Choisir un Moteur Pas à Pas correctement.

[nainpiain]

Bonjour à tous,

Voilà j'ai récupéré une table de fraisage X-Y avec une course de 300*300 mm
il y a une manivelle pour les X et une pour les Y
je voudrai motoriser cette table à l'aide de moteurs pas à pas.

ma 1ere étape le choix du moteur.
la question est : mon choix de moteur sera t-il suffisant pour animé cette table ?
pour y répondre, je suis parti d'une expérience simple et je voudrai
savoir si je suis dans le vrai.
- je pars du principe que pour arriver à faire tourner la manivelle, il
faut lui exercer une force F, donc un poid en Newton, accessoirement une masse en kg suspendu.
je mets donc ma manivelle à 3 heures (position) et je suspend une masse,
si la masse est suffisante, la manivelle descendra.
la manivelle est à 5 cm de l'axe. avec une masse de 1kg

- en partant de ce principe, je calcule le moment en N.m
soit : la distance en mètre x la masse en kilo x 9,81m/s² (disons 10)
: 0,05x1x10 = 0,5 N.m

ensuite je vais chez les vendeurs de moteur, mon choix irai vers un NEMA23
ayant un couple max de 6,3 kg.cm soit il me semble 0,63 N.m
lien : http://www.selectronic.fr/article.as...tier=80.6157-3

qu'en pensez-vous ? merci à vous pour votre aide.
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[chatelot16]

ton principe de mesure est bon

mais est ce que la table etait vide ou chargé ?

est ce qu'il y a des reglages de jeux ? : si ce n'est pas une table a guidage sur rouleau l'effort pour avancer depand beaucoup de la facons dont les reglages de jeux sont serré

il faut aussi tenir comptes des efforts de coupe !

comme le danger d'un couple depassant le couple du moteur et grave : perte de pas et piece raté il faut une tres grande marge de securité : au moins 10 fois plus de couple moteur que de couple neccessaire

il faut voir aussi si 200 pas par tour donne une precision suffisante ? mettre une reduction mecanique entre moteur et vis est une double solution : cela multiplie le couple du moteur appliqué a la vis : et cela augmente le nombre de pas pour faire un tour de vis : ca peut donc permettre de choisir un moteur avec moins de pas par tour qui a plus de couple : la solution classique est une courroie crantée ca donne en plus une certaine elasticité qui ameliore le fonctionnement du moteur pas a pas

[nainpiain]

merci chatelot pour tes précisions,

j'allais tôt ou tard venir à certains points que tu as évoqué.
1) le guidage est par rouleau, pas de jeu donc.
disons pas à première vu, faudrai lui soumettre des efforts pour voir.
2) il faut donc que j'applique un coef
de 10 par rapport à ce qui est necessaire pour animer la table.
je vais faire le test avec des poids, car le principe que j'expliquais
plus haut n'était que de la theorie mais qui helas doit être pas
très loin de la pratique.
je crains avoir besoin d'un moteur très costaud.
3) un tour de manivelle équivaut à une course de 2 mm,
si mes calculs sont bons, avec un 200 pas, j'ai une précision de 0,01 mm par pas, ce qui me semble correct non ?
4) j'ai bien pensé à démultiplier pour faire plus de tour toujours en gardant la
course de 2mm, il y aura donc besoin de moins de couple. mais je n'ai aucune
notion des rapport de transformation à respecter 1tr/2mm ? 10tr/10mm ?
5)il me semble que la tige n'est pas trapézoïdale mais filetée, j'aurais peut être
un meilleur rendement avec une vis trapé ?

merci pour ces précisions.

[chatelot16]

le prix d'un moteur depand surtout du couple : pour avoir un moteur suffisant en direct il t'en faut un bien plus gros donc plus cher

avec une reduction par 10 ton moteur actuel est suffisant mais sera peut etre trop lent ? mais tu n'a pas dit quelle vitesse tu veux

ce n'est pas un inconvenient que la precision soit exessive : au contraire si la perte d'un pas fait une erreur de 0.001 mm c'est moins grave que 0.01 !

[A voir en vidéo sur Futura]

[nainpiain]

la vitesse sera fixée par la vitesse du moteur, d'après ce que j'ai lu à droite à gauche la vitesse d'un moteur varie de 3,5 à 30 tr/s pour les plus performants. je n'ai pas vraiment d'exigeance de vitesse, ce que je veux c'est que ça tourne dans de bonnes conditions. il est clair que si je mets un reducteur de 10, la vitesse sera reduite de 10, 10 tours pour 2 mm,
disons qu'au mieux je peux espérer 6mm/s au pire 0,6mm/s.
il est clair qu'il faut faire un choix entre vitesse et précision, pour moi ce sera la précision. comment je peux savoir à quelle vitesse max mon moteur pourrra tourner ? où je peux trouver de quoi faire des reducteur de coef 10 ?

merci d'avance.

[chatelot16]

la vitesse maxi d'un pap est une caracteristique du moteur et de son alimentation : il n'y a pas de generalité , il y en a des beaucoup plus rapides que d'autres

[mécano41]

Bonjour,

Un point à ne pas oublier : vérifier l'inertie ramenée au moteur. Avec un pas-à-pas, il est (était?) recommandé de ne pas dépasser l'inertie du rotor du moteur sinon, il y a des problèmes de démarrage. A voir avec le constructeur du moteur.

Pour ramener les inerties à l'arbre moteur, il faut d'abord ramener la masse de la table et de ce qu'elle porte en inertie, en utilisant la même fonction que pour ramener l'effort de poussée en couple, mais il faut l'élever au carré :



ou

J = inertie en kg.m²
M = masse translatée en kg
p = pas du système vis/écrou en m

ensuite il faut calculer l'inertie propre de la vis et de tout ce qui tourne avec, et l'ajouter au J trouvé ci-dessus.

S'il y a un réducteur entre le moteur et la vis, il faut multiplier la valeur trouvée par le carré du rapport de réduction (si par ex. réd. 1/10, on multiplie l'inertie par 1/100)

Cordialement

[chatelot16]

l'inertie vue par le moteur serait plutot divisé par le raport de reduction

mais c'est aussi pour cela que je dis qu'une reduction par couroie cranté est tres favorable : la souplesse de la courroie permet d'entrainer une charge plus lourde qu'avec un autre type de reducteur plus rigide

[mécano41]

l'inertie vue par le moteur serait plutot divisé par le raport de reduction...

Divisée par 100 si tu considères par exemple 10 comme rapport mais j'ai considéré 1/10 donc multipliée par 1/100, cela revient au même, l'inertie est divisée par 100.

[nainpiain]

merci à vous pour vos précisions précieuses. je vais voir ça de plus pret. par contre avez vous une idée où je pourrais trouver des roue dentée pour courroie pour faire une reduc de 10 ?

merci

[chatelot16]

j'y suis allé un peu vite en parlant de reduire par 10 avec une couroie cranté : par 4 ca fait deja beaucoup

pour reduire par 10 il faut 2 etage

[mécano41]

Regarde sur les sites Binder Magnetic, HPC, Prud'homme...

Cordialement

[nainpiain]

Bonjour,

après plusieurs semaines de recherche de materiel me revoilà,

j'ai trouvé des moteurs pas à pas nema34, 200pas/tour, 3A par phase.
après recherche de doc et conversions des grandeurs je pense que mes moteurs peuvent délivrer un couple de 1,14 Nm,
j'ai également des poulies crantées qui me permettent de
multiplier le couple par 2, (une de 40 dents et l'autre de 20)

les vis de la table ont toujours un pas de 2,

pour résumer, en un tour de moteur, j'aurais parcouru 1 mm, soit une
précision de 0.005 mm par pas.

seulement un problème me préocupe encore celui de l'inertie, d'après mes
doc, le J du moteur est de 0,64 Kg.cm²,
en appliquant la formule de l'inertie,

J= m.(p/2*pi)²
m en kg
p pas du système vis/ecrou en mm
J en Kg.m²

et en ramenant le tout à l'arbre moteur en multipliant par le rapport de reduction au carré (1/2)²
avec une masse de 1 gramme j'obtiens déjà 0,253 Kg.cm²

il y a un truc que je comprends pas là.

si vous pouviez m'aidez, merci beaucoup

[mécano41]

Bonjour,

Sauf erreur de ma part, une masse de 1 kg déplacée par une vis au pas de 2mm au travers d'un rapport 1/2, cela donne 2,54.10-4 kg.cm²

[mécano41]

Attention, car l'inertie de la vis et des pièces qui tournent avec sera peut-être plus importante que l'inertie ramenée de la table