Construire une grue avec Circuit Cubes : tutoriel pas à pas

Réponse rapide

Construisez la grue en quatre étapes : une base large et lestée, un mât vertical renforcé, une flèche horizontale avec un point de poulie à l'extrémité, et un treuil motorisé qui enroule une corde pour soulever et abaisser un petit crochet. Le mécanisme de levage est la pièce qui détermine si la grue fonctionne, alors consacrez-y la majeure partie de votre temps de construction. Un seul moteur, une boîte de vitesses et quelques 3mm de LED pour l'extrémité suffisent.

Une grue est l'une des meilleures premières machines à construire avec Circuit Cubes, car chaque partie a un rôle visible : la base résiste au basculement, le mât supporte la charge, la flèche s'étend, et le treuil effectue le levage proprement dit. Lorsque la grue tombe en panne, c'est généralement sur l'un de ces rôles, ce qui facilite le diagnostic.

Ce tutoriel présente la construction dans l'ordre qui évite les reprises. Vous assemblerez d'abord le châssis, puis ajouterez le mécanisme de levage motorisé, puis testerez avec une charge légère avant d'ajouter quelque chose de lourd. Prévoyez environ 30 minutes pour une première construction et environ 15 minutes une fois que vous connaîtrez la disposition.

Ce dont vous avez besoin avant de commencer

Vous aurez besoin d'un bloc moteur et batterie Circuit Cubes, d'une boîte de vitesses, d'une généreuse quantité de poutres et de plaques, de ficelle ou de cordon fin, et d'un petit crochet ou d'un trombone plié. La boîte de vitesses est la pièce la plus utile ici car elle échange la vitesse du moteur contre une force de rotation, exactement ce dont un treuil a besoin. Si vous n'en possédez pas déjà une, la Boîte de vitesses - #6585 est un moyen économique de l'ajouter.

À l'extrémité de la flèche, une paire de petites lumières rend la grue plus facile à utiliser dans les pièces sombres et vous donne un contrôle visuel que l'alimentation atteint l'extrémité éloignée de la construction. Les LED de 3 mm s'adaptent aux trous de briques standard et consomment très peu de courant, donc elles ne réduiront pas sensiblement votre temps de fonctionnement.

• Coupez votre ficelle plus longue que vous ne le pensez nécessaire ; couper plus tard est facile, épisser ne l'est pas.
• Gardez un petit poids, comme une pile de briques, prêt pour les tests de charge.

Étape 1 : Construisez une base qui ne basculera pas

Commencez par une base plate d'au moins huit tenons de large et douze de long. La largeur empêche la grue de basculer sur le côté lorsque la flèche se déploie, alors résistez à l'envie de construire une base étroite et élégante. Ajoutez une deuxième couche de plaques sur le dessus pour rigidifier la base et donner au mât une prise solide.

Placez le bloc batterie en bas et vers l'arrière de la base, à l'opposé de la direction où la flèche atteindra. Son poids agit comme contrepoids, et le garder bas signifie aussi qu'une grue tombée ne atterrira pas sur le bloc. Vérifiez la base en appuyant sur le coin avant ; si l'arrière se soulève, élargissez la base avant de continuer.

• Erreur courante : construire la base trop petite parce que cela semble plus net. Une grue qui bascule n'est pas une grue.

Étape 2 : Élevez un mât contreventé

Construisez le mât comme une colonne carrée creuse plutôt qu’un simple empilement de briques. Une colonne creuse est bien plus rigide pour le même nombre de pièces et vous offre un canal pour faire passer le câble moteur jusqu’à la flèche. Visez un mât d’environ dix à douze briques de haut pour une grue de table.

Ajoutez des entretoises diagonales de la base jusqu’à environ la moitié du mât sur au moins deux côtés. Ces entretoises empêchent le mât de plier vers l’avant lorsque le treuil tire. Avant de continuer, poussez doucement le haut du mât dans quatre directions ; toute flexion visible signifie que vous avez besoin d’une autre entretoise.

• Point de contrôle : le mât doit être rigide, pas élastique, lorsque vous appuyez sur le dessus.

Étape 3 : Ajouter la flèche et le point de poulie

Fixez la flèche en haut du mât pour qu'elle puisse pivoter, en utilisant une seule goupille ou un axe comme charnière. Une flèche pivotante vous permet de changer la portée sans avoir à reconstruire. Prolongez la flèche d'environ une fois et demie la hauteur du mât, puis ajoutez une courte section arrière derrière la charnière pour servir de bras de contrepoids.

À l'extrémité de la flèche, créez un guide lisse pour la ficelle. Un petit axe, une poulie ou même un bord de poutre arrondi fonctionne ; l'important est que la ficelle glisse sans scier le plastique. Acheminez la ficelle du treuil, en haut du mât, le long de la flèche, et par-dessus ce point de guidage.

• Erreur courante : faire passer la ficelle sur un coin de brique tranchant. Elle s'use et ajoute une friction qui bloque le moteur.

Étape 4 : Construction du mécanisme de levage motorisé

Montez le moteur à la base du mât, pas sur la flèche. Le poids à la base est stable ; le poids sur la flèche agit comme un levier contre vous. Accouplez le moteur à la boîte de vitesses, puis à un petit essieu qui servira de tambour de treuil.

Enroulez la ficelle autour du tambour trois ou quatre fois et attachez-la. Plus de tours donnent plus d'adhérence et moins de glissement. Avant de brancher l'alimentation, tournez le tambour à la main pour vérifier que le chemin de la ficelle est dégagé et que le guide de flèche tourne librement. Ensuite, faites tourner le moteur par courtes impulsions et observez dans quel sens tourne le tambour.

• Point de contrôle : si le moteur force ou si la ficelle glisse, ajoutez plus de tours sur le tambour avant de modifier quoi que ce soit d'autre.

Étape 5 : Testez, puis chargez

Accrochez d'abord un crochet vide et faites monter et descendre le treuil sur toute sa course. Surveillez si la corde saute du guide de flèche et si le mât fléchit sous la traction. Corrigez ces deux problèmes avant d'ajouter du poids, car ils s'aggravent sous charge, et non l'inverse.

Ajoutez ensuite une charge légère, comme quelques petites briques, et soulevez lentement. Si la grue tient, augmentez la charge par petits paliers jusqu'à trouver la limite. Cette limite est une information utile : elle vous indique si vous avez besoin d'une base plus large, d'un rapport de démultiplication plus bas ou d'une flèche plus courte.

• Ne laissez jamais une grue chargée suspendue sans surveillance ; le moteur et la batterie continueront de travailler contre la charge.

Séquence de construction de la grue en un coup d'œil

1. Posez une base large et lestée : Construisez au moins huit briques de large et douze de long, avec le bloc batterie monté en bas et vers l'arrière comme contrepoids. Appuyez sur le coin avant : si l'arrière se soulève, élargissez la base avant de continuer.
2. Élevez un mât renforcé : Utilisez une colonne carrée creuse de dix à douze briques de haut et ajoutez des renforts diagonaux sur au moins deux côtés. Le mât doit sembler rigide lorsque vous poussez le sommet dans les quatre directions.
3. Articulez la bôme et ajoutez un guide : Épinglez la bôme au sommet du mât pour qu'elle pivote, étendez-la à environ une fois et demie la hauteur du mât et placez un guide lisse à l'extrémité. Passez un doigt le long du trajet de la corde ; tout angle vif usera la corde et bloquera le moteur.
4. Montez le treuil à la base : Accouplez le moteur à la boîte de vitesses et à un petit tambour d'essieu, puis enroulez la ficelle trois ou quatre fois autour du tambour. Tournez d'abord le tambour à la main. S'il coince, corrigez le trajet avant de mettre sous tension.
5. Testez à vide, puis chargez par étapes : Faites tourner le crochet à vide, surveillez les sauts de ficelle et la flexion du mât, puis ajoutez du poids par petites augmentations. Arrêtez-vous au premier signe de contrainte et notez la limite de charge ; ce nombre vous indique quoi modifier.

Pièces qui facilitent ce montage

• Boîte de vitesses - #6585: Vendue individuellement comme une seule boîte de vitesses, quantité 1. Une boîte de vitesses convertit la vitesse du moteur en force de rotation, ce qui permet à un petit tambour de treuil de soulever une charge au lieu de caler.
• LEDs de 3 mm : Vendue par paire de LEDs de 3 mm ; l'annonce précise que le montage n'est pas inclus et est fourni à titre de référence seulement. Deux petites lumières suffisent pour marquer l'extrémité de la flèche et confirmer que l'alimentation atteint le bout de la grue, tout en ajoutant une consommation de courant très faible.

Construisez d'abord la base et le mât, placez le treuil en bas, et testez avec un crochet vide avant de confier du poids à la grue. Une fois qu'elle soulève de manière fiable, essayez une flèche plus longue ou un second point de poulie pour voir comment la portée modifie la charge qu'elle peut supporter.