Dimensionner des profilés aluminium

[GrishnouK]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous pour résoudre un problème qui dépasse mes compétences. Je cherche à fabriquer une colonne faisant office de support écran/clavier me permettant de travailler sur mon PC allongé (suite à des problèmes de santé je ne peux rester assis très longtemps). Je me suis naturellement orienté vers des profilés en aluminium qui permettent toutes sortes de constructions relativement facilement.

SUPPORT.jpg

Les dimensions sur le dessin actuel sont (profilé type I 40x80 Rainure 8mm):
- Hauteur: 1,2 m
- Largeur: 0,84 m
- Profondeur: 0.48 m

Je n'ai pas modélisé les équerres et plaques de jonction mais tout sera solidement fixé via T-NUT M8 et vis M8 partout ou se sera possible afin que l'ensemble soit bien rigide.

Sur cette colonne je souhaite monter un support Ergotron MVX pour un écran 34 pouces et un support clavier LX Pro. J'essaye en vain de dimensionner les profils depuis des jours afin de m'assurer que ça tienne. Il a y bien des outils pour calculer flexion et flambage sur les sites de vente de profilés mais il me semble que c'est bien plus complexe que ça. Je n'y connais pas grand chose dans ce domaine mais d'après ce que j'ai compris il y a un moment de flexion se produisant aux points de fixation (Poids x distance) et à la base du poteau.

Logiquement la plus grande force s'appliquera à la base du poteau, dans le scénario le plus défavorable, donc avec les 2 bras en extension max, comment la déterminer et à quoi la comparer pour dimensionner mes profiles?
Merci.

Données:
Masse support Ergotron MVX: 2,2 kg
Masse support Ergotron LX Pro: 5,2 kg
Masse écran: 8,1 kg
Masse clavier: 0,973 kg
Hauteur colonne: 1,2 m
Hauteur fixation support écran: 1,1 m
Hauteur fixation support clavier: 0,8 m

Ergotron LX.jpg

Ergotron MVX.jpg
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[XK150]

Bonjour ,

Mais votre support est fixé au sol ?

Si la réponse est non , quand tout est extension , l'ensemble ne bascule pas sur l'avant , avec seulement une base de profondeur 0.48 m ?

[GrishnouK]

Bonjour,

Non le support n'est pas fixé au sol. Je vous le concède en l'état ça devrait basculer mais le dessin est maladroit, désolé. Cette "colonne" viendra contre une banquette, le pied sera prit entre la banquette et le sol, le pied final ressemblera à un cadre correspondant à l'empreinte au sol de la banquette.

Je pense qu'on peut l'ignorer, on peut juste prendre en considération le poteau en le considérant comme fixé au sol, non? Dans le cas contraire je peux dessiner un plan réaliste.

[sh42]

Bonjour,

L'ergotron semble pouvoir tourner sur 180° par rapport à un axe vertical. Cela va faire un moment de basculement assez conséquent.

De plus il y a le poids du clavier, mais qu'en est-il du poids des mains qui actionnent les touches du clavier ? Idem pour l'utilisation de la souris.

[A voir en vidéo sur Futura]

[GrishnouK]

J'ai essayé de solutionner mon problème via le module Frame Analysis d'inventor. J'ai considéré mon poteau comme fixé au sol donc j'ai ignoré mon pseudo pied.

J'ai appliqué deux moments en prenant le scénario le plus défavorable, extension max des supports et tout le poids sur l'extrémité au lieu de prendre le centre de gravité.

1er moment (hauteur 1,1m):
Poids écran: 8.1x9.81= 79.461 N
Poids Ergotron MVX: 2.2x9.81= 21.582 N
Extension max: 626 mm
Moment: (79.461+21.582)x626= 63252.918 N/mm

2eme moment (hauteur 0.80m):
Poids clavier: 0.973x9.81= 9.54513 N
Poids Ergotron LX: 5.2x9.81= 51.012 N
Extension max: 916 mm
Moment: (9.54513+51.012)x916= 55470.33108 N/mm

La simulation me donne le résultat suivant:



On est donc au delà des tolérances de 1/1000, je devrais être sous 1mm.

Est ce que mon raisonnement tiens la route?

[racard]

bonjour j'imagine des roulettes sur la base ?
il faut modifier l'orientation du profilé de la base grand longueur sur la hauteur pour le moment quadratique.
la base doit être supérieure au déport maximal de l'écran environ 700x1400mm pour éviter le basculement, ou bien chargé la base en contre poids

le problème de profilé en alu c'est qu'il faut étudier sérieusement la fixation entre eux, c'est à la jonction base/ montant que cela sera compliqué.
je pense qu'un support en acier mécanosoudé serait préférable

[GrishnouK]

@sh42: Effectivement je n'avais pas pris en compte ces forces, merci.

@racard: La base sera effectivement chargée et le pied aura la forme finale de l'empreinte d'un meuble (donc pas de roulette, se sera contre une banquette, fixe)

[le_STI]

Salut.

Je pense que les interfaces entre profilés, à la base, lâcheront avant que le mât ne subisse des déformations plastique... (à vérifie, mais j'en mettrais ma main à couper)

Pour ce qui est de l'assemblage à la base, je te conseillerais de faire la longue "traverse" d'un seul tenant, puis de fixer le mât dessus en y ajoutant des équerres de renfort.

La fixation entre les "longerons" latéraux et la traverse devrait également être renforcée. Serait-il possible de mettre les longerons sur chant ? Ca permettrait d'ajouter des renforts entre traverse et longerons.


Je pourrais faire un schéma si besoin

[racard]

Salut.

Je pense que les interfaces entre profilés, à la base, lâcheront avant que le mât ne subisse des déformations plastique... (à vérifie, mais j'en mettrais ma main à couper)

Pour ce qui est de l'assemblage à la base, je te conseillerais de faire la longue "traverse" d'un seul tenant, puis de fixer le mât dessus en y ajoutant des équerres de renfort.

La fixation entre les "longerons" latéraux et la traverse devrait également être renforcée. Serait-il possible de mettre les longerons sur chant ? Ca permettrait d'ajouter des renforts entre traverse et longerons.


Je pourrais faire un schéma si besoin

je valide pour tout c'est effectivement le point le plus important il faut y faire le plus attention, si c'etait pour moi je préférai en mécanosoudé car de toutes facons il faudra charger le pied...
donc l'utilité de l'alliage léger n'est plus un élément de choix je pense

[GrishnouK]

Puisque la jonction à la base semble poser problème j'ai modélisé le support tel que je l'entrevoyais dans sa version finale.

SUPPORT-FINAL.jpg

SUPPORT-AVEC-BANQUETTE.jpg

[Flyingbike]

Hello

Question peut être malvenue mais pourquoi ne pas se contenter d'un objet existant ?

[GrishnouK]

Non la question est légitime, tout simplement car je n’ai pas trouvé de produits répondant à mon besoin/mes contraintes, dans un budget raisonnable (les stations de travail couchées coûtent plusieurs milliers d’euros).

Après je ne suis pas obtus, si vous avez d’autres solutions techniques je suis preneur.

J’ai commencé par essayer de trouver un produit commercial pouvant faire l’affaire mais je n’ai rien trouvé hormis des stations de travail tout en un hors de prix (je ne peux pas par exemple installer une colonne sol/plafond pour y fixer support moniteur et support clavier).

Je planche aussi sur un autre design, un chariot sur roulette qui se placerait de part et d’autre de la banquette mais là encore je suis confronté au même problème, dimensionner les profilés 😭.

Je peux vous donner mes contraintes si vous le souhaitez.