Dimensionnement d'un guidage

[invite3c922d77]

Aux deux experts!!!!!
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[Zozo_MP]

Bonjour

Si vous prenez le modèle que je vous propose vous mettez 0,5mm de jeu partout et ça roule. La noix n'est utile que pour une force push ou pull et zéro sur le guidage. C'est pour ça que j'ai mis un double épaulement. La pièce est rentrée latéralement.

Cordialement

PS : Pour les experts Fred oui : moi je ne suis qu'un bricoleur avec un tout petit peu d'expérience.

[invite3c922d77]

Merci
Vous pensez que je peux recentrer les guidage proche de la tige??

[Zozo_MP]

Il faudrait nous dire à quoi sert votre système (sous ensemble)
En MP si c'est confidentiel

Pour moi c'est oui sauf si vous avez des forces qui s'exercent dans le sens rotation autour de la force F (balourd ou déplacement pouvant faire bouger votre pièce. Si vos efforts son strictement verticaux c'est oui.

Votre système me fait penser à un système de clampage (mais là j'ai tout faux ) si c'est le cas il y a d'autre solution que le système à colonne.

Cordialement

[invite3c922d77]

C'est pour compacter un objet!!!Donc normalement la force reste verticale!!

[verdifre]

pour l'ecrou, tu fait un parallépidede d'une hauteur egale à celle de la rainure - 0.2 mm, il faut au moins laisser 0.5 mm dans le fond de la rainure (plutot 1 mm) et 3 fois plus long que large, cela permet d'absorber tranquillement l'eventuel faux rond de la vis. Sinon cela va forcer sur la gliwiere (cela revient à faire un ecrou flottant). Cela te permet de n'avoir aucune contrainte geometrique sur ta vis à part un trés vague parralelisme et cela tolere les faux ronds de la vis sans forcer
une liason glissiere, tu retires 5 degrés de liberté, une liason vis ecrou aussi
si tu les mets en // sur quelque chose de rigide tu te retrouves fortement hyperstatique degré 4 ou 5 selon les hypotheses. Autant eviter si cela ne coute pas plus cher.
chaque degré d'hyperstaticité te rajoutes des tolerances a respecter lors de la fabrication des pièces. Si c'est du low cost , a moins que ces tolerances puissent etre tenues par le process de fabrication de l'ebauche , autant eviter.

fred

[invite3c922d77]

OK merci je crois que pour cette piece je vais m'en sortir. Maintennat en ce qui concerne les tige de guidage. Pour la fixation, je pensais aux deux solutions suivantes :

1) faire un arbre épaulé d'un coté et percé a lautre extremité traversant et fixer le tout avec une vis

2) faire une liason encastrement d'un coté et fixer de l'autre.

Que me conseillez vous???

Sinon pour la tige filetée je doit réaliser une butée pour l'arreter en translation. J'utilise le bout de la tige pour faire un epaulement ou je met une piece entre la butée et la vis??

Cordialement

[verdifre]

bonjour,
c'est toujours le même souci, tu nous parles de solutions technologiques partielles pour regler une liaison, sans aborder le probleme dans sa globalité.
La facon de faire va dependre trés fortement du reste et en particulier de la facon dont le couple est transmis à la vis.
Ce que tu cherches a faire est a priori une liaison pivot, ou rotule. est tu sur que ce choix soit correct en fonction du reste du mecanisme ?
Surtout quand on a peu d'experience il faut se mefier de l'intuition en conception mécanique, ou au minimum il faut la valider par la theorie.

Quand vous dites

1) faire un arbre épaulé d'un coté et percé a lautre extremité traversant et fixer le tout avec une vis

2) faire une liason encastrement d'un coté et fixer de l'autre.

vous posez indirectement la question , "et mon arbre , je le fixe d'une facon isostatique ou hyperstatique ?"
a cette question implicite, on ne va pouvoir repondre qu'en connaissant les contraintes du mecanisme (geometrie, precision et efforts)
bien sur , avec l'experience, un certain nombre de réponses peuvent être "directes", mais chaque fixation , chaque usinage, chaque pièce à un cout qu'il faut aussi prendre en compte.

ou autrement dit, faire simple et economique c'est trés compliqué
fred

[verdifre]

re,
pour aller un peu plus loin, est tu sur que la liaison glissière dont on a parlé soit indispensable ?
quelles sont les contraintes qui t'on guidé pour choisir une telle cinematique ?
quel est le cahier des charges que tu t'es fait qui t'as conduit à dire "la il faut une liaison glissière !"
fred

[verdifre]

re (bis) (je fait du roman ce soir)
l'esprit humain ou en tout cas des techniciens europeens est fortement influencé par le cartesianisme (ce qui est pas mal) et par un des details du cartesianisme, le repere cartesien. On envisage souvent le mouvement que sous forme de trajectoires rectilignes et on a du mal à sortir de ce carcan (qui il est vrai simplifie grandement les calculs)
tu peux quand même te dire, que si c'est une operation que tu peux faire manuellement, tu peux la realiser par une combinaison de rotation.
il n'y a aucune liaison qui ne soit pas une liason rotule dans le corps humain (quoique en y reflechissant bien ....)
partir a priori sur des liasons glissieres n'est pas toujours le meilleur choix
fred

[invite3c922d77]

Je me suis juste dit que je devais réaliser une translation d'une piece, motorisée et donc que je devais guider cette pièce dans un carter.Je veux juste effectuer un mouvement vertical de haut en bas pour compacter un objet. Voila pourquoi une liaison glissiere m'a paru necessaire.

[verdifre]

bonsoir,
tu nous donnes enfin quelques informations, la tige filetée va être motorisée !!!
cela à beaucoup d'implications, il va falloir soit assembler la tige filetée sur un reducteur soit sur un moto reducteur soit que la tige filetée soit un des axes du reducteur
à ce niveau, on a de grandes chances de se retrouver avec des contraintes geometriques pas droles
si tu as choisi (comme je suppose) l'option motoreducteur, tu as l'arbre de sortie qui est une liaison pivot, reste à savoir si ses caractéristiques de resistance vont être suffisante pour l'utiliser comme liaison pivot de ton mecanisme ou si il va falloir faire reprendre les efforts autre part (et ne transmettre qu'un couple pur à l'arbre de sortie du motoreducteur), le type d'accouplement entre la vis et le moteur va conditionner fortement tout le reste.
si tu ne soignes pas ce point, tu vas tomber rapidement sur une durée de vie du palier de sortie du motoreducteur faible ou sur de la mecanique de precision.
Pour regler ces problemes, il faut pouvoir prendre le mecanisme dans sa globalité et pas commencer par le prendre point par point.
Une fois que tu connais les contraintes de ton mecanisme et que tu as elaboré un schéma cinematique, alors tu peux faire des choix au niveau de tes liaisons, pas avant.

Sinon pour la tige filetée je doit réaliser une butée pour l'arreter en translation. J'utilise le bout de la tige pour faire un epaulement ou je met une piece entre la butée et la vis??

ta vis, il va bien falloir la guider quelque part, alors ce que tu demandes la, je sais pas trop comment l'interpreter.
tu veux mettre quoi ?
un appui ponctuel (arreter une translation), un appui plan(une translation, deux rotation), une rotule (3 translation) etc...
et la, tu ne peux repondre qu'en ayant la globalité de la vis, et comme la vis à des interactions sur la glissière......
en envisageant le probleme par petits bouts comme cela, il arrive un moment ou tu en a marre de recommencer tout de puis le debut à chaque petit bout,
Donc, il faut que tu commence par faire un squelette de ton mecanisme avec ce qui doit bouger et les liaisons entre les sous ensemble, c'est le schéma cinematique (ou en tous cas quelque chose qui donne les mêmes informations)
c'est rapide à faire et cela permet de detecter déja tout un tas de problemes
Ce schéma te permet même déja de placer les specifications geometriques les plus importantes (trés important quand tu en sera aux plans de detail, tu sauras déja quels sont les plans et les axes de reference, cela te permet de faire une cotation plus efficace (et donc d'avoir des couts plus bas))
à l'aide de ce schéma , tu peux déja calculer tous les efforts et determiner tes lois d'entrée sorties du mecanisme
Une fois ce schéma fait, il faut alors mettre de la matière sur ce fil de fer (choix technologiques pour les liaisons et prise en compte des problemes de rdm)
en sachant que le schéma il faut quand même souvent revenir dessus 2 ou 3 fois car tu te rends compte que certains choix technologique ne sont pas bons ou que la rdm t'impose certaines contraintes
fred

[Zozo_MP]

Bonjour Fred

J'ai attendu ce matin pour poster car je t'ai trouvé très en verve hier soir

Juste pour mémoire la course entre le point haut et bas est de 20mm si j'ai bien compris.

Pour un course et un force aussi faible j'aurais personnellement regarder du coté d'une came à gorge, ou un came dans un trou rectangulaire puisque je le rappelle la pièce est injectée. Cela permettrait d'ailleurs d'utiliser un vérin électrique plutot qu'un moto-réducteur. cela simplifierai la cinématique au passage et d'autres avantages que je ne cite pas.

Mais comme tu dis justement il manque encore des infos que j'ai réclamé cependant.

Mon système à tirer les vers du nez révèle quelques défauts de conception (manque de description cinématique inverse au départ sûrement)

Bref !
Pour Lizontonin
Quelle est la fréquence de la montée et de la descente et surtout à quelle vitesse. milliseconde ou seconde???
Est-ce que c'est la force qui écrase l'objet ou la vis c'est pas clair. Il y a quelque chose qui me turlupine.
Quel est l'objet que vous écrasez. Donnez au moins quelques précisions sur ce qui écrase (clamp) l'objet et surtout pourquoi .

Cordialement

[verdifre]

bonjour,
cela ressemblerait à une machine à ecraser les bouteilles que je serais pas étonné
http://forums.futura-sciences.com/te...ojet-meca.html
http://forums.futura-sciences.com/te...manivelle.html
cependant, j'ai l'impression que la demarche première de modelisation du problème n'a pas été faite et que l'ensemble est fait à l'intuition.
Une dose d'intuition est bien entendu indispensable, mais aprés il faut etayer et confirmer l'intuition (mon intuition, comme celle de zozo_mp, me dit que ton système vis ecrou et ton guidage ne sont pas des solutions optimales, cela n'empeche pas d'envisager la solution, on est parfois surpris par les erreurs que nous fait faire notre intuition)
tu parles d'une force à appliquer, en extrapolant et en faisant marcher mon intuition qu'il s'agit d'un système à écraser les bouteilles, je me pose la question de savoir comment va évoluer cette force tout au long de la course. Tu te rends compte ici que cette forces à beaucoup de chances de ne pas être constante. et donc que ton système vis ecrou motoreducteur va devoir être dimentionné pour la force la plus elevée ( donc être surdimentionné 80% du temps )
On en revient à mon introduction, la modélisation du problème et les essais conduisant à cette modélisation n'ont surement pas été menés a fond. Tu n'as donc pas toutes les données pour faire cette conception.
Donc, pour ma part, je veux bien accompagner ta demarche de conception si tu fait une vraie demarche de conception et pas un truc à l'arrache.
Pour replacer l'intuition à sa juste place, selon edison le génie c'est 1% d'intuition de 99 % de transpiration, pour des gens pas aussi geniaux que lui, c'est en effet 1% d'intuition mais 300% de transpiration.
fred

[invite3c922d77]

Pour fred :Voici un schema cinematique bref imaginé en pieces jointes

Pour Zozo_MP : course environ 100 mm, vitesse environ 25 mm/s.
C'est la piece injectée qui fait office de piston presseur.C'est pour écraser une buteille en plastic radialement.

La tige filetée et le motoreducteur font partie du cahier des charges!

Merci cordialement

[invite3c922d77]

Voila en gros le systeme de deplacement de la piece injectée que j'ai mis en place. Probleme il faudrait faire une zone ou ce trouve l'objet a compacter isoléée de la vis . Je ne vois pas comment faire cela dans mon carter.

Merci

[verdifre]

bonjour,
a voir ton ebauche de schéma cinematique , tu en as déja utilisé un peu
tu dois donc connaitre la loi cinematique globale
6p -Ns = ds -hs
avec p étant le nombre de pieces (ou de sous ensembles cinematiquement equivalents) sans compter le bati
Ns le nombre d'inconnues statiques
ds la mobilité
et hs le degré d'hyperstatisme
je vois que tu n'as pas traité l'acouplement entre le motoreducteur et la vis, on le considerera donc comme une liason pivot
on a donc deux pieces, le presseur et la vis
les inconnues statiques maintenant
il y en a 5 au niveau de la liaison pivot entre la vis et le bati
il y en a 5 entre la vis et le presseur (vis ecrou)
il y en a 5 entre le presseur et le bati(glissiere)
il yen a encore 5 entre l'arbre moteur et le bati
.
les mobilité
on espere que le systeme va bouger alors une mobilité
on reprend
6p-Ns = Ds-Hs
==>6*2 - 4*5 =-8 = 1- Hs
degré d'hyperstaticité = 7 (cela fait vraiment beaucoup)
il va donc falloir que tu reprennes ton schéma cinematique pour faire baisser un peu cette hyperstaticité (cela sans même parler de ta liaison glissiere originale)
déja si tu ne consideres que la vis sur le bati (sans même prendre en compte son ecrou tu as déja
6-10 = -4 = 1-hs ==> hs = 3
cela c'est des choses que tu as vu normalement en cours
que proposes tu pour faire baisser cette hyperstaticité ?
fred

[verdifre]

bonjour,
vu qu'apparement tu travailles sous solidworks, il t'est facile d'introduire de legers dealignements sur tes axes, si ton systeme est isostatique, il doit encore pouvoir bouger sous solidworks aprés ces desalignements
ce n'est pas la methode la plus rapide et le calcul de solidworks ne marche pas toujours bien mais cela te permet de bien visualiser le probleme
quand tu te retrouves avec des messages du style "contrainte impossible à resoudre", c'est souvent qu'il y a un lezard dans la conception (pas toujours mais souvent)
fred

[Zozo_MP]

Bonjour

Puisque Fred vous aide à réfléchir je vais essayer modestement d'en faire autant.

Ce que vous avez dessiné correspond à la forme positive d'un moule et il vous reste à définir la forme négative qui sera positionnée dessous.

Dans cette forme négative, (en creux) sera placée la bouteille.

Donc la bouteille ne peut pas toucher ni les colonettes, ni la vis si vous la placez parallèlement aux colonnettes (sens axial de la longueur).

C'est dans cette pièce du bas que seront fixées je suppose les deux colonnettes.
la vis elle est reçue dans un simple lamage (un logement avec un jeu copieux) de la pièce inférieure.

D'accord .

Donc si les colonnettes ne gênent pas pourquoi la vis gênerait-elle.


Maintenant, revenons en à la vis, mais surtout au moteur qui va la faire tourner.

Pensez deux secondes à l'envers (je fais souvent penser à l'envers des autres solutions). Si vis et totalement fixe c'est votre moteur qui monte et qui descend et la noix qui tourne. Donc le poids du moteur contribue à la pression de votre système : il est plus compact, pas de flambage possible de la vis.

Je vous laisse schématiser avec fred le Pb du flambage à la pression si vous laissez votre moteur en haut comme dans votre dernier schéma.

Dans votre dernier schéma vous placez votre moteur en haut et non plus en bas comme dans un des premiers schémas.
Alors la forme creuse de l'emboutisseur peut recevoir une partie du moteur.


Revenons encore une fois à la conception il y a un truc qui ne va pas du tout de mon point de vue.
Vous nous avez donné une pression de 100 N mais parlons comme un épicier cela fait à peut près 10 kilos.

Maintenant si vous êtes toujours resté avec vote idée de compresser des bouteilles en polyester vos 100 N ne compresseront rien du tout ou pas grand chose.
Le problème sera moins grave pour des bouteilles en pvc (eau minérale de base) ou polystyrène cristal.

Pourquoi ?

Ce type de bouteilles à trois caractéristiques qui vont vous gêner.

Les 3 sont : Fabrication, solidité, élasticité et quasi mémoire de forme.

Fabrication
Ces bouteilles ne sont pas faites en une seule passe comme pour de l'extrusion soufflage des bouteilles pvc.
Elles ont faites en trois passes.
On extrude et on injecte le goulot et une carotte de cinq centimètres de long et cela sous des pressions colossales car cette matière est très difficile à mettre en forme. A ce stade le goulot et son pas de vis en matière très épaisse est totalement terminé.
Puis
On réchauffe la carotte de l'ébauche mais peu le goulot.
On rentre l'ébauche dans le moule et on souffle pour obtenir le corps de la bouteille.

Solidité

Le goulot des bouteilles polyester est presque incassable et trsè difficilement comprimable. Mia aussi du fait de la différence de température entre le pas de vis et le col la matière qui est peu extrudée dans le sens radiale (souflée) a cet endroit et assez solide et très élastique de fait.

Le cul de la bouteille est aussi assez solide et donc très élastique aussi pour deux raisons qui sont liées à la façon dont flux la matière lors du soufflage et au nervure de renfort faites volontairement à la conception du flacon.

Elasticité
Cette matière contrairement au PVC est très élastique à telle point que même une fois écrasé elle reprend sa forme.
Donc quand vous relèverez votre piston tonton et bien elle reprendra sa forme comme un éponge. Le cul de la bouteille et surtout le col et le pas de vis seront absolument intacts.

C'est pour cette raison que les personnes remettent le bouchon après déformation car c'est le vide qui contient une bonne partie de la mémoire de forme..

Je ne veut pas être décourageant puisque nous vous donnons nos point de vue.

Quand le plasturgiste va voir votre pièce du haut ; soit il lui reste des cheveux et il se les arrache, soit il est déjà chauve et il vous arrache les yeux.
Dis autrement votre pièce telle quelle est présente sur le coin supérieur de la vue 3D trois très gros défauts.
Comme je suis de bonne humeur je ne parle pas de l'absence des nervures et des rayons de renforts car je considère que votre pièce est une ébauche pour nous faire voir ou vous en êtes dans votre réflexion.
Telle qu'elle est actuellement elle va se plier sévère dès la première pression et se casser à au moins deux endroits.
Comme l'huile d'olive première pression à froid.

Je note que vous avez fait le désaxement de la vis dans le mauvais sens. La partie qui tient la noix n'est pas bonne. La noix va sortir tout de suite du logement. Regardez mon dessin 3D. Je sais pourquoi vous l'avez fait mais regardez ce que j'ai mis en haut du message.


Bon voilà pour l'instant j'attends le prochain dessin 3D.

Nota quand votre projet sera plus avancé envoyé moi les fichiers 3D, je vous ferais les modifs prototo pour solidifier tout en restant dans l'esprit Bas coût ( je n'ai pas dis coup bas). Et puis notre mais Jaunin nous aideras à compléter les simulations de déformation.

Cordialement

[verdifre]

bonsoir,
une grosse coquille sur un calcul simple

==>6*2 - 4*5 =-8 = 1- Hs
degré d'hyperstaticité = 7 (cela fait vraiment beaucoup)
il va donc falloir que tu reprennes ton schéma cinematique pour faire baisser un peu cette hyperstaticité (cela sans même parler de ta liaison glissiere originale)
déja si tu ne consideres que la vis sur le bati (sans même prendre en compte son ecrou tu as déja
6-10 = -4 = 1-hs ==> hs = 3

Hs = 9 dans le premier cas et 5 dans le second
fred

[verdifre]

Re,
je vais te donner une autre piste de réflexion, si ton consideres ton presseur en cours de deplacement, à un instant donné sa position doit être parfaitement définie. Toutes ses mobilités doivent être prises en charge par d'autre pièces
On sait qu'une liaison glissiere (qui n'est qu'un cas trés particulier d'une liaison vis ecrou) prend en charge 5 degrés de mobilité (c'est d'ailleurs la même chose pour la liaison vis ecrou, une glissiere c'est une vis ecrou avec un pas infini et une pivot avec un pas nul)
combien manque t'il de degrés de liberté pour definir completement la position de ta pièce ?
comment s'appelle cette liaison particulière ?
cela te permet donc d'imaginer facilement deux schémas cinematiques moins hyperstatiques que celui que tu as donné
(dont un ou le nombre de pièces se réduit trés fortement)
On pourra envisager aprés les problèmes technologiques que cela pose
fred

[invite3c922d77]

glissiere = 5 degré de mobilité pris en charge ca c ok!(2translations + 3 rotations supprimées)
Il faut juste un degré de liberté pour definir la position de la piece!!!!
Mais la je tourne en rond!!!

[verdifre]

bonjour,
quelle est la liaison qui n'enleves qu'un seul degré de liberté ?
ecrit le torseur de la liaison glissiere , quel est le degré de liberté qu'il faut completer ?
fred

[invite3c922d77]

1 degré de liberté :
glissiere : une translation
ou
pivot : une rotation!!!

[verdifre]

un degre de liberté, cepourait pas être une liaison ponctuelle ?
fred

[verdifre]

il faut donc que si tu conserve cette gissiere, l'effort de translation soit transmis via une liason ponctuelle pour que l'ensemble soit isostatique
maintenant un peu plus finou, si tu conserves la liason helicoidale comme sur ton schéma d'origine, quelle liason est il suffisant de rajouter à cette vis ecrou (qui retire 5 degres de liberté) pour que ton presseur se deplace d'une facon isostatique
fred

[verdifre]

Un peu de lecture pour remplacer le film du dimanche soir, si si c'est profitable.
http://lyc-francois1-lehavre.ac-roue...erstatisme.pdf

http://fr.wikibooks.org/wiki/Th%C3%A...%C3%A9canismes

http://www.jdotec.net/s3i/Mecanique/...mecanismes.php

tu verra , aprés, cela te semblera un peu moins obscur
fred

[invite3c922d77]

Mais une liaison ponctuelle c'est 5 degré de liberté possible et une direction pour transmettre un effort non??

[verdifre]

bonjour , oui et c'est la complementaire parfaite d'une liaison glissiere ou helicoidale
si tu prends ton presseur guidé par une liason glissiere (tu as retiré 5 degrés de liberté), pour que sa position soit parfaitement définie, il te reste à lui retirer un degré de liberté. Il faut donc que ta vis pousse (par un intermediaire quelquonque) via une liason ponctuelle (d'une direction judicieusement choisie)
cela signifie que si ta vis et ta glissiere ne sont pas bien // le systeme marchera bien quand même
si tu n'est pas convaincu, fait le schéma, poses les equations
la theorie des mecanismes, les torseurs et tous les trucs tordus, cela ne sert pas qu'a faire ch..er les étudiants, cela a aussi des applications dans la vraie vie
sans indiscretions, quelle formation suis tu ?

un degre de liberté, cepourait pas être une liaison ponctuelle ?
fred

Mais une liaison ponctuelle c'est 5 degré de liberté possible et une direction pour transmettre un effort non??

j'aurai du dire un degré de liberté supprimé, cela me semblait aller de soi d'aprés les messages précédents

fred

[invite3c922d77]

ok merci il faut maintenant trouver une solution technologique pour réaliser cette liaison ponctuelle c ca non???