Bonjour à tous,
Je me demandais s'il était possible de calculer la dilatation thermique d'un assemblage de pièces (de formes différentes), composées de matériaux différentes. Ou s'il serait plus simple de le faire de manière empirique.
Globalement il s'agit de trois couches de matériaux différents où deux mors sont fixés auquel on a attaché à chacun un bras pour positionner des palpeurs.
J'aimerai savoir si cela est possible ou si cela serait bien trop compliqué.
Cordialement,
Tehpoch
Bonjour.
Si les pièces n'exercent pas des contraintes entre elles. Il n'y a pas de problème. Par contre, si elles "gênent" le changement des dimensions d'autres pièces, alors c'est un problème de résistance de matériaux et c'est nettement plus compliqué. Et il faut connaître les données de chaque matériau, en plus des dimensions de chaque pièce et de l'assemblage.
Et il faut attendre qu'un connaisseur dans la matière, comme notre ami Jaunin, que je salue, passe par ici.
En attendant, un petit schéma lui sera certainement utile.
Au revoir.
Bonjour,
Les assemblages par dilatation thermique sont courants et parfaitement maîtrisés en mécanique , par exemple les sièges de soupapes et leur guides dans les culasses automobiles , souvent montés à " l'azote liquide" . Après, il faut voir le détail complet de votre montage .
Bonjour,
Tout d'abord je vous remercie pour vos réponses.
LPFR : C'est bien ce que j'avais peur. Vu l'assemblage des pièces, certaines pièces seront forcément gênées lorsqu'elles voudront se dilater.
Pour tout ce qui est de l'informations concernant les dimensions et les matériaux des pièces, je peux les obtenir facilement. Je cherchais juste à savoir tout d'abord si cela été possible.
catmandou : Ici il ne s'agit pas de faire un assemblage par dilatation thermique mais il s'agit d'un assemblage où on a remarqué que la dilatation thermique gênait nos mesures qui sont au micron. (le palpeur était donc décalé par cette dilatation). Le but serait de quantifier ce décalage en fonction du delta(T). Et ensuite de prendre en compte ce décalage dans la mesure.
Voici une photo du montage (ne tenez pas compte des flèches.)
Re,
Pour moi, cela paraît clair : si tous les jeux sont maîtrisés ( et j'émets des doutes) et si vous voulez travailler au micron ( ce qui est peut être déjà beaucoup demander ) , mettez tout le dispositif en salle climatisée et prenez toutes les précautions qui vont avec .
Rebonjour,
En effet cela aurait été au top. Le seul problème est que cette machine tourne 24h/24 et 7j/7. Je ne pense pas qu'ils accepteraient d'arrêter la production plusieurs heures pour cela. : ).
C'est pour cela que je fais tout d'abord une démarche calculatoire pour essayer de quantifier tout cela. Et si les calculs se passent bien et que j'arrive grâce à votre aide à quelque chose de concluant je pourrai tester cette compensation thermique et voir si la machine fonctionne mieux dans des conditions de montés ou de baisses de température.
Après pour les jeux je pense qu'ils sont maîtrisés, la machine fonctionne très bien sauf quand il y a de fortes montées de température dans l'atelier.
Donc après vérification il ya trois types de matériaux sur les différentes pièces :
- fonte grise : GJL 250
- acier E24
- acier 40CMD8
Bonjour, Techpoch,
Je reprends la question de Catmandou, que je salue, concernant le micromètre.
Pour le calcul, il faudrait savoir quel type de pièce, matière, température est un contact avec quel autre type de pièce, matière, température,
à quel endroit de l'assemblage, à l'intérieur ou à l'extérieur dans un courant d'air, etc.,etc.
Peut-être, je dis bien peut-être que la simulation de l'ensemble à la température pourrait donner quelque chose.
Avez-vous essayer de prendre des mesures de températures, éventuellement sans contact pour trouver des points chauds.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.comsol.fr/search/?s=a+heat+engine
Bonjour,
Tel que je vois votre montage , la cote entre mors augmente de la dilatation tranversale ( selon la photo ) des mors jusqu'au bras noir , ensuite il y a la dilation transversale des parties horizontales ( toujours selon la photo) des bras peints en noir et ensuite les extrémités de palpeur qui se dilatent en sens contraire .
Voyez vous les choses de la même façon ?
J'ai beaucoup de doutes sur la validité de tels calculs ...
En fait, que veut dire " la macine ne fonctionne pas très bien quand il y a des montées de température dans l'atelier " ???
Bonjour Jaunin ! Je viens de voir apparaître votre message .
Dernière modification par catmandou ; 04/07/2013 à 10h34.
Bonjour Jaunin,
Je vous remercie pour votre réponse.
Je pourrai récupérer toutes ces informations assez facilement. Le tout serait donc de faire une simulation sur un logiciel ?
C'est juste que je n'ai aucune notion en dilatation thermique si ce n'est les cours basiques que j'ai pu trouver vu que je suis dans un pôle qui est plus de la logistique etc.
J'ai vu que certaines personnes utilisaient des logiciels etc. Le seul problème est que je ne peux me référer qu'aux avis des autres personnes pour savoir si un logiciel est accessible pour quelqu'un comme moi sans formation et qui donne de bons résultats. (car je ne souhaite pas obtenir comme logiciel, un logiciel qu'on voit en simulation où il faut faire 3clics pour faire des calculs mais dans lequel on ne sait absolument pas ce que l'on fait, mais tout le monde est content car ça donne des résultats et c'est facile, mais bon on s'en fou de faire quelque chose de faux.)
Je n'ai pas essayé de prendre des mesures de température de ce montage car il est relativement éloigné des sources de chaleur mais c'est une chose que je vais essayer de faire dans ce cas. (et sans contact cela serait difficile, j'ai bien un appareil pour prendre une température à distance avec deux lasers, le problème étant qu'il faut une certaine largeur de pièce pour pouvoir la faire, et avec les carters en plexiglass ce n'est pas évident).
Bonjour catmandou,
Je vous remercie de votre réponse.
En fait ce qui m'intéresse de calculer est juste la dilatation horizontale car la dilatation verticale n'impacte quasiment pas la mesure. (on mesure des roulements, donc se placer à 10mm ou 10mm + 5um, ça ne change en rien la mesure vu que la rugosité est très bonne ).
Globalement pour moi le bras de gauche se dilate vers la gauche et le bras vers la droite vers la droite dû à l'ensemble qui les maintient et qui se dilate.
Si de tels calculs sont trop compliqués, j'essayerai de faire un protocole pour le calculer empiriquement. La plage de température n'est pas si grande que cela.
Alors, notre problème est que si l'ensemble qui tient les palpeurs se dilatent, les palpeurs se déplacent. On a donc un décalage sur la mesure.
Le principe de mesure est :
- On prend une bague étalon auquel on connait sa mesure à une température donnée, on étalonne et on compare nos bagues par rapport à cet étalon.
Pour les bagues que l'on va mesurer il n'y a pas de problème car on prend sa température pour la compenser thermiquement et on applique un OFFSET qui prend en compte tous les décalages du dernier étalonnage avec le premier étalonnage, donc qui prend en compte le fait que les palpeurs se décalent.
Le problème étant qu'entre les étalonnages, les bagues étalons ne sont compensées que thermiquement entre elles, et il n'y a donc rien qui compense le fait que les palpeurs se déplacent. On a donc une dérive de l'étalonnage au cours de la journée qui se traduit par une mise en défaut de la machine, donc une perte de production.
Par conséquent j'aimerai ajouter une mesure de la température de cet ensemble, et avec cette température, appliquer une compensation aux bagues étalons pour éviter que la machine se mette en défaut pour rien. Mais pour cela j'ai besoin de calculer cette dilatation. : ).
En vous remerciant !
Re,
J'ai déjà vu un problème analogue . Et la façon dont il était traité ... Donc :
Pourquoi ne faire pas une remise à zéro périodique et systématique des palpeurs sur les cales étalons ?
Oui une solution est de refaire étalonnage initiale. En effet vous avez raison, cela résoud le problème et supprime cette erreur. Et le faire de manière périodique permettrait de résoudre le problème. De plus on peut détecter cette erreur grâce à la dérive que l'on voit sur les mesures de l'étalon.
Il faudrait soit définir un temps entre chaque étalonnage initial en fonction de la température de l'atelier, soit qu'un opérateur regarde fréquemment l'étalonnage de série. Mais c'est faisable.
Le problème est que :
-pour un étalonnage initial il faut sortir toutes les bagues qui sont entrées sur le poste de mesure (car il y a le poste température, le poste diamètre et le poste chemin).
-l'étalonnage est manuel car il faut faire le zéro électrique grâce aux molettes. Cela prend donc un temps supplémentaire.
-Un étalonnage de série est lancé juste après l'étalonnage initial (il faut attendre qu'il passe les trois postes et qu'il soit remis dans sur son convoyeur)
-Il faut attendre que la bague étalon soit revenue sur son convoyeur pour lancer le contrôle des bagues.
Donc un étalonnage initial prend un certain temps quand même et en faire régulièrement pourrait réellement impacter la production.
Après je suis conscient que ça coûte moins chère de mettre cela en place que de devoir faire du recontrôle ou de prendre le risque de livrer des bagues mauvaises.
Mais bon j'aurai aimé dans le meilleur des cas pouvoir calculer cette dilatation et directement la compenser dans le programme.
Bonjour, Techpoch,
serait-il possible d'avoir une photo ou un dessin des pièces en cause.
Vos pièces vont se dilater en 3D et pas seulement en 2 D.
Pourriez-vous nous dire où vous constatez les défauts sur votre bague.
Comme la fait remarquer Catmandou au poste #9 il y a peut-être quelque chose à reprendre dans le système de fermeture.
Bonjour, à LPFR poste #2.
Cordialement.
Jaunin__
Bonjour Jaunin,
Les défauts sont multiples car il y a plusieurs points qui posent problème. Cette dilatation pose problème sur la mesure du diamètre (en général vu qu'il y a un décalage), donc diamètre moyen, ovalité et cône de la bague.
Sur la bague étalon on ne s'occupe que du diamètre moyen, donc c'est le seul point impactant.
Voici les photos, en espérant que ce soit lisible.
photo_dilat1.JPG
photo_dilat2_1.JPG
photo_dilat2_2.JPG
photo_dilat3.JPG
photo_dilat4.JPG
Bonjour,
Pour le peu que j'ai compris, je me rapproche complètement de l'avis de Catmandou, à savoir placer l'installation dans une pièce à température régulée.
Une analyse calculatoire donnerait des résultats c'est certain mais je m'étonne un peu car si je me trompe pas, une barre d'acier de 150 mm de long va se dilater d'environ 1.5 microns pour une variation de température de 1° (alpha*Lo*DT)...
ce qui est dans l'ordre de grandeur de la précision de mesure recherchée. Sans compter que ce calcul est grossier, uniaxial, statique etc ....
Donc il faudrait éventuellement modéliser l'ensemble puis faire un calcul thermique en donnant en entrée une température et récupérer en sortie la variation de distance entre les mors; et appliquer ceci pour une plage de température vraisemblable. Comme le souligne LFPR, entreprise emblant compliquée avec aucune certitudes sur les résultats. Une approche empirique semble vraiment plus adaptée ... Non ?
Nico
Bonjour,
Déplacer l'ensemble dans une pièce régulée en température ne pourra être fait avant 1mois. J'aimerai donc essayer de faire autre chose en attendant. ^^.
Oui c'est exact, une barre de 100mm prend environ 1um pour 1degrès (1,2um si on veut donner un chiffre significatif en plus), donc ça serait plutôt 1,8um pour une barre de 150mm mais bon oui c'est un peu ridicule de chercher le micron si on ne maîtrise pas cette dilatation. (ils ont mis une climatisation à côté de la machine pour éviter ce phénomène, mais bon c'est un vieux bâtiment des années 30, la climatisation ne fait pas tout).
Après oui, j'ai déjà parlé d'une étude empirique si le calculatoire était trop dur (ou s'il ne menait à rien). Mais vu que je n'y connais rien, je demande. : ).
Cordialement,
Tehpoch.
Re,
Effectivement 1.8mm pour un coefficient de dilatation de 12e-06.
Pour ce qu'il vaut, mon avis est qu'un calcul rapide donnerait des résultats trop grossiers et que la mise en place d'un modèle thermique plus fin (mais toujours insuffisant) prendrair au moins ce délai d'un mois.
Conclusion, patienter jusqu'à l'arrivé de la salle climatisée ...
Nico
Ca prendrait un mois, pour quelqu'un qui s'y connait. = ).
Je vous remercie pour vos réponses et je vais donc voir pour faire quelque chose d'empirique. : ).
