Spinning Kinetic Sculpture RGB

Sculpture Kinétique Automatique à effet d'optique de Moiré : Spéctacle visuel ! Fonctionne plus de 30 minutes sans s'arrêter après avoir rembobiné le mécanisme une seule fois, c'est pas beau ça? Le tout accompagné d'un éclairage RGB.

Difficulté

Medium Moyen

Durée

6 hour(s) heure(s)

Catégories

Art, Décoration, Électronique, Énergie, Mobilier, Maison

Coût

50 EUR (€)

kinetic, sculpture, laser, kinétique, illusion, optique, optic, moire, led, arduino, decoration Spinning_Kinetic_Sculpture_RGB_gifprez.gif fr none Creation 0

Introduction

Note: Tutoriel non terminé : génération des gifs, montage des vidéos. Merci de votre compréhension.

Le guide écrit ne pouvant suffir, les photos sont impérativement necessaire à la compréhension et à la reproduction de cette sculpture.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/pCI9otwj-LY?rel=0" frameborder="0" gesture="media" allow="encrypted-media" allowfullscreen></iframe> Démonstration avec les poids encore fixé à l'aide de scotch.

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Bonjour à toi Maker des temps modernes ! Tu es un peu curieux et tu ne sais toujours pas construire une sculpture kinétique ? Alors ce tuto est fait pour toi :)

Présentation:

La Spinning Kinetic Sculpture RGB est une sculpture qui se fixe à un mur. Composée de deux roues identiques tournant dans des directions opposés, le mécanisme internes permet au roues de tourner à des vitesses irrégulières mais surtout de se relancer et fonctionner pendant plus de 30 minutes en autonomie une fois remontée une première fois. La sculpture créer des interférences visuelles constructives et destructives, c'est le phénomène de Moiré.

Après avoir remonté le mécanisme les pales se mettent à pivoter. Lorsque la pesanteur joue son rôle, la roue avant inversera son sens de rotation et viendra donner un à-coup dans le mécanisme, ce qui aura pour conséquence de relancer les roues dans leur rotation et ce jusqu'à ce que le ressort soit complétement déroulé par les à-coups. En optimisant le mécanisme et en réduisant un maximum les frictions, on peut espérer obtenir une autonomie de 30 minutes à plus d'une heure pour un rembobinage complet.

Après m’être inspiré de sculptures kinétiques existantes, j'ai décidé de créer mon propre design ainsi que ma propre version du mécanisme sans le quel rien n'est possible.

Après plusieurs tentatives, j'ai décidé la veille du challenge Trotec de tout recommencer et de me fier à mon instinct: le résultat? Une Sculpture Kinétique à moindre coût, d'une taille de mécanisme et d'épaisseur divisé par deux par rapports au autres modèles documenté sur Internet, et ça marche mieux !

Elle peut être fixé à un pied d'écran modifé ou sur un mur pour un meilleur rendu visuel.

J'ai fabriqué un support en modifiant un pied d'écran pour fixer la sculpture et la déplacer facilement.

J'ai également rajouté un anneau de LED RGB adressables avec un circuit arduino et un switch ON/OFF pour activer l'éclairage d'ambiance.

J’ai utilisé une technique qui permet à partir d’un carré de 30cm de côté d’obtenir une forme circulaire de 40cm de diamètre.

Le centre de gravité d’une roue est placé le plus excentré possible pour obtenir un « pendule ». Le rayon du pendule, correspondant donc au diamètre des roues, est un paramètre qui influence grandement le temps total de fonctionnement de la sculpture.

C'est un montage complexe dans son ensemble car il y a beaucoup d'éléments et que l'assemblage est un peu long mais en regardant étapes les unes après les autres, on se rend compte que c'est plutôt simple et que chaque élément vient jouer son rôle dans le bon fonctionnement de la sculpture.

Comprendre le mécanisme...pas facile à première vu... mais c'est exactement pour ça que j'ai rédiger ce tuto et pris toutes ces photos/vidéos! Ce qui a été un calvaire pour moi sera bien plus simple pour vous :) C'est à ça que ça sert Internet non ?

Quelques notes en vracs :

<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/80x15.png" /></a><br />This work is licensed under a <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License</a>.

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Matériaux

Coût total estimé à moins de 50€

Vous aurez besoins de :

1x - Ressort à force constate : A 3X51-20005 ou A 3X51-20006 - $18.32 15.50€

https://dpk3n3gg92jwt.cloudfront.net/domains/designatronics/pdf/81015039.pdf

http://shop.sdp-si.com/catalog/?cid=p579

5x - 608 Bearings : / Roulements à billes - 3€

https://www.123roulement.com/roulement-608-2RS.php

https://www.aliexpress.com/item/8PCS-608-2RS-SI3N4-ABEC-7-8X22X7MM-Skateboard-Hybrid-Bearing-7-Ceramic-Balls/32342893985.html

4x - 305x305mm Contreplaqué/Acrylic/Plywood 3mm - 7.5€

http://jr-contreplaque.fr/contreplaque-exterieur-standard/53-r-contreplaque-peuplier-exterieur-3mm.html

-1x M8 Boulon/Bolt 60mm avec 1 ou 2 écrou M8

-3x M5 à 40mm - Quelques euros

+ 4 Vis pour fixation

-1 Vis to fix the Spring 3mmDiam 10mmLong / Vis pour fixer le ressort à la poulie

-Weights / Poids

-Embout EarCleanner Spiral

-Black/White Spray Paint / Peinture Noir et Blanche en Spray

-LED Ring approx 70mm diam - 5€

-Arduino ATTiny - 50 Centimes

-Battery(+Voltage Regulator) or WallPlug Adapter + Switch ON/OFF - Quelques€

Outils

Coles à bois

Huile de glissement pour roulement

Super Glue

Tourne Vis

Pince

Fer à Souder

Pistoler à colle

Dremel

Cutter

Peinture

Découpeuse Laser

Piecesdecoupe.svg

DecoupePart1.svg

DecoupePart2.svg

Étape 1 - Découper le bois au laser

Découper le premier fichier svg sur 2 planches de 305 par 305.

Faire de même pour le deuxième fichier.

Rassembler les mêmes parties entre elles pour être plus organisé avant de tout coller.

Étape 2 - Coller les pièces en bois

Assembler les différentes parties entre elles comme indiqué sur les photos et le shéma.

Pale 1

Pale 2

Poulie extérieure : I/J/J/J

Poulie intérieure : D/E/F/F/E/D

Support mural : A/A' pour maintenir le boulon principale

Étape 3 - Peindre le bois et le support

J'avais utilisé de la peinture normale pour mes prototypes mais je penses que de la peinture Brillant permetra de mieux réfléchir la lumière des LEDs.

Peindre en noir les deux pales(, la pièce H si pas de deuxième écrou M8) et la pièce numéro I' qui viendra bloquer le ressort à force constante.

Peindre en blanc votre support si vous en avez un.

Étape 4 - Nettoyer+Optimiser les roulements à billes

Ouvrez les roulements si ceux ci possèdent une protection anti-poussière ou anti-humidité afin de laisser apparaitre la graisse à retirer des billes.

Avec du liquide vaiselle et de l'eau chaude nettoyer la graisses déjà présente dans les roulements à bille car cette graisse est bien trop épaisse et ne nous est pas utile ici.

Lubrifier ensuite les roulements avec un Spray WD40 par exemple.

Si possible faire tourner à haute vitesse les roulements à billes 1par1 à l'aide d'une dremel afin de répartir le lubrifiant et d'améliorer les performances.

Si vous avez des roulements avec un joint noir en plastique il est possible de le replacer après nettoyage.

Étape 5 - Encastrer les roulements

Utiliser un marteau de préférence. Le diamètre des trou où venir placer les roulements est légérement inférieur à celui du roulement pour qu'il s'emboite bien alors n'hésitez pas à appuyer.

1 roulement de chaque coté de la poulie intérieure

1 roulement dans chaque pale et 1 dans B le support de la pale arrière

Attention la poulie intérieure est construite de telle manière qu'on ne pourra pas retirer facilement les roulements.

Étape 6 - Fabriquer un pied et fixer support

Fabriquer un pied à l'aider d'autres planches de bois, de quelques vis et d'un pied d'écran d'orinateur récupéré.

Sinon percer simplement votre mur au endroit correspondant au vis de fixation sur la pièce A et utiliser des chevilles avec les vis correspondantes

Y fixer le support arrière qui vient supporter le boulon principal. Ne pas oublier de déjà placer le boulon entre la pièce A et A' formant le support, il y a un emplacement pret pour retenir la tête du boulon. Fixer fermement le boulon M8 principal avec un écrou pour le maintenir au support.

Étape 7 - Fixer les cliquets

Le cliquet de la pâle arrière vient se fixer sur l'emplacement en face de la poulie extérieur. Il se bloque à l'aide d'un écrou. Pensez à découper le bout du boulon dépassant du dernier écrou pour ne pas venir bloquer le mécanisme plus tard.

L'autre cliquet se sécurise à l'aide d'un morceau de bois découpé en deux(épaisseur3/2 = 1.5mm) et colé au boulon mais pas au cliquet. C'est très important que le boulon soit le plus court possible ici alors il faut découper au ras du disque bloquant le cliquet.

Les cliquets doivent pivoter sur leur boulon M5 librement jusqu'à ce qu'on fixe deux petit disques de bois pour bloquer leur rotations à un endroit précis. Ces crans d'arret se placent quelques milimètres au dessus du bout du cliquet une fois celui ci dans sa position la plus haute par rapport aux crans de la poulie intérieure.

Étape 8 - Placer le ressort et fixer la poulie extérieure

Avant de placer le ressort autour des J il est necessaire de marquer le bout du ressort pour ne pas le dérouler en entier plus tard. Marquer au feutre ou au scotch le bout du ressort pour avoir un avertissement visuel quand s'arréter quand on rembobinera le mécanisme. Le bout troué du ressort doit se trouver à l'éxtérieur de la poulie extérieur pour qu'il soit prêt à être fixé sur la poulie intérieure.

La poulie extérieur se place sur la pale arrière: Tete de boulon/Pale Arrière/Ecrou/I/J/J/J/I'.

Seuls les I et les J sont collés ensemple pour acceuilir le ressort. I' est collé au bout du boulon pour empécher le ressort de sortir de son axe, il est collé avec sa partie manquante par rapport à Ia direction le centre de la pale.

Étape 9 - Réaliser le montage Arduino pour controller les LED

Réaliser un montage avec un Arduino ATtiny, une batterie, un switch ON/OFF, un régulateur de tension et un anneau de LED RGB adressable.

Étape 10 - Ajuster et fixer les poids sur les pales

Fixer environ 30 grammes de plomb ou tout autre petit objet métalique lourd sur chaque pales marqué d'un bout de scotch sur les photos.

Sur la pale nous faisant face on peut fixer un peu plus de poids car il n'y a pas le ressort qui joue sur cette pale, on peut donc compenser en fixant un autre poid plus léger que les autres à l'opposé pour équilibrer la pale.

Pour faire des tests je conseille de fixer des poids au bout des pales seulement avec du scotch afin d'ajuster les poids facilement avant d'atteindre le résultat obtenue. Cf prochaine étape pour tester les poids

https://www.youtube.com/watch?v=pCI9otwj-LY Démonstration avec les poids encore fixé à l'aide de scotch.

Étape 11 - Aligner les pièces dans l'ordre et fixer le ressort

Dans l'odre: Support avec Boulon / Ecrou / Pale 1 / PieceCG / Poulie Interne / P.CG / Pale 2 / EcrouFinal ou H

Voir étapé suivante pour venir fixer le ressort avant de placer la denière pale.

Fermer l'enchainement à l'aide d'un écrou peint en noir.

Étape 12 - Fixer le ressort à la poulie intérieur

Fixer le bout du ressort à l'aide d'une vis de 3mm de diametre et pas plus de 10mm de long dans l'embout troué du ressort à l'emplacement correspondant sur la poulie interne.

Cf photo pour voir les pièces internes au mécanisme.

Étape 13 - Observer et se laisser hypnotiser

Pour faire fonctionner : maintenir la pâle arrière fermement et faire tourner la pâle avant dans le sens des aiguilles d'une montre, quelques tours sufisent, mais faites attention de ne jamais faire plus de 20 tours. En effet, en faisant ça on déroule le ressort de la poulie extérieur sur la poulie intérieur, si il est complétement déroulé il faudrat venir le remonter en place à la main en démontant une partie de la sculpture, c'est vraiment pénible donc faites attention.

Étape 14 - Enjoy les chutes de bois parfaites

Les chutes de bois principales ont des côtés de même longueur et peuvent donc être fixé les uns aux autres pour créer tout un tas de forme. Les possibilités sont Infini.

Les chutes peuvent être arrangées pour former un anneau autour de la sculpture si elle est fixé à un mur.

Étape 15 - Maintenance

Pensez à vérifier régulièrement après plusieurs utilisations que la vis fixant le ressort à la poulie intérieure ne s'échape pas, revisser si necessaire.

Changer la pile du montage Arduino lorsque les LED ne s'allument presque plus.

Étape 16 - Galerie photo