fer en U de 120, soit 2,50 m
• Fer rond : 2 m Ø 14 (structure de la pédale), 1 m Ø 18 (axe de pédale), 1 m Ø 22 (fixation du moteur), chutes Ø 100 et 110 (enclumes)
• Fer plat : 3 m de 25 x 7 (guidecâbles), 1 m de 40 x 20 (socle), 1 m de 50 x 10 ; 5 m de 50 x 12 (montage des roulements) ; 2,5 m de 50 x 25 (platines de montage des roulements) ; 1,5 m de 100 x 15 (poulies intermédiaires), chute de 100 x 10 (guide-câble) ; 1,5 m de 180 x 8
• Fer carré de 30 x 30 (poulie sup., structure de la pédale…) : 4 m
• Tôle noire de 20/10 (panneau avant) : 2 000 x 1 000
• 3 m de câble électrique 3 x 2,5 mm2 et fiche 2P+T, 3 m de tube IRL Ø 16 ; 5 galets Ø 88 x 34 x 12, poulie Ø 240 x 40 x 12, 3 m de câble en acier Ø 6 et serre-câble, cosses, 22 roulements Ø 40 x 17 x 12 (guidage mouton) ; poulie Ø 30 ; 1 m de tige filetée M16/200, visserie ; peinture à métaux, frein à filets…
• Pièce de récupération : bouton coup-de-poing, interrupteurs marche-arrêt et fin de course, 2 demi-trains arrière de R5, roue et jante de R5 + 6 écrous, moteur de 1,1 kW - 700 tr/min et poulie cannelée Ø 75 x 140 ; 2 anneaux de levage Ø 73 ; ressorts Ø 30 x 190 et Ø 30 x 50, 4 rondelles Ø 250 x 35 x 30, 3 plaques en acier de 300 x 200 x 20 (fixation du moteur et des enclumes), tôle de 8 (habillage)…
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