Dimensionnement d'hexapode

[invite1eb65306]

Bonjour,

Après avoir effectué des recherche sur ce forum je n'ai rien trouvé de similaire que mon problème, je me permet donc d'ouvrir une nouvelle conversation.

J'essaye de réaliser un hexapode (ou plateforme de Stewart pour les connaisseurs), c'est un outillage qui permet d'obtenir les 6 degrés de liberté grâce à six vérins rotulés, Wikipedia expliquant très bien le principe je vous laisse le découvrir: http://fr.wikipedia.org/wiki/Plateforme_Stewart

Mon soucis est porte sur le dimensionnement, mon but est de soulever une pièce cylindrique (diam: 4m, l:5m) d'une trentaine de tonnes, cependant je préfère appeler cette charge X pour plus de compréhension dans mes calculs.

Voici ci joint un schéma de la courte réflexion que j'ai pu avoir pour le moment qui réduit tout dans un problème plan mais que je trouve un peu bancale.

Mon but est de dimensionner les vérins et les liaison rotules en A,B,C,D (qui sont assurés par une double pivot).

Si vous pouviez m'aider je vous en serais très reconnaissant.

Bonne journée,

Jules
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[Jaunin]

Bonjour, Juleslepgm,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Très intéressant comme problème.
Avez vous déjà regardé ce lien http://forums.futura-sciences.com/te...jet-cours.html
Cordialement.
Jaunin__

[invite1eb65306]

Bonjour et merci Jaunin,

La conversation est très intéressante cependant je cherche plus à dimensionner mes différents éléments mécanique qu'à mettre au point l'automatisation pour l'instant.

J'ai calculé qu'avec un coef de secu de 1.5 et une charge totale de 40T il me faudrait des vérins de 150kN, pensez vous que cela suffit?

J'ai cependant un peu plus de mal avec les cardans.

PS: j'ai oublié de préciser mais les courses voulues sont très faibles +/- 10 mm pour les translations et +/- 3-4° pour les rotations

[Jaunin]

Re-Bonjour, Juleslepgm,
Quelques liens pour vous aider.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.maplesoft.com/products/ma...ail.aspx?id=34
http://www.maplesoft.com/products/ma.../ModelGallery/

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1eb65306]

Bonjour,

Merci mais je m'en sors pour la simulation avec un logiciel simulink, mon point faible comme je le disais est vraiment le dimensionnement de la structure.

Cordialement,
jules

[polo974]

Bonjour et merci Jaunin,
...
J'ai calculé qu'avec un coef de secu de 1.5 et une charge totale de 40T il me faudrait des vérins de 150kN, pensez vous que cela suffit?

à condition que les vérins ne soient jamais inclinés à plus de disons 45° et que la charge reste relativement bien centrée...

J'ai cependant un peu plus de mal avec les cardans.

des rotules suffisent.
si tu mets des cardans (qui permettent un plus grand débattement angulaire que des rotules), de toute façon, la rotation est libre dans le vérin (et heureusement...)

PS: j'ai oublié de préciser mais les courses voulues sont très faibles +/- 10 mm pour les translations et +/- 3-4° pour les rotations

4° sur 5m, ça fait tout de même 350mm en gros. dons si c'est juste en rotation autour de l'axe vertical, ça va,mais si c'est autour d'un axe horizontal, là, il y a déport de charge de l'ordre de 175mm et un delta d'altitude de l'ordre de 280mm...

Il faut déterminer la géométrie de l'octaèdre et la course minimale permettant de réaliser les mouvements voulus, puis mettre l'octaèdre dans une position extrême et vérifier la charge.

Maintenant, il est peut-être pertinent de choisir une géométrie asymétrique, avec par exemple 3 vérins quasi verticaux (qui supportent la quasi totalité de la charge) et 3 vérins "annexes" quasi horizontaux qui ne font que positionner le haut des autres vérins. C'est une étude des coûts 6 vérins "moyens" contre 3 "gros", 3 "petits et une structure porteuse pour ceux-ci (pour pouvoir les monter en position quasi horizontale).

Ex d'un "petit" truc : http://www.symetrie.fr/fr/hexapode/a...-forte-charge/
juste à redresser un bon peu les vérins et les doubler...

[f6bes]

Ex d'un "petit" truc : http://www.symetrie.fr/fr/hexapode/a...-forte-charge/

Bjr à toi,,
Tiens tu connais aussi ! J'ai eu l'occase de visiter chez eux.
Bonne jounrée

[invite1eb65306]

4° sur 5m, ça fait tout de même 350mm en gros. dons si c'est juste en rotation autour de l'axe vertical, ça va,mais si c'est autour d'un axe horizontal, là, il y a déport de charge de l'ordre de 175mm et un delta d'altitude de l'ordre de 280mm...

Oui effectivement cela fait un peu beaucoup, j'ai tout de même besoin de toutes les translations et de toutes les rotations sachant que mon but est d'assembler deux pièces cylindriques, l'une montée fixe qui possède des trous sur sa face circulaire et la seconde montée sur l'hexapode qui elle possède des pions sur sa face circulaire. Pour cela il me faut un parallélisme parfait et une grande précision. Cependant je n'ai peut être pas besoin de si grands angles, a revoir.

Maintenant, il est peut-être pertinent de choisir une géométrie asymétrique, avec par exemple 3 vérins quasi verticaux (qui supportent la quasi totalité de la charge) et 3 vérins "annexes" quasi horizontaux qui ne font que positionner le haut des autres vérins

Je perdrais en degrés de liberté, sauf si je laisse les trois vérins rotulés en leurs deux extrémités mais dans ce cas la j'obtiens un système isostatique et tout se casse la figure.

Je ne compte pas dépassé les 45° et j'ai prévu de vérin de 200 kN donc ca devrait passer, ensuite je suis retourné sur la solution de la rotule, une radiale avec un Dint de 50mm et ext de 75 devrait largement suffire, qu'en pensez vous? Le problème est plus au niveau de la charnière qui fera interface entre le support et le vérin, sachant que mon vérin ne sera pas toujours perpendiculaire a la charnière l'axe risque de péter non?

Ex d'un "petit" truc : http://www.symetrie.fr/fr/hexapode/a...-forte-charge/
juste à redresser un bon peu les vérins et les doubler...

Oui j'avais deja vu ce que fait symétrie mais je recherche qqch de plus compact, en mode simulateur de vol mais supportant de plus lourdes charges et de plus faibles courses

Merci pour vos réponses,

Cordialement,
Jules

[Jaunin]

Bonjour, Polo974,
Très intéressant ce lien, je ne connaissais pas, j'ai vu qu'il y en a qui vont jusqu'à une charge de 2 [t], maintenant 30 [t] ça va devenir intéressant.
Cordialement.
Jaunin__

[Zozo_MP]

Bonjour

Dommage que Fred Verdifre ne vienne plus sur le forum (Sniff, Sniff) car nous avions longuement discuté des hexapodes comme alternative à la machine outils lourde.

Cordialement