Astuce Mécanique

[goodvibes69]

Bonjour à tous,

Je suis à la recherche de conseils, d'une astuce afin de solutionner un souci de conception mécanique dans le but d'obtenir un dispositif plus esthétique et pratique.

Avant toute chose, l'ensemble du dispositif doit être réalisé en matière plastique ou en cuivre (plastique de préférence vu le prix du cuivre...).

Sur le schéma joint, on peut observer:
- un parallélépipède avec une poche de forme elliptique (forme elliptique non modifiable) possédant un fond d'une épaisseur de 3mm et une hauteur maxi de 20mm. Un modèle de sonde en réalité.
- un tuyau dans lequel circule de l'air (précisément des ondes acoustiques générées à l'autre extrémité par la membrane d'un haut parleur) sans contrainte de pression particulière.

Le but est de permettre à ces ondes mécaniques de se propager du haut parleur jusque dans la sonde sans perte des ondes.

Le principe est que pour un seul type de tuyau, je dois réaliser une fixation étanche entre la sonde et mon tuyau...par la suite, je dois pouvoir fixer le tuyau sur n'importe sonde de différentes forme...avoir une fixation "universelle".

Pour une question d'ondes, je dois conserver l'aire de la section de mon tuyau ou je peux l'augmenter au niveau de la fixation sur la sonde mais en aucun cas je ne peux la réduire...par exemple, je ne peux pas mettre un réducteur...seulement un grossisseur (pas possible compte tenu de la hauteur max de la sonde).

Seule solution, déformer le tuyau afin qu'il prenne une section elliptique.

La solution que j'envisage est de venir coller un bout (L=50mm) de tuyau sur la sonde (je ferai de même pour les autres sondes) afin de le fixer et d'être étanche puis d'ajouter tout simplement un raccord de type "union" (je conserve la même section)...ainsi il suffit de venir visser ou clipser l'autre partie du dispositif (tuyau et HP) sur la sonde à utiliser.

Je trouve cette solution un peu trop "système D" et je réfléchi pour le moment à autre chose qui soit plus esthétique et plus pratique même...étant donné le nombre d'excellent conseils que j'ai pu recevoir sur ce forum je reviens vous solliciter.

J'espère avoir été assez clair dans mon explication et déjà je remercie les personnes qui en seront arrivés jusque là.

Merci d'avance pour ceux qui me répondront.

Bon week end à tous.
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[invite94de09e9]

Bonjour,

Si tu as un moyen de retoucher les sondes, un bon moyen de dé-sistèmeD-iser ton problème serait de faire une vraie pièce d'interface, la même sur toutes les sondes.

(j'ai dessiné ce qui me passait par la tête, et avec les données que j'avais, mais il y a surement plus malin à trouver sur la forme de l'interface, afin d'être compatible avec tout tes différents types de sonde.)

Dans quel contexte est-ce ? Cette solution implique un minimum d'usinage : la notion de "pas cher" et de "simple" n'est pas du tout la même dans un contexte pro ou perso !

bon, j'ai lancé une idée (peut-être completement à côté, je laisse juge l'intéressé, qui connait son problème) :A vous autres, mécaniciens !

[invite94de09e9]

bon, je peux plus éditer. Je reprend.

Bonjour,

Pour l'aplatissement du tuyau, je ne vois à priori pas d'autre solution, effectivement.

Si tu as un moyen de retoucher les sondes, un bon moyen de dé-systèmeD-iser ton problème serait de faire une vraie pièce d'interface, la même sur toutes les sondes.

(j'ai dessiné ce qui me passait par la tête, et avec les données que j'avais, mais il y a surement plus malin à trouver sur la forme de l'interface, afin d'être compatible avec les différents types de sonde.)

Dans quel contexte est-ce ? Cette solution implique un minimum d'usinage : la notion de "pas cher" et de "simple" n'est pas du tout la même dans un contexte pro ou perso !

D'après ce que je vois, il y a déjà un usinage elliptique (le genre pas simple), donc je me laisse penser que c'est envisageable.

Pour l'étanchéité, peut-être peut-on envisager une légère conicité de l'interface et de l'empreinte dans la sonde, pour assurer un bon contact.

Les sondes sont en quoi ?

=====

Autre solution : restant sur ton même principe : une pièce en cuivre (tuyau, classique) rond (d'origine) d'un bout, aplati (c'est facile, c'est du cuivre) de l'autre et emmanché à force dans l'empreinte de la sonde. Idem sur toutes les sondes. Ainsi, il y a sur toutes les sondes une sortie ronde, (plus simple à traiter que l'ellipse), sur laquelle tu peux te reprendre...


bon, j'ai lancé des idées un peu comme ça (peut-être completement à côté, je laisse juge l'intéressé, qui connait le problème) : A vous autres, mécaniciens !

[Zozo_MP]

Bonjour

Quelques remarque pour apprécier mon niveai de compréhension de votre problème.

Figures imposées Compte tenu de l'aire du tuyau et de l'épaisseur de la sonde vous optez pour une forme éliptique.

Quelque questions pour mieux comprendre.

1° coté haut parleur (générateur d'onde), pouvez vous avoir un tuyau cylindrique ou tronc conique
1bis quel est la taille de la membrane du haut parleur. Ultilisez vous tout le diamètre de cette memebrane ou seulement la partie centrale.
2°) coté sonde est-ce que le tuyau (guide d'onde) peut-il être rectangulaire.
3°) en fonction de la longueur d'onde avez vous des contraintes de longueur de tuyau (bleu).
4°) le collage pour étanchéîté par quoi est-il motivé puisque seul de l'air à pression faible circule dans le guide d'onde bleu. Est-ce de la sté ou seulement du maintient des deux pièces assemblèes.
5° au niveau du raccord universel que vous envisagez, quel est le niveau d'étanchéïté avez vous besoin.

Avez-vous une idée de la fréquence d'onde utilisé (quelle gamme entre infra-sons et ultra-sons). Cela peut influer sur les moyens de fixations.

Cordialement



PS :
[HS on]
avez-vous eu le loisir d'ouvrir les derniers fichiers que je vous ai envoyé
[HS Off]

[A voir en vidéo sur Futura]

[goodvibes69]

Bonjour à tous,

Avant tout merci d'avoir pris le temps de me lire.

R_Daneel Olivaw:
- pour ce qui de la forme elliptique, oui c'est réalisable et la forme est necessaire pour mon application...quand aux sondes, elles seront en PVC.
- le principe est effectivement de réaliser une pièce de jonction commune à toutes les sondes...le principe d'un emmanchement de force dans le PVC me semble difficilement réalisable car l'alésage ne sera pas un cylindre mais une ellipse, cette ellipse serait le resultat d'une déformation de la pièce en cuivre donc comment maitiser la forme afin d'obtenir l'alésage nécessaire ?

le principe global est bien celui là en tout cas, avoir une même et unique pièce...je creuse dans cette direction.

Zozo_MP:

re bonjour à vous, encore merci pour toute votre aide sur le peltier mais pour le moment, le projet est en suspens jusqu'à septembre je pense car pour le moment, je dois finaliser un autre projet en vu d'une homologuation pour débuter mes essais cliniques (montage dispositif+essais internes+tests CEM/CEI/mecanique/sté etc....)

pour ce qui est de vos questions:

1. coté HP, tuyau cylindrique uniquement. pour la taille de la membrane, je n'ai pas la dimension exacte en tete mais approximativement 200mm je crois...je vous confirme cela lundi...de même pour l'utilisation de la membrane...

2. pour le tuyau coté sonde, la seule obligation est de conserver la même section ou une section plus grande

3. la longueur du tuyau est figé je crois mais encore une fois c'est à confirmer (j'ai eu connaissance de ce projet vendredi soir dans les grandes lignes...lundi je vois le responsable du projet et j'aurai davantages d'info)

4. etanchéité (pas de perte ou modification de l'onde générée) par collage me semblait le plus simple pour fixer le PVC au tuyau...aucune sté sur ce dispositif....ouf

5. pas d'étanchéité particulière car systèem va fonctionner dans l'air ambiant directement sur un patient ou plutot un cobaye car ici nous sommes au tout début du projet...pas d'essais cliniques juste une confirmation avec ce proto que la direction prise pour le projet est la bonne.

Encore merci à vous deux pour votre aide et n'hésitez pas pour toute autre info. Bon week end

[Zozo_MP]

Bonjour

Erreur à effacer SVP


Non pas la la tête j'ai dis effacer et non pas et faissée

[Zozo_MP]

Bonjour

Je vous suggère de regarder du coté des guides d'ondes. Ce sont des objets standards que l'on peut asembler comme du mécano.

ATTENTION ce n'est qu'une idée (mais qui est simple à mettre en oeuvre pour un proto. Pour les guides d'ondes, il en existe de toutes tailles et de toutes épaisseurs selon les puissances et fréquences utilisées.

F6bes nous éclairera sur ce point en temps utile et notamment comment faire pour ne pas casser une onde.

Voir un lien parmis d'autres ICI.
A lire avant le schéma de préférence
Lire le schéma de droite à gauche (toutes les pièces sont en coupe)

Dans votre cas il suffirait coté membrane d'avoir un guide de transition ou une antenne cornet et coté de votre objet à ellipse un guide d'onde rectrangulaire très plat (genre 40 par 20 de dimension interne)

un guide droit ou souple selon les exigences du cahier des charges.
Et un vissage simple sur votre pièce par quatre vis.

Une fois le principe validé vous trouverez bien (ou on vous aidera à trouver un clips rapide)

Ce qui important de connaître ce sont les fréquences Min et max qui vont passé dans les guides d'ondes.

Cordialement

[goodvibes69]

Merci Monsieur Zozo_MP pour ce conseil, je ne connaissais pas l'existance de ces guides d'ondes...ça m'a l'air de bien coller avec mon application...je vous tiens au courant une fois la revue de conception effectuée.

pour changer...un grand à vous.

PS : cette question me brule les lèvres depuis fort longtemps...si cela n'est pas indiscret que faites/avez vous fait comme métier dans votre vie (etant donné votre large domaine de compétence ?)

[Zozo_MP]

si cela n'est pas indiscret que faites/avez vous fait comme métier dans votre vie

Réponse en MP

[goodvibes69]

J'attends votre réponse en MP alors.

Pour en revenir au projet, précision très importatnte que j'ai malheureusement oubliée...la sonde va être utilisée à la main...donc le HP lui est fixe mais l'ensemble {sonde+tuyau/guides d'ondes} est mobile...

une fois le revue de conception effectuée et si la section rectangulaire ne pose pas de problème mécanique pour la transmission de l'onde, j'approfondirai du côté de guides d'ondes flexibles (cuivre ou plastique).

précision qui avait son importance...

[goodvibes69]

Re bonjour tout le monde

Modification du CDC de mon précédent dispositif:

- conduit de l'onde cylindrique uniquement (tuyau Øint=25, Øext=32mm ou +petit)
- frequence ondes = 50/200 Hz
- étanchéité à l'air
- boitier sonde = cylindre de Øint=250mm sur une hauteur utile de 15mm (sur schéma, cylindre Ø300-250 et h=20mm)
- le conduit doit dépasser à l'intérieur du boitier (cf.schéma)
- matière polymère (PVC) pour l'ensemble du dispositif
- utilisation, le patient va s'allonger sur un matelas en mousse dans lequel il y aura une ouverture afin d'y positionner le boitier (Øext=300mm). Le haut du boitier est recouvert d'une membrane en PE qui sera collée sur le boitier au niveau de l'ouverture Ø250mm.


Les guides d'ondes ne sont donc pas utilisable.

Je pense donc conserver ma 1ere solution avec une ouverture en ellipse (je dois encore trouver les bonnes dimensions afin de réaliser son usinage et son etanchéité (par collage) comprise dans la hauteur utile de 15mm vais réaliser une plaque en PVC de hauteur 15mm et ajuster la dimension de ma poche en fonction de l'écrasement du tuyau réalisable). Egalement, cette ouverture elliptique devra ête centrée sur la hauteur de 15mm.

L'idée est donc de coller une partie du conduit sur le boitier, fixer à son bout un raccord union (par collage) qui viendra se visser sur la partie femelle, elle même collée sur le tuyau en provenance du HP.

Cette solution me semble être la plus simple et la moins couteuse etant donné que nous cherchons simplement à expérimenter une technique...pour autant je suis ouvert à tout autre conseils.

Merci d'avance et bonne journée à tous.

[mécano41]

Bonjour,

Juste une question sur un point qui me chagrine : au début, tu avais bien dit que tu souhaitais garder la même section (aire) pour le tuyau cylindrique et pour l'embout elliptique or (si j'ai bien compris tes croquis) il me semble que pour l'embout, tu prends la même dimension que pour le tube cylindrique et tu l'aplatis. En faisant cela tu gardes le même périmètre, pas la même section. Il faudrait que tu aies une forme d'embout telle qu'à chaque section a.b = R² avec R= rayon inter. du tuyau cylindrique et a et b respectivement demi-grand axe et demi-petit axe de l'ellipse. Mais je n'ai peut-être pas compris...

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour Mécano41

Entièrement d'accord avec ta remarque d'autant que l'écrasement relatif va créer des tassements et des déformations de type bourrelets qui vont encore diminuer la section.
Il vaudrait mieux que la pièce bleue qui rentre dans la flasque soit faite dans du PVC de section carrée ou rectangulaire et que le trou dans la flasque soit lui aussi rectangulaire avec des angles ronds.

Puisque l'on fait le choix de déformer le tube PVC en le chauffant on peut par la même occasion le rendre rectangulaire avec la forme et dimensions que l'on veut.

Par ailleurs dans le raccord on remarque que les deux tubes de PVC ne sont pas aboutés jointifs. Il y a donc une mini cavité entre les deux parties bleues. Les sons (basse fréquence) ne vont pas aimer du tout et il y a un risque d'atténuation ou autre fantaisie de changement de fréquence au choix.

Cordialement

[goodvibes69]

si c'est bien cela Mecano41, même section ou plus grande...tres difficile à réaliser au final car avec un tube de diamètre ext 32mm et 25mm int, centré sur la hauteur de 15mm, avec 1mm de matière à la tangeante de l'ellipse, je me retrouve avec un demi-petit axe de 6.5mm, moins les 3.5mm de paroir du tube, ça me fait 2.5mm pour le demi pett axe de l'ellipse pour le passage des ondes, je me retrouve alors avec une valeur du demi grand axe de l'ellipse important !!!

tube : PIx(16^2)=805mm2
Ellipse : PIx6,5x=816mm2

mais effectivement mon schéma n'est pas à l'echelle...

sur 15mm de hauteur, ça va etre difficile...mais je creuse...eventuellement je pourrait m'orienter vers un reducteur à condition que la pente de réduction soit exponentielle (analogie avec l'extrémité d'une trompette) mais une nouvelle fois compte tenu du diamètre du tuyau et de la hauteur de 15mm c'est

[goodvibes69]

Autre précision car j'ai l'impression qu'il y a une incomprehension, le tube bleu est un tube souple car la flasque se destine à être placée sur le dos d'un patient...mais cela n'empeche pas que l'idée d'un bout de tube PVC rigide que l'on deformerait peut etre intéréssante...il faut juste que ce proto de proto soit le plus simple possible...

merci à vous messieurs

[mécano41]

Autre point à vérifier ; tu écris : ... le haut du boitier est recouvert d'une membrane en PE qui sera collée sur le boitier au niveau de l'ouverture...

Il me semblait qu'il n'existait aucune colle pour le PE. Il y aurait peut être le soudage (par ultra-sons) mais je ne sais pas si l'on peut faire une soudure hétérogène PVC/PE et si tu fais le boitier en PE tu vas avoir le même problème avec le raccord...enfin je m'inquiète peut-être pour rien...

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

Excellente remarque sur les deux matériaux hétérogènes.

Attention pour le soudage par ultrason on n'est vite limité par la taille ou la forme de la sonotrode qui doit être dans la même harmonique que la fréquence du quartz de la machine sinon et bien "biscotte" cela ne résonne plus et ne soude donc plus.

Par contre le PE peut être enduit de résine ou de film complexe (comme les barquettes de nourriture) et être collé thermiquement ce qui est plus simple.
La solution dépend un peu du coté usage unique ou non de cette membrane.

On peut aussi utiliser du PPE.

Pour goodvibes

peut-on savoir pourquoi le tube bleu doit dépasser à l'intérieur de la cavité vû que ce sont des ondes qui circulent dedans.

Cordialement

[goodvibes69]

Cela est une exigence du chef de projet...nous sommes en train de réaliser un proto similaire à ce qu'un labo américain a developpé car leur proto marche très bien comparé à l'ancien que nous avons réalisé et qui ressemble beaucoup à du bricolage fait maison en 1H.

Sur cet ancien proto nous avons obtenu des résultats satisfaisant mais il manque la reproductibilité...donc avant d'aller plus loin dans la rehcerche, nous avons décidés de fabriquer un proto très semblable au leur dans les grandes lignes.

Pour la membrane, elle n'est pas à usage unique, elle est effectivement collée et il y a de grande chance pour que le chef de projet se soit trompé quant à la matière de cette membrane car ce domaine de compétance n'est pas le sien...eux c'est plus tot le traitement du signal...moi je suis là pour les aider sur ce projet à consevoir rapidemment un proto afin de débuter de nouveaux essais.

pour résumer un peu, pensez vous alors que cette solutuion technologique est envisageable ou dois je m'orienter vers une autre direction ?

merci d'avance pour vos réponses.

bonne journée à vous.

[Zozo_MP]

Bonjour Goodvibes

Je ne vois rien dans les éléments que vous nous donnez qui justifierai d'aller dans une autre direction.

Le seul point un peu obscur pour moi c'est la propagation des ondes.
Je suppose que la membrane sert uniquement à transmettre la vibration des ondes sur le corps du patient d'où le besoin d'une certaine souplesse. Si l'on prend du pvc souple on doit pouvoir obtenir la même souplesse que du PE.


Il me semble que le problème est plus la reproductibilité ainsi que la performance plus que la contruction mécaniques qui est assez banale somme toute.

Si j'étais à vtre place je ferais faire un pièce monobloque en rapid prototyping.

je ferais dépasser un profil rectangulaire à l'extérieur sur deux ou trois centimètres (et à l'intérieur puisque c'est obligatoire). J'emmencherais à l'exterieur de force le tube mou bleu dessus comme un vulgaire tuyau d'arrosage (pas de pression). Ainsi plus de problème de diminution de section pour les ondes. Les ondes sont moins conscillientes que l'eau ou l'air comprimé, c'est là dessus qu'il faut concentrer son attention.

Une fois toutes les choses égales par ailleurs vis-à-vis du modèle US. Vous verrez rapidement si c'est la forme qui fait la performance ou la modulation des ondes.

Je vous suggère de regarder d'une façon ou d'un autre comment les ondes se déplacent dans la flasque. En utilisant soit des microbilles soit une poudre non éléctrostatique.

Je suis prêt à parier une barquette de fraise à la crème Chantilly que le bout de tube qui dépasse à l'intérieur de la flasque est une ineptie du point de vue des ondes.


Cordialement

PS : F6bes ton avis SVP sur les ondes tu est plus fort que moi sur ces sujets.

[f6bes]

Bjr Zozo_Mp,
Je viens de parcourir le sujet, mais là ces des ondes ACOUSTIQUES !
Rien à voir avec ondes électromagnétiques.
Si j'ai bien pigé c'est un "tuyau" avec un HP d'un coté , qui va faire "vibrer" une menbrane tendue.
Ne serait pas plus simple de fixer une menbrane sur le saladier d'un HP.?
Ce serait donc en "prise directe".
De ce fait on perdrait certainement moins d'énergie dans la" conduite" (tuyau).
Mais connait pas l'application.
A+

[goodvibes69]

En effet pour une raison "X", il doit y avoir une distance obligatoire de 5m entre le HP et la flasque...

Zozo_MP, j'ai finaliser le proto et je me suis permis de vous l'envoyer en step en MP...j'espère que cela ne vous froissera pas.

merci à vous tous.

[Zozo_MP]

Bonsoir Goodvibes

Bravo beau travail.

Réponses et remarques dans votre BAL perso.

Cordialement

[goodvibes69]

Bonjour Zozo_MP,

Modif de la pièce car trop massive pour du PR, je l'ai bien nervuré et je souhaitais une fois de plus avoir votre avis dessus.

Merci d'avance Monsieur.

[Zozo_MP]

Bonjour

Je pensais aussi que c'était un peu massif.

Pas de problème pour vous donner un avis.

Cordialement