Locomotive à vapeur pneumatique

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ExiTeD
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Messagepar ExiTeD » Mar Mai 19, 2020 8:36 pm

Bonjour à tous,

Je vous présente ici mon dernier gros projet : une locomotive a vapeur pneumatique !
Je crois que c'est un des premiers modèle du genre, je n'ai pas vu beaucoup de locomotives pneumatiques sur le net qui n'utilise que des pièces Lego.

Avant tout, la vidéo YouTube :



Quelques vues :

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L'idée est de remplacer la vapeur d'eau d'une vraie loco, par de l'air comprimé, pour un maximum de fonctions.

Les fonctions avec de l'air comprimé :

1) Déplacement du train : par le biais de 4 pistons entraînant des bielles, puis les roues.

Le fonctionnement est celui d'un LPE classique à deux phases, avec 2 pistons par phase, décalés de 90°.
Il y a deux pistons "directement" connectés aux roues, sur les côtés de la loco, et deux pistons cachés à l'intérieur de la locomotive, pour venir en renfort.

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Pour rendre le mouvement plus doux et uniforme, une roue à inertie est cachée au milieu du train. Elle est actionnée par une série d’engrenages (40t/8t et 40t/8t) qui transforment 1 rotation des roues en 25 rotations de la roue libre.

Le train n'avance pas très vite, car il est assez lourd mais surtout car l'air comprimé produit par les pompes est limité en débit par les différents éléments pneumatiques (ils ne sont pas modifiés). Néanmoins, on arrive à avoir un mouvement assez rapide pour qu'il soit intéressant de regarder les bielles et les roues fonctionner.

2) Freins : Sur une vraie locomotive, de l'air comprimé est produit par un compresseur (alimenté en vapeur) et est utilisé pour presser des sabots sur chaque roue du train. Ainsi le train peut freiner ou rester immobile lorsqu'il est en parking.

Ici le principe est à peu près le même : un petit piston est alimenté en air comprimé, et par un jeu de bielles, des "sabots" sont plaqués contre les roues.

Freins au repos :
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Freins activés :
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C'est joli, mais le problème c'est que plastique lisse contre plastique lisse...ça freine pas vraiment. Du coup une autre bielle passe dans le train et presse un sabot contre la roue libre. Comme sa rotation est rapide (et donc avec un faible couple), il est bien plus facile de la freiner. Ainsi, le train peut être complètement immobilisé.

3) Le sifflet :

Il n'existe actuellement aucun élément Lego qui permet de reproduire le son d'un sifflet à partir d'air comprimé. Il a donc fallu ruser un peu... Je n'entre pas dans les détails mais, certaines pièces Lego sont creuses, et en insufflant l'air comprimé avec un certain angle (réglable par le biais d'une HOG), on peut produire un son aigu, qui imite un peu le sifflet d'un train (en bien plus aigu malheureusement).

Il est activé par un switch situé en cabine. D'ailleurs, parlons de la cabine.

La cabine :

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Il n'y a pas grand chose à dire si ce n'est qu'elle contient 3 switches pour les 3 fonctions principales (sifflet, propulsion et freins). Elle contient aussi une jauge de pression (car...que serait une locomotive à vapeur sans jauge de pression ?). Cette jauge indique la pression qui arrive des pompes. Le train fonctionne dans le vide à moins de 1 bar, mais il vaut mieux atteindre 1 bar minimum pour commencer à avancer en tractant toute la locomotive. A 2/2.5 bars, le mouvement est plus rapide.

L'alimentation en air comprimé :

Ici, deux solutions sont possibles, je ne sais pas laquelle est la plus sympathique, peut-être que vous pouvez me donner votre avis en sondage ?

- 8 réservoir à air Lego peuvent prendre place dans le tender qui accompagne la locomotive. A l'aide de 4 pompes Lego, on remplit les réservoirs, puis on débranche la pompe et ainsi la locomotive devient "autonome" en air comprimé pour un certain temps. Bon en réalité, les réservoirs sont petits, donc on peut espérer faire une vingtaine de rotations de roues et utiliser quelques fois le sifflet. C'est pas énorme, mais le fait qu'elle soit autonome est je pense amusant.

- Une pompe à main "ergonomique" constituée de 4 à 6 pompes Lego, qui se range dans le tender, mais du coup avec un seul ou 2 réservoirs à air (juste pour l'utilisation sifflet en réalité). Ici, pas d'autonomie (sauf pour le sifflet), la rotation des roues n'est possible que si l'on pompe en même temps, mais la pompe à main se range dans le train facilement.

Qu'est ce qui est le mieux à votre avis ?

Le design :

Les formes parfaitement rondes/cylindriques, c'est pas toujours évident avec des Legos. Il a fallu ruser en utilisant des axes flexibles, passant au travers des poutres Technic. On obtient alors un cylindre avec les bonnes proportions. Ca a clairement été une grosse difficulté sur cette locomotive, mais je crois que le rendu en vaut la peine. J'ai également mis à l'avant quelques briques suggérant un compresseur, sur les côtés on a des passages de roue fait avec des axes flexibles, et sur le dessus de la loco on retrouve quelques détails tel que la colonne d'échappement des fumées.

Il reste un peu de travail peut-être pour rajouter des détails sur le design.

Les rails :

Rien de bien spécial, ils sont surtout la pour décorer. Il s'agit simplement de quelques briques qui, par chance surement, viennent se placer sur les bords intérieurs des roues motrices. Ainsi, par de déraillement possible, car la roue n'est pas parfaitement plate, mais possède une butée.

Les bumpers :

A l'avant et à l'arrière de la loco, j'ai reproduit les "bumpers" présents sur les locomotives, qui servent à absorber les légers chocs que pourrait rencontrer la locomotive.
C'est la petite fonction bonus.

Voila c'est tout en tout cas pour le moment ! J'espère que le modèle vous plait, et si c'est le cas, vous pouvez l'aider sur Lego Ideas pour que Lego produise un jour (on ne sait jamais) ce modèle en temps que Set officiel ! ;) voici le lien : https://ideas.lego.com/projects/dc67d247-ee40-423b-8864-d468fa701e14

Si vous avez des questions/remarques, n'hésitez pas, il reste encore quelques détails à régler surement sur cette Lcoocomotive (dont je suis très fier, il faut le dire :bounce: )
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GThreepwood_MI
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Messagepar GThreepwood_MI » Mar Mai 19, 2020 8:59 pm

Impressionnant :resp: :resp: :resp:
Jamais vu de loco pneumatique
:clap:

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Cheminotpicard
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Messagepar Cheminotpicard » Mar Mai 19, 2020 9:21 pm

Franchement, je suis bluffé !!! Le design est tout bonnement sublime. Et que dire des fonctions ? Je suis admiratif !!! La cinématique des bielles est parfaite. Et le sifflet, c’est detail qui tue ! Comme mon pseudo le suggère, je suis conducteur de train. Pas sûr ce type de machine malheureusement mais sur du matériel moderne. J’ai par contre la chance de me rendre régulièrement au dépôt de Longueville, connu pour accueillir plusieurs locomotives à vapeur fonctionnelles ou en attentes de rénovation. Je voterai sans hésiter pour ton projet sur la plateforme... en espérant que lego puisse a minima s’en inspirer un jour .
Chapeau bas !!!
La science est l'œil qui découvre tout, celui qui ne la possède pas est un aveugle.

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Messagepar Grizzly » Mar Mai 19, 2020 9:53 pm

Elle est vraiment jolie cette locomotive, je n'ai pas vu de fausse note qui tape à l’œil en terme de design. C'est vraiment bien fait ! :loveyes: :loveyes:
Mon seul petit regret c'est le manque de rigidité de ta structure au niveau des vérins, en déformant ton châssis ils bouffent une partie de l'énergie du déplacement. A mon avis, si tu arrives à un système plus rigide je pense que tu peux tabler sur 25 à 30 tour de roues en autonomie ou une augmentation de ta vitesse je ne sais pas lequel des deux ce sera :D

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Messagepar ExiTeD » Mar Mai 19, 2020 10:05 pm

Cheminotpicard a écrit:Franchement, je suis bluffé !!! Le design est tout bonnement sublime. Et que dire des fonctions ? Je suis admiratif !!! La cinématique des bielles est parfaite. Et le sifflet, c’est detail qui tue ! Comme mon pseudo le suggère, je suis conducteur de train. Pas sûr ce type de machine malheureusement mais sur du matériel moderne. J’ai par contre la chance de me rendre régulièrement au dépôt de Longueville, connu pour accueillir plusieurs locomotives à vapeur fonctionnelles ou en attentes de rénovation. Je voterai sans hésiter pour ton projet sur la plateforme... en espérant que lego puisse a minima s’en inspirer un jour .
Chapeau bas !!!


Haha merci pour ton commentaire ! Il faut que j'aille faire un tour à Longueville alors ! Ce petit sifflet, j'en suis bien content aussi :)

Grizzly a écrit:Elle est vraiment jolie cette locomotive, je n'ai pas vu de fausse note qui tape à l’œil en terme de design. C'est vraiment bien fait ! :loveyes: :loveyes:
Mon seul petit regret c'est le manque de rigidité de ta structure au niveau des vérins, en déformant ton châssis ils bouffent une partie de l'énergie du déplacement. A mon avis, si tu arrives à un système plus rigide je pense que tu peux tabler sur 25 à 30 tour de roues en autonomie ou une augmentation de ta vitesse je ne sais pas lequel des deux ce sera :D


Ah en effet il faut que j'améliore un peu cela ! Surtout la structure des pistons internes, il y a moyen de les rendre bien plus rigides je pense. Merci pour le conseil ;)
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Messagepar TechyMind » Mar Mai 19, 2020 10:52 pm

Superbe.

À l'époque, j'avais eu l'idée d'en faire une mais en intégrant la variation de vitesse mécanique comme les vraies mais je me heurtais à des soucis de pièces.

Peut-être est-ce possible maintenant.

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Messagepar ExiTeD » Mar Mai 19, 2020 11:02 pm

TechyMind a écrit:Superbe.

À l'époque, j'avais eu l'idée d'en faire une mais en intégrant la variation de vitesse mécanique comme les vraies mais je me heurtais à des soucis de pièces.

Peut-être est-ce possible maintenant.


J'ai voulu aussi tenter cela au début, mais pour moi le principal problème est l'épaisseur des poutres Lego : les bielles se superposent de plus en plus, jusqu'à ce que l'épaisseur totale de la locomotive soit bien trop importante... Enfin en tout cas je n'y suis pas arrivé, peut être que cela est possible en effet.
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Messagepar Clem » Mer Mai 20, 2020 8:37 am

J'aime beaucoup, bravo !
Soutien sur Ideas acquis.

Pourquoi ne pas mettre un moteur et une BB dans le tender pour générer de l'air ? C'est trop lourd ?

Sinon une station de pompage (la gare ou le château d'eau) devant laquelle s'arrête la locomotive pour remplir les réservoirs du tender comme tu le proposais.

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Messagepar Vinz » Mer Mai 20, 2020 9:27 am

Sacré MOC !
Belles proportions, très bien finie que ce soit en forme ou en couleur, fonctionnelle avec une vraie technique derrière.
As-tu une photo du sifflet ? Je suis curieux de voir comment tu as fais ca, comme ca j'imaginerai un stikers (pour rester 100% lego) coincé dans les fentes d'un pin avec le tuyaux pneum de l'autre coté.
Merci pour cette belle présentation du MOC.

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Messagepar gaiapat » Mer Mai 20, 2020 10:57 am

Super mécanique. Je n'aurais jamais cru possible de réaliser une loco activée par la seule force pneumatique.
L'esthétique est quasi parfaite (et cela est dur)
J'apprécie l'idée de compléter un mécanisme externe insuffisant par un autre, interne.
Éventuellement tout les mécanismes utiles pourraient être interne et les vérins visibles factices si cela pouvait améliorer l'autonomie.
Concernant la recharge en air, je propose une station externe (une gare). Un tour de piste, une recharge.
Je vote pour toi.
Pour GAIA, l'an vert vaut l'an droit

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Messagepar raoulz83 » Mer Mai 20, 2020 10:59 am

Clem a écrit:Pourquoi ne pas mettre un moteur et une BB dans le tender pour générer de l'air ? C'est trop lourd ?


:+1: :+1: :+1:

Je pense aussi que la réalisation d'une compresseur électrique pour alimenté ta loco en air est la bonne solution.
Regarde comment c'est fait sur un 42043, avec plusieurs pistons ça devrait te fournir un bon débit.
Et tu dois pouvoir tout intégrer dans le tender = autonomie + performance

Sinon chapeau pas pour le MOC, elle est splendide.
Tu t'es inspiré d'une référence particulière ?

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Messagepar MisterBrique » Mer Mai 20, 2020 11:02 am

Voilà un beau modèle, petit bémol sur l'essieu sous la cabine, je pense qu'il est trop reculé.

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Heureux possesseur du rare #8082, de 3 #8880, 2 #8865, 1 #8860 et 2 #8868.

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Messagepar ExiTeD » Mer Mai 20, 2020 12:36 pm

Merci pour vos commentaires et votes, ça me fait très plaisir de voir que vous appréciez le MOC, une belle récompense pour le temps que j'ai passé dessus ;)
(et merci Anio d'avoir mis le MOC en page de garde du site :D )
Vinz a écrit:As-tu une photo du sifflet ? Je suis curieux de voir comment tu as fais ca, comme ca j'imaginerai un stikers (pour rester 100% lego) coincé dans les fentes d'un pin avec le tuyaux pneum de l'autre coté.


Ah j'y avait pas pensé pour le sticker, ça marche surement, mais c'est pas facile à reproduire et peut-être un peu instable.

En fait quand j'ai cherché à faire un sifflet, je me suis un peu renseigné sur comment ça marche un sifflet. Pour faire court, il faut créer une perturbation aux abords d'une cavité (la partie ou la perturbation est crée s'appelle le biseau). La perturbation crée une onde dans la cavité, qui se met à résonner. Il a donc fallu chercher des pièces qui sont creuses, et qui possèdent un biseau/un bec étroit. Et bingo...les boules de la gamme Bionicle de Lego sont faites ainsi :

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On peut voir sur le dessus qu'il y a un trou, c'est ce qui ferra office de biseau.
Le problème, c'est qu'il faut souffler sur cette cavité avec un angle bien précis. Je souhaite que tout le monde puisse arriver à faire le montage et donc, il faut pouvoir régler la position de la boule par rapport à l'arrivée d'air.
La solution c'est de coincer la boule dans un différentiel :

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Là c'est peut-être un coup de chance car la boule se coince parfaitement dans le différentiel, sans forcer. En plus, le petit axe au milieu du différentiel qui accueille normalement la 12t est utilisé pour coincer la boule dans une seule direction. En effet de l'autre côté de l'ouverture de la cavité, il y a une petite encoche, et donc on peu coincer cette encoche sur le petit axe du différentiel. Il ne reste alors qu'un seul axe qui est réglable : l'axe de rotation du différentiel. Donc j'ai mis une 8t sur la 24t du diff, et le tour est joué. On peut régler exactement et de manière reproductible la position de la boule par rapport à l'arrivée d'air, qui est fixe. Sous un certain angle bien précis, on obtient le petit sifflement ;) En en mettant 2 en parallèle, c'est même un peu plus joli.

gaiapat a écrit:Éventuellement tout les mécanismes utiles pourraient être interne et les vérins visibles factices si cela pouvait améliorer l'autonomie.
Concernant la recharge en air, je propose une station externe (une gare). Un tour de piste, une recharge.


J'aime bien que 2 des pistons soient visibles, ça représente bien comment une vraie loco fonctionne, mais c'est sûr que l'ensemble serait plus stable logé à l'intérieur. Mais bon c'est un compromis.
Pour la recharge motorisée, j'ai peur que cela ne produise pas assez d'air, mais je me trompe peut-être. On va commander quelques pompes pour voir ;)

MisterBrique a écrit:Voilà un beau modèle, petit bémol sur l'essieu sous la cabine, je pense qu'il est trop reculé.


En effet, il faut peut être décaler de 1/2 tenons. C'est la partie que j'ai le moins bossé :pamafote:
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DereX77
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Messagepar DereX77 » Mer Mai 20, 2020 6:00 pm

Ça c'est du MOC comme je les aime :loveyes: !

Tu ne veux pas postuler chez Lego dans la branche "Technique" histoire de nous proposer tes idées ::D:

Idadas
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Messagepar Idadas » Jeu Mai 21, 2020 10:01 am

Wahou c'est splendide !
Je ne savais même pas que c'était possible de faire ça en lego ! :gourou: :bougeotte:
Félicitations !!
Juste une question. Comment arrives tu à ce que ton piston fasse faire une rotation complète à la roue ? Quand j'essaye, ça fait un demi tour avant puis un demi tour arrière...


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