3-Portions de circuits

3-Portions de circuits

Le but de ce sous-projet est de produire l’ensemble des portions de base nécessaire à un circuit magnétique : Depuis la plus simple, une portion de droite jusqu’à la plus complexe, un aiguillage en passant par le virage. Le but étant d’arriver à fabriquer l’intégralité des éléments de base d’un circuit de 10m

3-Portions de circuits

 

1-Circuit.PNG

Portion de droite actuelle

Actuellement, seul le système de lévitation est considéré comme « au point » et donne entière satisfaction. C’est pourquoi le design du circuit ne fait apparaitre que ce sous-ensemble avec des murs en guise de stabilisation. Néanmoins, le design propose diverses fonctionnalités :

  • Des « marges » afin de pouvoir  facilement le modifier et/ou implémenter de nouvelles fonctions
  • Une sécurité : afin de prévenir d’éventuels accidents suite à une mauvaise manipulation et/ou un mauvais montage
  • Des cales : pour permettre de placer rapidement et efficacement les différents éléments

2-Portion droite.PNG

De par sa simplicité de réalisation et la possibilité « d’upgrader » le design, la construction d’une portion de droite est la section privilégiée pour le test et le développement de nouvelles fonctions.

Fonctions en cours de développement

De nombreuses fonctions sont actuellement en cours de développement :

  • Un système d’accrochage/décrochage rapide des sections de rail
  • Système de stabilisation sans contact
  • Système de motorisation/freinage

Eléments à améliorer

Bien qu’elle remplisse sa fonction principale à savoir faire léviter un wagon et permettre l’ajout de nouvelles fonctions, les points suivants méritent d’être améliorer :

  • Robustesse : Le design actuel est fragile, ce qui rend son transport délicat d’un site à l’autre.
  • Montage : Le design actuel nécessite d’être particulièrement précautionneux lors de la (re)conception, sans quoi le montage peut s’avérer difficile, voire impossible.
  • Ajout de nouvelles fonctions : Bien souvent, l’ajout d’une nouvelle fonction nécessite une phase de reconception importante et fastidieuse, ce qui entre en contradiction avec les méthodes de développements rapides prônées au sein de miniloop.

Le futur : Un design « en traverse » ?

Sur suggestion de Mécavenir, notre partenaire, un nouveau standard de rail de miniloop est à l’étude : Le design « en traverse ». En effet, ce standard semble très prometteur :

  • Ségrégation des fonctions : Les sous-éléments de la version de rail N pourons être utilisé dans la version de rail N+1. Cela amène simplicité et un gain de temps entre deux versions de rail.
  • Economie de matière : Le design en traverse nécessite moins de matière pour arriver à la même fonction, entrainant ainsi un gain de coût.
  • Démontable et emboitable : Chaque pièce est démontable et emboitable l’une par rapport à l’autre. Cela rend le transport et la maintenance d’autant plus aisée.

3-Structure traverse.PNG

La courbe

Le design d’une portion courbe présente deux difficultés majeures :

  • Obligation de travailler avec des aimants droits (les aimants courbes n’existent pas)
  • Nécessité de trouver un moyen de « courber » les murs

Solution testée : petits aimants « en cercle » et bords en PMMA épais

Des étudiants de Grenoble INP-Phelma, notre partenaire ont proposé et testé une solution consistant à « aligner » les aimants celons une courbe et à fabriquer les murs en assemblant plusieurs sections de PMMA de hauteur 1cm.

Penser à placer une photo ici

Bien que satisfaisante dans un premier temps, cette solution souffre des même inconvénients que la portion de droite évoquée précedement.

Autres concepts de courbe

Courber des murs par thermoformage

Une solution qui a été évoquée est de fabriquer un « patron » de courbe en bois puis de plier une bande de plexiglas dessus avec un fer chaud, de manière à lui faire épouser la forme du patron

5-Thermoformage.PNG

Courber les murs grâce à la découpe laser

Il existe un certain nombre de design permettant de « plier à froid » une feuille de plexiglas à l’aide d’une découpeuse laser. Cette solution consisterait donc à appliquer cette astuce à une courbe de miniloop.

6-structures flexibles.jpg

Courbe = Plusieurs droites

Une autre approche consiste à contourner le problème en fabriquant une portion de courbe par ajout de plusieurs portions de droite asymétriques :

7-Virage portion droite.PNG

L’aiguillage = deux portions de droite

Elément indispensable à la réalisation d’un véritable circuit, l’aiguillage est l’élément le plus complexe à réaliser.

L’aiguillage actuel est basé sur la jonction de deux portions de droite dont l’une présente un angle faible par rapport à l’autre. Les étudiants de Grenoble-INP Phelma, notre partenaire ont réalisés une première version de celui-ci :

8-Aiguillage.PNG

Hélas, cette section souffre des mêmes inconvénients que ces consœurs. De plus celle-ci a permis de souligner qu’une importante instabilité apparait lorsque le wagon survole les croisements de rails.

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