Dimensionnement d'un guidage

[invite3c922d77]

sinon pour le torseur, il faut que mon systeme soit isostatique pour que je puisse poser toutes mes reactions dues aux liaisons et mes distances pour calculer les moments??
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[verdifre]

bonjour,
pour le torseur tu peux deja poser quelles valeurs limite les diverses composantes ne doivent pas depasser en fonction de la doc constructeur
fred

[Zozo_MP]

Bonjour

Voici l'exemple que je vous ais promis.

Nota les deux pièces rouges qui sont emboitées sont fixées sur le coté par deux vis qui ne figurent pas sur les photos et les vidéos
Cela peut paraître un peu costaud mais c'est prévu pour 400N sauf la partie qui recevra le moteur et qui devra être épaissie.

C'est le principe et la forme générale qui est présentée.

Cordialement

[invite3c922d77]

merci beaucoup, pour le moteur tu pensais l'accoupler de quelle manière avec la vis???Et il est fixé sur la partie rouge??

[invite3c922d77]

pour le torseur du moteur on a une liaison pivot qui peut transmettre 5 efforts, on a donc en choississant un systeme de coordonnées avec z le long de la vis :

Fx = 9.8 N = Fy (efforts radiaux)
Fz = 6.7 N (effort axial)

Mz est le couple a transmettre
Mx et My a determiner

voila pour le torseur de la liaison pivot du moteur

La je me pose une question reelle : Pour moi on peut poser les efforts que si on a un schema cinematique correct est-ce juste??

[Zozo_MP]

Bonjour

Réponse :
C'est le travail que vous faites avec Fred. Je vous laisse trouver selon l'adage du forum, aider mais ne pas faire à la place de

Mon exemple pour le bati est déjà un peu au delà de la limite : qui est faire au lieu d'aider. Mais bon !

Cordialement

[verdifre]

bonjour,
On peut en effet poser les torseurs sans schéma cinematique, il faut de l'habitude, beaucoup d'habitude, personellement je ne l'ensisage que sur des cas triviaux. Peut etre que d'autres personnes savent faire, mais à mon avis cela passe au prealable par la construction mentale du schéma cinematique ou de quelque chose qui donne les bons renseignements.
Il te faut coter et positionner les centres des diverses liaisons afin de pouvoir faire les transports de moments
generalement on utilise ce schéma pour la cinematique aussi, cela suppose trés souvent de positionner des reperes orthonormés sur les diverses pièces et de nommer les variables lineaires et angulaires.
Sans un document de synthèse de toutes ces informations, un esprit superieur peut surement reussir à tout se representer mentalement, moi j'en suis incapable.
Pour en revenir à ton torseur, je ne suis pas completement d'accord

Fx = 9.8 N = Fy (efforts radiaux)

c'est racine carré de (Fx² + Fy²) <= 9.8 N
si tu as Fx = 9.8 N et Fy = 9.8 N alors F = 13.85 N
il manque le couple pouvant etre repris Tx et Ty , il y a les données pour le calculer
(en specifiant le point de calcul)
Tu remarqueras que avec un schéma précédent, juste une vis et deux ponctuelles, on tombait déja sur ce fameux deux degrés d'hypostaticité, c'est conceptuellement juste le même probleme.
conceptuellement, mais pas technologiquement.
je t'avais d'ailleur demandé, sans réponse à l'epoque quelle pouvait etre cette liaison constituée de deux ponctuelles .
Si tu relit un peu cette discution, tu verras que tes questionnements actuels trouveraient une reponse quasi immediate avec les reponses aux questions que je t'ai déja posées

je vais te laisser relire cette discution et te fournir une piste supplementaire, il faut que tu consideres ton moteur comme deux pieces liées entre elles par une liaison pivot.
il ne faut pas faire de présuppositions quand à la liaison d'une des piéces du moteur avec le reste du mecanisme.
Je vais aussi te simplifier la vie et te donner une réponse qui est implicite (et explicite , j'en ai parlé a plusieurs reprises) depuis pas mal de temps, ton moteur est incapable de reprendre les efforts axiaux que le presseur devrait lui imposer.
effort maxi que peut reprendre le palier moteur est de 6.7 N et toi tu vas devoir presser avec 100 N.
Il faut donc que tu trouves un systeme qui ne transmet aucun effort axial entre la vis et le moteur.
je t'ai déja signalé sur ce point que la solution proposée par ZoZO MP menne à des solutions pas trés classiques dans des mécanismes simples. (ne pas confondre pas classiques et mauvaises)
Je te conseillerai de chercher déja sur un probleme un peu plus simple qui est celui d'accoupler ton moteur à une vis elle même guidée par une liaison pivot par rapport au bati.
Quand tu auras fait cela, il y aura peu de modifications pour adopter ces solutions au montage de ZOZO.
on revient à la même problematique, comment faire pour transmettre uniquement un couple.
fred

[invite3c922d77]

"il manque le couple pouvant etre repris Tx et Ty , il y a les données pour le calculer (en specifiant le point de calcul)" : je ne comprends pas de quelles données tu parles? Les données du moteur???

Sinon pour transmettre uniquement un couple il semble que le joint d'oldham permette une transmission de couple pur.Comemnt modeliser ce mécaniqme au niveau des liaisons????

[Zozo_MP]

Bonsoir Fred

Pour ne pas trop en dire j'ai légèrement simplifié la partie haute au dessus de la vis.

En réalité :
- il faut modifier la partie haute de la vis
- il manque deux pièces que je rajouterais quand lisontonin aura proposé sa solution.
On pourra alors comparer

Quand à la solution avec des mécanismes simples c'est pour rester dans l'esprit Low Cost faisant partie des contraintes de départ.

Les pièces rouges pourraient être allégées beaucoup, mais je n'ai fait ni RDM, ni surtout de construction topologique
J'ai quand même tenu compte que les pièces rouges seraient en plastique injecté et que cela implique de faire deux pièces pour ne pas compliquer trop le moule avec le risque d'avoir une injection trop lente.

Cordialement

[invite3c922d77]

Est-ce que ma reponse est correct???Il faut maintenant que je trouve l'association de laiaison qui represente le joint d'oldham??

[verdifre]

bonjour,
un joint de oldham, c'est deux liaisons glissieres
si l'axe de rotation est z
Fz est transmise integralement ainsi que Tx et Ty il n'y a que Fx et Fy que le joint de oldham retire
joint de oldham, 3 pieces et deux glisieres
on prend une des pieces comme bati
6p-ns = 12-10 = 2 le joint n'a bien que 2 mobilité Tx et Ty
fred

[invite3c922d77]

C'est donc pas la bonne solution car on transmet la force selon z donc la force de compression de 100N! Mais alors il faut trouver une association de 2 ponctuelle qui ne transmet q'un couple pur c'est ca??

[invite3c922d77]

Pour revenir au torseur de la liaison pivot du moteur pourrais-tu me dire comment calculer les moments selon x et y d'après les données constructeur?

De plus pour cette liaison une fois que je l'aurai trouvé mon schema sera enfin bon non???

[invite3c922d77]

J'ai essayer de mettre sur mon schema cinematique une liaison pivot entre le bati et la vis. Si on ne modifie pas le nombre de piece on a :

5*4 - 6*3 + 1 = 3 (on est hyperstatique de degré 3)

[verdifre]

bonjour,

Pour revenir au torseur de la liaison pivot du moteur pourrais-tu me dire comment calculer les moments selon x et y d'après les données constructeur?

dans la doc constructeur, il me semble qu'ils precisent un point d'application des forces radiales à ne pas depasser....

De plus pour cette liaison une fois que je l'aurai trouvé mon schema sera enfin bon non???

tu pourra enfin le parametrer et calculer les divers efforts pour faire un choix technologique.

C'est donc pas la bonne solution car on transmet la force selon z donc la force de compression de 100N! Mais alors il faut trouver une association de 2 ponctuelle qui ne transmet q'un couple pur c'est ca??

c'est de ce cas de figure dont tu parles

Je te conseillerai de chercher déja sur un probleme un peu plus simple qui est celui d'accoupler ton moteur à une vis elle même guidée par une liaison pivot par rapport au bati.

ou du cas de figure global ?
si c'est sur le probleme "reduit" que je t'ai proposé , il ne faut pas partir sur ce que tu obtient avec la solution globale donc il ne faut pas partir sur

Mais alors il faut trouver une association de 2 ponctuelle qui ne transmet q'un couple

mais sur qu'elle est la possibilité pour ne transmettre qu'un couple avec mon moteur.
cette solution te permettrai déja de completer les deux premiers schéma cinematiques et de pouvoir trouver une solution pour le troisieme.
tu prendrais les choses dans le bon ordre, cela fait trés longtemps que cette étude serait entierement finie, les dessins de définition faits et que tu te creuserai la tête sur des details tels que la couleur de la peinture.
essaie simplement de faire les choses dans l'ordre, il n'y a que cette methode que je connaisse. Je pense que tu perds beaucoup de temps et d'energie à vouloir finir avant de commencer.
j'ai une idée assez precise de ce que l'on doit obtenir finalement, je connais les étapes qu'il faut passer et tu refuses le plus souvent de les suivres.
tu n'est aucunement forcé de suivre ces étapes, mais à ce moment la, il ne faut pas me demander.
j'ai pas trés envie de jouer au petit jeu ou tu demandes "alors c'est fini, c'est bon" et moi qui te répond "faisons les choses dans l'ordre"
alors c'est ma methode et ton travail, ou tu trouves quelqu'un d'autre pour faire le boulot.
je veux bien t'expliquer et t'apprendre mais je ne le ferais pas à ta place.
fred

[invite3c922d77]

ok merci je vais essayer de ne pas griller les etapes maintenant!
Les charges radiales sur le moteur ne doivent pas depasser 1 kg à 10 mm du flasque. Ceci determine les moments : on a alors pour le torseur :

Racine(Fx² + Fy²) <= 9.8 N
Fz <= 6.7 N

Tx<=Fy*0.001
Ty<=Fx*0.001
Tz : couple a transmettre

Maintenant pour ce qui est de l'accouplement entre l'arbre du moteur et la vis il faut transmettre un couple pur selon Z.Cela veut dire qu'on doit avoir des degré de liberté selon x,y,z et le syteme peut avoir des rotations selon x et y.Il n'existe pas de liaison elementaire réalisant cette fonction. Par conséquent on doit associer plusieurs liaisons élémentaires? C'est juste???

[invite3c922d77]

La rotule a doigt permet de transmettre une composante de couple selon z par contre on transmet 3 efforts selon les 3 directions. Il faut donc empecher cette transmission en ajoutant une autre liaison, mais la je bloque.

[verdifre]

bonjour,
un couple , c'est une force et une distance, une liaison ponctuelle simple bloque une force dans une direction, donc une liaison ponctuelle à une certaine direction de l'axe de rotation bmoque un couple
tu remarqueras que cette explication, si elle te parait tirée par les cheveux s'applique totalement à un appui plan (3 ponctuelles non alignées) ou avec 3 ponctuelles on bloque 2 rotations et une translation
donc pour bloquer ou transmettre un couple une ponctuelle suffit
fred

[verdifre]

d'une maniere generale si tu as besoin de bloquer n degres de liberté , tu peux toujours trouver une liaison composée de n ponctuelles pour le faire
aprés il faut connaitre les liaisons classiques pour pouvoir mettre un nom sur cette liaison composée de n ponctuelles
fred

[invite3c922d77]

dans ce cas la on veut bloquer un seul degré de liberté, car on veut transmettre un couple pur donc une ponctuelle suffit alors???? Mais dans ce cas on est tjs hypostatique d'ordre 1 (d'après les discussions precedentes)

[invite3c922d77]

peux -tu me dire fred stp si ma reponse est correct????

[verdifre]

bonsoir,
reprenons ce petit accouplement
alors on a un bati, une vis qui est en liaison pivot avec
un carter moteur, un arbre qui est en liaison pivot avec
le but du jeu, c'est de faire tourner la vis avec le moteur, pas si simple que cela.
alors une tiote equation pour commencer
on compte les pièces
bati (on ne le comptera pas)
vis
arbre
carter moteur
donc 3 piéces
on compte les inconnues statiques
on à deux liaison pivot 2 X 5 = 10
au bout du compte on voudrait bien avoir une mobilité et pas d'hyperstaticité
donc Ds = 1
Hs = 0
on pose X le nombre d'inconnues statiques que l'on va devoir retirer
6p - Ns = 1-0
18 - 10 - X =1
---> X = 7
on peut tout de suite en deduire qu'il va falloir travailler sur deux liaisons
celle entre l'arbre et la vis et celle entre le carter moteur et le bati
et il faut au total que la somme des degres de liberté retirés par ces deux liaisons soit 7
7 cela peut etre egal à 6+ 1
5+2
3+4
4+3
2+5
1+6
donc juste pour ce petit probleme de rien du tout on a 6 possibilitées de couple de liaison
et toutes sont potentiellement tout aussi interessantes
on va cependant se limiter pour commencer aux plus classiques, celles ou il y a un encastrement quelque part.
il n'en reste plus que 2 ( ne pas oublier les autres qui peuvent parfois te sortir une bonne epine du pied)
donc deux petits schéma cinematiques pour ce petit problemes et tu verras que les choses vont commencer a s'eclairer
fred

[invite3c922d77]

si j'ai bien compris on envisage 2 solutions :
1)liaison encastrement entre bati et carter et donc liaison ponctuelle entre l'arbre et la vis
2) liaison encastrement vis arbre et liason ponctuelle entre carter et bati

Voila pour le schema cinematique de cette partie???

[verdifre]

dessines le pour voir comment sont placées la ponctuelle entre autre.
ce morceau de schéma ensuite tu pourras l'integrer directement dans les deux premiers schéma cinematiques que l'on avait fait.
et cela commencera a ressembler à quelque chose
alors deux petits schema juste de la vis avec sa liaison pivot , le moteur et les bonnes liaisons pour verifier que c'est bien cela et aprés on peut integrer cela dans les deux premiers schéma et reflechir à la facon de l'integrer dans le 3éme.
fred

[invite3c922d77]

Maintenant si on integre cette partie du schema dans le reste que l'on a vu ensemble.On a un autre probleme, en effet : on rajoute une piece le presseur qui est en liaison helicoidale avec la vis, on a encore sur le troisieme schema par exemple une glissiere avec le bati. Donc si on recapitule :

Pieces : vis,presseur, arbre moteur, (carter moteur + bati, si on compte une encastrement entre ces 2 pieces) dc 3 pieces
Inconnues statiques : 5 + 5 + 5 + 5 + 1
Ds = 1
donc hs=22-18 = 3
On est encore hyperstatique de degré 3!

[verdifre]

fait déja les deux petits schéma cinematiques que je t'ai demandé et on en recause aprés
fred

[invite3c922d77]

Voila les 2 schemas : sont-ils corrects??

[verdifre]

tes pj ne sont pas encore validés, je verrai cela demain matin
fred

[verdifre]

bonjour,
tu fait une machine à faire des frottements ?
le couple à transmettre est celon quel axe ?
comment calcule t'on un couple, ou si tu ne te rapelles pas quelle est la formule du transport d'un torseur ?
quel est le torseur des efforts transmissibles par la liaison ponctuelle en A
que donne le torseur de la liaison ponctuelle en A si on le transporte en O ?
le schéma cinematique est une modelisation du reel (ou du reel que l'on souhaite contruire)
dans ce cas précis, tu fait un schéma qui si on se refere à l'equation globale du mecanisme est bon, cependant pour que cette equation marche correctement elle suppose quand même que les liaisons et leurs directions ne sont pas prises au hazard.
si on analysait un peu plus finement avec du bon sens ou des outils mathematiques plus evolués que l'equation globale, on trouverait un mecanisme avec 1 degré de liberté interne , une mobilité externe et 1 degré d'hyperstatisme
si visualiser les efforts et la facon dont le mecanisme peut evoluer en fonction des efforts appliqués te poses tant de problèmes, il va falloir envisager une approche beaucoup plus mathematique qui consiste à ecrire la vitesse de chaque point. C'est trés lourd comme methode pour une telle étude (quoique, avec un peu d'habitude, l'ecriture des torseurs cinematiques est assez rapide le plus embettant étant les changements de repere)
fred

[invite3c922d77]

le couple a transmettre est selon z (axe de la vis)
Pour transporter un torseur on doit juste effectuer un produit vectoriel!
en A on transmet juste une force selon z on a donc pour le torseur :
Fx=Fy=Mx=My=Mz=0 Et Fz la force qui engendre le couple.
Si on le transfert en O on obtient : Fx=Fy=O, Fz,
Pour les moments soit a le vecteur entre A et O, on a donc lors du deplacement du torseur un moment a^Fz.
Ceci implique un moment selon Y et pas selon Z!!!Voila le probleme la direction de la ponctuelle n'est pas bien choisi!

Il faut en fait pour transmettre un moment selon z , choisir une ponctuelle de direction Y!!

Mon raisonnement est-il correct???