MAQUETTE DU CHARGEUR SUR PNEUS

944 A CATERPILLAR.

ECHELLE: 1/15ème.

Descriptif de la construction.

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I - PRESENTATION

Histoire :


Il faut parfois attendre longtemps dans la vie, avant de réaliser la maquette de la machine qui nous a fait rêver et qui est surtout à l’origine de ce rêve !
Donc, après quarante ans d’une longue et belle passion, voici l’aboutissement, la construction de la maquette du chargeur sur pneus 944A Caterpillar.
Il fallait bien, un jour ou l’autre, reproduire cet engin qui berça, fascina et intrigua une enfance charmée par un spectacle inoubliable.


Documentation.

Après avoir fait travailler la mémoire et remuer les souvenirs, il ne restait plus qu’à trouver cette machine qui n’était plus d’actualité. Démarche qui fut faite en tombant par hasard, sur une revue traitant de divers matériels agricoles. Dans les pages de ce magasine, se trouvaient aussi une très jolie collection privée d’engins de travaux publics. Le tout chez un particulier, dont… un magnifique chargeur 944A Caterpillar démuni de cabine. Il ne restait plus qu’à prendre contact avec son propriétaire afin d’approcher cette bébête. Sur trois jours de déplacement dans une région éloignée, environ quatre vingt pour cent des cotes dimensionnelles sont prises. Le restant de travail de relevé de cotes viendra ensuite chez deux autres particuliers et dans des lieux différents.

Ci-dessous : relevés de cotes sur une première machine.

      

Châssis et timonerie de godet.

      

Ci-dessous : relevés de cotes complémentaires des parties mécaniques, sur une seconde machine. 

  

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Les plans.

Ils sont dessinés, comme pour les autres maquettes, à partir des nombreux relevés de cotes dimensionnelles sur la vraie machine. Pour ce qui est de la cabine, bien qu’elle soit très précise dans la mémoire et indispensable à reconstituer, elle serra étudiée plus tard sur un même engin dans un autre lieu. 
  

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II - CONSTRUCTION (maquette).

1) Le châssis.  

                          Longerons et traverse arrière.                        Le bâti.                           Châssis (complet).

                                 

Il est constitué de deux longerons parallèles en aluminium, reliés entre eux par :

- une traverse avant moulée en étain,

- une traverse arrière également moulée en étain.

Sur l’avant du châssis, vient se positionner le bâti.
Ce dernier est composé de deux parties:

a) une partie haute, constituée d’une pièce en étain moulée comprenant:

- les ancrages des bras de levage,

- les ancrages des vérins de godet,

- la console du tableau de bord.

b) une partie basse, constituée de quatre plaques d’aluminium de 1 mm d’épaisseur.
A l’intérieur de ces plaques se trouvent les logements et ancrages des vérins de levage.


Sur la partie centrale du châssis vient se fixer une armature destinée a recevoir les différents éléments comme : la console arrière du capot moteur, les éléments de carrosserie et le logement du siège conducteur.

Les bâtis et leurs pièces moulées en étain.              La traverse de fixation de la boite de transfert.

                                                        


La liaison de toutes les pièces entres elles, est assurée par collage à la colle époxy.

 

Vient ensuite au fil du montage de la machine, un contre poids moulé en étain. Ce dernier se fixe sous l’extrémité arrière du châssis, à l’aide de 4 goujons M1. 

Contrepoids arrière.

 

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2) Les ponts avant et arrière.

                       

Ils ont tout les deux un mode de construction identique. Ce sont deux pièces moulées en étain autour d’une armature en laiton brasé à l’argent comprenant :
- un logement central pour recevoir le différentiel,
- un tube de diamètre 6x5 mm de part et d’autre pour recevoir les demi-arbres,
- une portée circulaire de fixation à chaque extrémité.
Le pont avant est d’une grande largeur, ses portées circulaires comportent 16 perçages de 1mm de diamètre, pour la fixation du moyeu.
Le pont arrière est de faible largeur, ses portées circulaires comportent 12 perçages de 1mm de diamètre, pour la fixation des rotules de direction.


                                        Le pont avant et...                        sa fixation.                         Le pont arrière.

                                 

Le pont avant est vissé directement sous les longerons du châssis.
Le pont arrière est suspendu et oscille sur son axe longitudinal entre deux traverses moulées elles aussi en étain et fixées sous les longerons du châssis.


Le mode de moulage en étain de ces pièces, est fait « maison » avec :
- un modèle en bois aux formes et cotes exacte de la pièce,
- un moule résistant aux hautes températures.

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3) La transmission.

                              Le différentiel.                               

                                         

Bien que cette maquette soit statique, elle possède néanmoins les organes suivants :
- un moto réducteur électrique de traction,
- six joints de Cardan
- une boite de transfert au rapport : 1,4/1,
- un différentiel dans chaque pont au rapport : 2/1,
- un réducteur à train épicycloïdal dans chaque roue au rapport : 4/1 
           

                                                   La boite de transfert.                     Le moto réducteur électrique de traction.

                                          

Ci-dessous, la boite de vitesses est représentée par son carter.


                                                     

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4) La direction.


Elle est assurée par le braquage des roues arrières.


Le pivot de direction



a) parties externes. La chaîne cinématique est constituée de la manière suivante: Sur les portées circulaires aux extrémités du pont arrière, vient se fixer une rotule. Sur cette dernière vient pivoter la fusée. La fusée et le moyeu sont d’une seule pièce tourné en aluminium. Sur sa partie haute et basse, se trouvent les organes de pivot constitués de deux axes de rotation, fixés chacun à l’aide de quatre boulons M1. Sur sa partie arrière, vient se fixer à l’aide de quatre boulons M1, le palonnier de commande de braquage. Les deux fusées sont reliées entres elles par les barres d’accouplement, via un palonnier central moulé en étain. Ce dernier assure la différence d’angle de braquage entre chaque roue. Il est connecté au vérin de commande de direction, par l’intermédiaire de barres de renvois.

b) parties internes. L’arbre de roue en laiton d’un diamètre de 2mm passe à l’intérieur de la rotule et de la fusée. Dans l’axe du pivot de ces dernières, l’arbre de roue est muni d’un joint de transmission.


     Palonnier central.                                                      Barre d’accouplement


 

                                                                       


                                   La fusée et ses axes de rotation.                                       Joint de transmission.


                                                   


                                             

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5) Les éléments de la carrosserie.

Les principaux éléments de la carrosserie sont les parties latérales, gauches et droites, de l’engin. Il s’agit de deux blocs démontables fixés à l’aide de 5 boulons M1 de part et d’autre du châssis. 

Les blocs centraux des deux engins.

              Montage du bloc central gauche sur le châssis.                

                                                

               Ailes arrière avant l'usinage des perçages oblongs.                            

Les blocs centraux gauche et droit, avec leurs ailes arrière montées.

                                

Montage des ailes arrière usinées.

Ces deux blocs comprennent:
- une aile avant,
- une zone centrale, formée d’un caisson et d’une partie du plancher du poste de conduite.

Le côté gauche:
La zone centrale, abrite les accus dans sa partie haute et le réservoir fuel dans sa partie basse.

Le côté droit:
La zone centrale, abrite les leviers de commande dans sa partie haute et le réservoir hydraulique dans sa partie basse.
A l’arrière de chacun de ces blocs, vient se fixer à l’aide de 3 boulons M1, une aile ajourée de perçages oblongs. L’extrémité arrière de cette aile vient se fixer sur les flancs de la calandre à l’aide d’un boulon M1.

Viennent ensuite comme éléments de carrosserie, le capot moteur, les plaques latérales de protection du moteur et les plaques de protection sur le bâtit avant du châssis. On peut également considérer la calandre comme une pièce de carrossage. Il s’agit d’une pièce moulée en étain, fixée sur l’arrière du châssis à l’aide de 4 boulons M1. Sur la vraie machine, cette pièce est également moulée, afin d’assurer un contre poids additionnel.

Détails de la carrosserie.

Calandre.

                      Marchepieds.            Coffre et main courante.           Plaques avant.                       Batteries. 

                                                     

                Plaques antidérapant.           Siège conducteur.                  Fixations de l'aile AR sur le bloc central (goujons M1).      

                                                                          

                                                               

                                                                                  

                    

                                                                        

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6) Les roues.

        Les moyeux tournants et...                         les moyeux fixes en cour d'usinage.

                                                                 

a) le moyeu tournant.
Il s’agit d’une pièce en aluminium tourné.
Sa partie interne est constituée de deux alésages concentriques:
- le premier reçoit un palier.
- le second, d'un diamètre plus important, abrite le dispositif de la réduction épicycloïdale.
Sa partie externe est constituée:
- d’une première portée cylindrique, comportant 12 goujons de 1,2mm de diamètre, pour la fixation de la jante.
- d’une deuxième portée cylindrique, comportant 12 goujons de 1mm de diamètre, pour la fixation de la culasse de la commande finale.

b) la jante.
Il s’agit d’un tube en aluminium de récupération. Il est usiné et mis aux cotes.
Cette jante possède un disque à l'intérieur d'une épaisseur de 1,5mm, collé puis chevillé radialement par des tétons de 0.5 mm de diamètre dans le flanc même de ce disque. Ce dernier comporte 12 perçages de 1,2mm de diamètre, pour sa fixation sur le moyeu.

c) le pneu.
Conformément à toutes les maquettes à « roues » présentées sur ce site, le mode de fabrication est le même.
A savoir:
- un modèle plâtre sculpté à la main suivant les dessins des crampons à obtenir,
- un moule en deux parties élaboré à l’aide d’un silicone bicomposant haute température,
- une résine coulée à chaud, dans chacune des deux parties du moules,
Viennent ensuite le démoulage de la résine et l’obtention des deux demi coquilles, le collage de ces dernières entres elles puis, les finitions.

        La jante et son chevillage radial.                     La jante, le pneu et les différents cerclages.

                                                    

Montage du pneu sur la jante.                                                Le montage terminé.

                                    

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7) Les bras de levages.

Ils sont découpés et usinés à la main dans de l’aluminium de 3mm d’épaisseur. Ils reçoivent ensuite 5 perçages chacun. Les deux bras sont montés en vis-à-vis, autour d’un gabarit central, afin de pouvoir braser leur traverse de liaison (brasage à l’aluminium basse température).

Les bras de levages ne sont pas parallèle entre eux, le gabarit leur confère ainsi un angle ouvert de 8° entre eux vers l’avant. Sur les 5 perçages que reçoivent les deux bras, 4 sont munis d’un palier en laiton et 1 est muni d’un axe.

La timonerie de godet est constituée de deux bielles pivotant sur les bras de levage:

- une première de grande dimension connectée sur le vérin de godet, elle transmet son mouvement,

- une seconde de petite dimension reçoit l’effort de la première et le transmet sur le godet.

Une bielle est constituée de deux profilés de laiton de 1mm d’épaisseur. Ils sont montés sur un gabarit et liés entres eux par des entretoises brasées à l’argent. La configuration de la timonerie est telle que, la rotation du godet est beaucoup plus importante que la course du vérin.

Les bielles sont reliées entres elles par les barres de renvoi. Les différentes formes des bielles sont destinées à donner à toute la timonerie du godet, deux plans parallèles autour des bras de levage qui eux ne le sont pas.

         Chape d'ancrage des vérins de levage.                Première bielle.                                      Seconde bielle.

                                                              

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8) Le godet.

Il est constitué de tôles d’aluminium de 0,5mm et de 1 mm d’épaisseur.

Toutes les tôles sont collées avec de la colle époxy (Araldite), ainsi que de la colle cyanoacrylate.

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 Le godet reproduit est un "godet tous travaux" (1,72 m3) démunie de dents.

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9) Les vérins.


Les vérins de levage ainsi que ceux du godet sont à double effet et conçus pour fonctionner à l’énergie pneumatique. Mais…! Il n’est pas souhaitable sur ce type de maquette de prévoir une telle animation car ces organes sont de dimensions trop petites pour prévoir un quelconque fonctionnement.

a) les vérins de levage sont ancrés dans le bâti avant du châssis:

- diamètre de l’alésage: 8mm

- diamètre de la tige: 4mm

- longueur de la course: 56mm

- piston avec joint torique,

- culasse de tête montée à l’aide de 4 goujons M1, avec joint torique interne.

                                  Vérins de levage.                           Vérin de godet.                           Vérin de direction.

                                              

          

b) les vérins de godet sont ancrés de part et d’autre du bâti du châssis.

- diamètre de l’alésage: 8mm

- diamètre de la tige: 4mm

- longueur de la course: 32mm

- piston avec joint torique,

- culasse de tête montée à l’aide de 4 goujons M1, avec joint torique interne

      

c) le vérin de direction est unique pour assurer le braquage des roues, il est ancré longitudinalement sous le châssis.

- diamètre de l’alésage: 5mm

- diamètre de la tige: 2mm

- longueur de la course: 11mm

- piston avec joint torique.

Les vérins de levage et de godet peuvent être éventuellement fonctionnels alors que le vérin de direction, trop petit, ne l’est pas.

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10) La cabine.

Elle comporte:
- une armature en laiton brasé à l’étain
- différents panneaux ajourés en aluminium collés sur l’armature, à la colle époxy (Araldite).
- une porte latérale de part et d'autre, s'ouvrant à l'aide d'une poignée manuellement fonctionnelle.
- un panneaux latéral de part et d'autre, s'ouvrant manuellement.

Les vitrages sont réalisés en plexi glass de 2mm d’épaisseur.
Les garnitures des vitres sont réalisées à l’aide de fil d’étain de 2mm de diamètre.
La finition de la cabine est assurées par:
- un polissage brillant pour les surfaces extérieures.
- un brossage pour les surfaces intérieures.

La cabine n’est pas fixée sur l’engin, elle est positionnée, ajustée et calée à l’aide de petites bandes de simili de 1mm d’épaisseur faisant office de joint de liaison.

                                                La cabine.                                          Rétroviseur int.                     Essuie glace.

                                  

                                                                        Intérieur.                                        Charnière de porte.

                     

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Vues d'ensemble.

   

   

 

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Quelques détails.

      

    

   

    

 

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QUELQUES PRECISIONS.

1) Finition :
Seule la partie centrale de la carrosserie est bouchonnée. Les autres zones de carrossage sont brossés et polies. D’autres pièces comme: le châssis, le bâtit avant, la calandre, les bras de levage, la partie frontale du capot moteur, etc.… sont légèrement usinés à la fraise et brossées.

2) Pièces issues du commerce :
- les tôles d'aluminium de 0,5 mm d'épaisseur.
- la micro visserie de M1 et M1,2 et M1,6
- le moto réducteur électrique de traction.
- toutes les tiges de diamètres différents.
- les tubes de petit diamètre.
- la pignonerie (excepté les couronnes des commandes finales).

3) Différentes colles utilisées :
- colle époxy (Araldite) à prise lente et rapide, pour les forts collages.
- colle cyanoacrylate pour le positionnement des pièces, avant collage époxy.
- colle néoprène, pour le maintient des différents axes.

4) Temps de réalisation :
204 heures (élaboration des plans),
1200 heures (construction de la maquette),

5) Dimensions.
- longueur hors tout : 380 mm
- largeur hors tout : 180 mm
- hauteur avec cabine : 196 mm
- poids : 2,4 kg


Un grand merci :
1/ pour tout les relevés de cotes dimensionnelles sur la vraie machine.
- à monsieur Louis DENAYROUZE (Lot et Garonne),
- à messieurs Marceau et Jean Claude PEZZO (Gard)
- à messieurs Jean-Louis CROCOMBETTE & fils (Puy-de-Dôme)

2/ pour la correction grammaticale et orthographe.
- à monsieur Jean-Louis ASTIER 

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III - LES COULISSES DE LA CONSTRUCTION EN IMAGES.

Les photos sont présentées dans l'ordre chronologique de la construction.

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LE PNEU.

a) Réalisation du modèle plâtre. (cliquer sur les photos pour lire la légende). 

     

     

     

  

b) Moulage du pneu.

     

     

   

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LES PIECES MOULEES EN ETAIN.

   

    

   

   

Les ponts AV & AR.

    

 

Les culasses et le palonnier.

    

 

La console AV du capot moteur.

   

  

Les chapes d'ancrages (vérins de levage).

    

 

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LES PIECES MECANIQUES.

Les différentiels.

    

    

Les joints de cardan.

    

    

  

Réalisation de la couronnes, à partir d'un pignon.

    

    

    

    

Réalisation de la rotule de direction et assemblage avec la fusée.

    

    

    

    

     

Les commandes finales

   

   

    

Les chapes des barres d'accouplement.

    

    

  

Les bras de levage.

    

La timonerie de godet.

Première bielle.

    

Deuxième bielle.

    

 

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LES ELEMENTS DE CAROSSERIE.

Les ailes avant.

  

Les blocs centraux.

   

Les ailes arrière.

   

    

  

Les marchepieds.

    

Les leviers de commandes.

  

Le logement du siège conducteur.

   

Le siège conducteur.

    

  

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LE GODET.

    

    

  

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LES VERINS.

De godet

    

    

    

De direction.

   

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D'AUTRES DETAILS DE CONSTRUCTION.

Les grilles de la calandre.

    

Le volant de commande.

    

  

Le tableau de bord.

   

Le filtre à air.

    

Les optiques.

    

Les poignées de manutention.

   

Les gaines de protection des flexibles de vérins.

  

Les disques de retenue des pneus.

    

Différents montages.

    

  

La jante et son disque de fixation.

  

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LES CABINES.

    

    

    

    

 

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