R
L
R’
L + R’ – R
L + R – R’
L
R’
R

Il est indispensable pour que la rotation se fasse sans heurt ou point dur que la bielle soit d'une longueur précisément égale à l'entraxe entre la roue motrice et le pivot de caméra. Il est tout aussi indispensable que la longueur du bras de manivelle de la roue motrice soit égale à la longueur du bras correspondant sur le support de caméra. Notons L l'entraxe, R et R’ les longueurs de bras de manivelle.  Dans les deux positions extrêmes, les distances entre les manetons sont donnés par les formules :

L + R – R’ pour une position et L + R’ – R pour la position diamétralement opposée.

Il en découle que l'erreur totale est 2.|R’ – R| et que la précision sur R et R’ doit être de l'ordre de la valeur du jeu dans les manetons divisée par 2.

Ce schéma explique le principe de fonctionnement transformant le mouvement de rotation uniforme en un mouvement de rotation alternatif.

Pendant le premier demi-tour de A vers B la bielle reste parallèle à elle-même comme dans une locomotive (bielle en vert). Une fois rendue à la position B diamétralement opposée à A, la bielle repousse le disque de la caméra en sens inverse (bielle en rouge).

En théorie on pourrait obtenir un mouvement de 180°. En pratique à cause des imperfections dans la réalisation du mécanisme j’arrive à environ 135° ce qui me suffit.

Dans la phase en vert le mouvement de la caméra est uniforme. dans la phase en rouge il n’est pas uniforme. Dans cette dernière la caméra tourne d’abord plus lentement que la roue motrice puis elle accélère. Ceci n’a en pratique que peu de conséquence.

180°
rotation lente et régulière
caméra
A
B
A’
B’

Avant de me lancer dans la construction, j’ai réalisé une étude cinématique assez précise et j’ai rapidement monté cette maquette en Meccano pour vérifier que l’idée fonctionnait bien, pas seulement sur le papier.

Ces photos montre le prototype à différentes position. Ça fonctionne en douceur !

Le matériel vidéo : l’écran est un moniteur auxiliaire de lecteur de DVD de voiture. La mini caméra vient de chez Selectronic. Cet essai vidéo est dans le bureau et non pas la pièce du train.

La connectique RCA est bien classique aussi bien du côté écran que du côté caméra.

La qualité de fabrication de cette caméra pour son prix (25 €) m’a étonné. Tout le boîtier est métallique, cela met en confiance !

La caméra est installé sur le mécanisme (première version).

Un renfort en laiton a été ajouté pour que le pignon garde le contact avec la roue dentée. un second renfort plus radical sera posé plus tard.

Le petit moteur fonctionne sous une tension de 5 V et consomme 20 mA. Le bloc de mécanisme comportait déjà la vis sans fin et la roue qu’elle entraîne.

Le système fonctionne mais la vitesse de rotation de la caméra est trop grande à mon goût. Je pense que cela sera difficile de l’arrêter où l’on veut. J’ai mal évalué cette vitesse lors des premiers essais.

Vue d’ensemble du mécanisme dans sa première version.

Vue d’ensemble du mécanisme dans sa seconde version. La caméra est démontée. J’ai ajouté une roue et un pignon intermédiaire qui divise la vitesse par deux par rapport à la version 1. La modification n’a guère été compliquée. Les engrenages droits sont une récupération. Je pense qu’ils proviennent d’une vielle imprimante à aiguilles ImageWriter d’Apple. J’utilise aussi pas mal de pièces dont l’origine se perd dans la nuit des temps : bossage en laiton, axe en laiton épaulé, vis de manetons avec partie lisse, etc.

Gros plan sur le mécanisme. Toutes les roues sont en nylon ce qui assure un fonctionnement totalement silencieux.

Les support de pivots sont vissés sur la carcasse en plastique par l’intermédiaire de pièces en laiton réalisées sur mesure.

Cette vue montre l’ensemble du train d’engrenage. Je bénéficiais dès le départ du montage du moteur avec la vis sans fin et la première roue. J’ai ajouté les deux roues dentées de même diamètre.

Un raidisseur supplémentaire en laiton relie l’axe du petit pignon avec celui de sa roue car il y avait une tendance à sauter des dents pour un rien. L’ensemble du mécanisme est vissé sur un support en bois.

La roue dentée portant la bielle est monté sur un pivot dont on peut régler la position avec précision afin d’éviter des points durs.

Cette vidéo montre le mécanisme en fonctionnement. Le bruit apparent est causé par le micro extrêmement sensible et une prise de vue rapproché. Lorsque je dis que c’est très silencieux, je confirme malgré tout !