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Transformation de mouvement



  1. #1
    Spont

    Transformation de mouvement


    ------

    Bonjour à toutes et à tous,
    J'aurais besoin de vous concernant un système de transformation de mouvement:
    Je dois en effet dimensionner un "basculeur" qui consiste à passer un colis de 3T de 2,5m hauteur de l'état horizontal à l'état vertical. L'utilisation est ponctuelle et je voudrais privilégier la robustesse et la simplicité.
    J'ai donc pensé à un système bielle manivelle couplé à un système de transformation de mouvement.
    J'ai écarté les systèmes vis écrou et vis sans fin en raison d’un mauvais rendement, de l'usure et du fléchissement de la vis sur une longue portée. J'ai donc en tête un système pignon crémaillère, un système à came ou encore un vérin monté sur pivot et je n'arrive pas à trouver d'arguments dans un sens ou dans l'autre
    Merci de me venir en aide

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  3. #2
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour, Spont,
    Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
    Auriez-vous un croquis des dimensions de votre "menhir" couché que vous voulez redresser.
    C'est fragile, on peut passer en dessous quand il est couché (petit espace), etc.
    Cordialement.
    Jaunin__

  4. #3
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Merci Jaunin
    Le colis est un parallélépipède de 2,5x1,5x1,5 m
    On peut très bien monter le basculeur sur un chassis pour le surélever et passer en dessous et non ce ne doit pas être particulièrement fragile.
    Il n'y a pas d'autres contraintes a prendre en compte
    Voila

  5. #4
    mécano41

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,

    Tu n'as pas dit comment ton colis arrive sur le basculeur? Par pont roulant? par convoyeur à rouleaux? Ou bien peut être arrive-t-il sur une palette et faut-il se débrouiller pour le saisir ainsi...

    S'il s'agit de l'un des deux premiers cas :

    1- On peut imaginer un basculeur simple :

    - une équerre munie de deux convoyeurs recevant le colis à plat sur son grand côté, en le mettant au plus près du petit côté
    - on sangle par sécurité
    - on relève à l'aide du câble d'un treuil fixe (on se débrouille pour que le CdG de l'équerre vide fasse rebasculer celle-ci vers l'horizontale (en ayant toujours le câble accroché bien sûr!)

    2 - Un peu plus encombrant :

    Si tu admets d'avoir un niveau d'arrivée et un niveau de départ décalés de 500 mm environ et si le colis arrive par convoyeurs ou par dépose au pont :

    - une cage à hamster munie de deux convoyeurs à rouleaux perpendiculaires
    - un convoyeur à rouleaux d'entrée à plat
    - un convoyeur à rouleaux de sortie debout

    Le colis entre dans la cage horizontalement ; on fait un quart de tour (si le colis est homogène, peu d'effort de rotation). Le colis ressort vertical

    Ce sont juste des idées ; tout dépend des contraintes...

    Cordialement

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonjour,
    la methode à priori la plus simple est de deposer le colis sur une equerre et de faire tourner cette equerre autour d'un axe proche du gdg de colis plus equerre
    aprés c'est à adapter en fonction des hauteurs de prise et de depose.
    en positionnant un axe de rotation de cette facon, tu as peu d'efforts dynamiques, donc potentiellement peu de problemes mecaniques, peu de problemes de securité etc...
    reste à voir les problemes d'encombrement dans la zone ou tu désires faire cette manipulation
    si des hauteurs de prise et de depose doivent etre respectées, tu peux toujours trouver un axe de rotation qui va convenir, mais ton ensemble ne sera plus constament en equilibre, c'est donc beaucoup moins drole.
    Si tu as des problemes specifiques d'encombrement, il y a souvent un mecanisme 4 barres qui peut faire l'affaire.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  8. #6
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Le colis sans palette est déposé par pont roulant directement sur le basculeur, je n'ai pas de contrainte particulière concernant les hauteur de prise et de dépose.

    - Pour Mecano 41
    Les idées sont bonnes (notamment l'idée du treuil) mais l'utilisation étant ponctuelle je ne pense pas que l'utilisation de convoyeur sera justifié, l'installation devant etre aussi simple que possible.

    - Pour Verdifre
    C'est effectivement l'idée que j'avais en tete, je me posais la question du mecanisme de transformation de mouvement pour effectuer la rotation de mon colis.
    Pour la liaison pivot entre le basculeur et le châssis l'effort étant essentiellement statique (utilisation ponctuelle) les coussinets sont recommandés (il me semble)

    Merci pour vos réponses

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  10. #7
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonjour,
    je ne partirais en aucun cas sur du coussinets , les paliers applique ou semelle selon le bati sont la pour cela
    pas d'usinage, autoaligneurs, standards et pas chers, c'est le b a ba de la machine speciale...
    mecano_soudure + paliers appliques + un peu d'etiré (pour les arbres) + quelques moteurs et verins tu fait deja au moins 70% du boulot
    pour un tel probleme, 1 disqueuse et un soudeur competent doivent suffire

    si tu places l'axe de quelque part entre le centre de gravité en charge et à vide, tu doit pouvoir ariver à des couples trés faibles pour faire bouger l'ensemble. Aprés il faut voir la vitesse de rotation désirée, 1 colis à la seconde ou à l'heure, ce ne sera pas dimentionné pareil.

    il est sur que l'on pourrait t'en dire plus avec un cahier des charges un peu plus complet


    fred
    Dernière modification par verdifre ; 02/04/2009 à 12h47.
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  11. #8
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    une petite remarque supplementaire,
    je suis persuadé qu'un tel système, en se penchant un peu sur la conception peut se passer totalement d'energie exterieure et n'avoir besoin que de freins ou d'amortisseurs
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  12. #9
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    C'est vrai que c'est interessant de se retrouver dans un cas d'équilibre instable, il suffit alors de dépasser le point d'équilibre et de controler la descente. D'où un couple à fournir faible

    Pour se passer d'apport d'énergie faudrait il faire appel aux opérateurs ?

    Au niveau de la vitesse de rotation elle peut etre très faible car la cadence sera de l'ordre de maximum 1 colis/semaine et le nombre d'utilisation limité à une dizaine de fois . L'idée serait donc de concevoir un système fiable sans qu'il y ait besoin d'effectuer de maintenance pour l'integralité de la vie du produit (meme si il y a des pauses de plusieurs mois entre chaques utilisations)

    J'aimerais préciser le cahier des charges, je pensais etre exhaustif dans ma première description mais je vois bien à chacun de vos messages que ce n'est pas le cas.

    Encore merci

  13. #10
    Zozo_MP

    Re : Transformation de mouvement

    Bonsoir
    Je ne voudrais pas dire mais vu que votre système doit fonctionner une fois toutes les morts d'évèque : le plus simple et de loin et d'utiliser le pont roulant qui amène la pièce.
    Une ou deux sangles bien placées et on remonte le tout avec le pont roulant et hop cela se relève tout seul. En plus vous avez déjà la sécurité pour qu'il ne cabane pas de l'autre coté.

    Heureusement que dans la chaudronerie lourde ou la construction navale on n'utilise pas un outillage spécifique à chaque fois.

    Cordialement

  14. #11
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,
    Je suis bien d'accord que pour une utilisation ponctuelle on pourrait se limiter au pont pour effectuer le basculement.
    Mais le but est bien de créer un basculeur qu'on pourrait intégrer à un quai de chargement (de conception assez basique) sans que les opérateurs n'aient à intervenir (tout en conservant un système simple et donc fiable)
    Cordialement

  15. #12
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonsoir,
    si tu part sur un rotation simple, il va te falloir resoudre le probleme suivant
    il faut que le centre de gravité de l'equerre vide se trouve à la verticale du point de rotation en position repos
    il faut que le centre de gravité du systeme chargé se trouve à la verticale du centre de rotation en position d'arrivée

    cela impose surement l'utilisation de contrepoids judicieusement placés

    il te faut aussi prevoir des verrous pour les deux positions
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

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  17. #13
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,
    Pour cette solution je ne peux pas me contenter d'un liaison pivot simple entre l'équerre et le châssis n'est ce pas ?

    Je dois avouer que je ne vois pas de solutions me permettant de placer le CdG de l'équerre vide à la verticale du centre de rotation en position repos et de placer le CdG de l'équerre chargée à la verticale du centre de rotation en position d'arrivée...

    J'ai à nouveau besoin de vos lumières
    merci

  18. #14
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonjour,
    un petit schéma sera plus simple qu'un discours, aprés, on peut faire plus fin et demandant moins de place, mais c'est plus compliqué
    fred
    Images attachées Images attachées  
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  19. #15
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Alors j'ai fait un schéma parce que je ne suis pas sur d'avoir bien compris.
    Suffit t il de placer le cdg de l'équerre seule à gauche de la pivot et le cdg de l'ensemble sur la droite ? (cf schéma)

    Sinon comme je ne peux modifier la géométrie de mon colis, je ne vais pas pouvoir modifier l'emplacement du cdg du colis, il ne me reste que la possibilité de jouer sur le cdg de l'equerre.

    Le problème de ce type de système est qu'il ne peut fonctionner qu'avec des colis connus, et qu'il est délicat à mettre au point dans le cas où il est censé accueillir plusieurs type de colis
    On peut donc placer un vérin afin d'"amorcer" le mouvement dans les cas peu favorables. Dans ce cas là est il plus intéressant d'utiliser un vérin ou un moteur électrique ?

    Merci

  20. #16
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Et le schéma que j'avais oublié...
    Images attachées Images attachées  

  21. #17
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonjour,
    le principe, c'est de placer quand on est en position de départ, le centre de gravité de l'equerre seule sous le point de rotation et le point de gravité de l'equerre chargée à la même hauteur, mais un peu decallé lateralement, que l'axe de rotation
    c'est pour cela que j'ai tracé un axe horizontal et vertical sur l'axe de rotation et que j'ai precisément placé les centres de gravité dessus.
    ce decalage va te donner une idée du couple qui va accelerer le mouvement du colis lors de la rotation (donc te permettre de dimentionner un frein)
    Le problème de ce type de système est qu'il ne peut fonctionner qu'avec des colis connus, et qu'il est délicat à mettre au point dans le cas où il est censé accueillir plusieurs type de colis
    la on sort nettement de la demande de depart
    il faudrait a ce moment la un cahier des charges précis.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  22. #18
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonjour,
    le système , tel que tu l'as dessiné n'as pas une position de repos telle que l'équerre soit prête à recevoir un colis et la position du centre de gravité de l'ensemble ne permet pas de l'amener sans source d'énergie à une position horizontale stable.
    si tu désires faire un basculeur universel, c'est une toute autre étude et il ne sera pas évident de le faire non motorisé
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

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  24. #19
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,
    Je vais essayer de préciser le cahier des charges au maximum, les objectifs sont de:
    - faire passer le colis de l'état vertical à l'état horizontal ( et inversement mais avec des colis de 2T et non 2,5T)
    -Le système devra être fiable et donc simple mais son utilisation devra limiter les interventions des opérateurs

    Le basculeur doit être conçu pour:
    -une dizaine de colis de masse identique (2,5T) dans le sens vertical-->horizontal et une dizaine de 2T dans le sens horizontal --> vertical
    -de 2 dimensions différentes

    Autres contraintes
    - La charge au sol dans le lieu d'implantation est de 5T/m²
    - Le système devra etre deplacable hors de la zone d'évolution du pont roulant (5T)
    -le système devra résister aux intempéries (garage extérieur)
    -la mise en place et la reprise du colis est réalisée au pont
    - la cadence n'est pas un problème la vitesse de rotation du colis non plus

    Je pense en avoir fait a peu près le tour.



    Sinon j'ai refait mon schéma et je pense que cette fois j'ai compris !!

    Merci et bon courage !!
    Images attachées Images attachées  

  25. #20
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,
    Sinon j'ai refait mon schéma et je pense que cette fois j'ai compris !!
    je ne pense pas...
    dans la position "debout" , le centre de gravité de l'ensemble doit etre à la même altitude que l'axe de rotation pour pouvoir se retrouver pile dessous aprés une rotation de 90°

    ceci étant dit, le syteme devant pouvoir marcher dans les deux sens, cette solution n'a plus d'interet, il faudra forcément de l'energie exterieure
    pour un systeme mobile , une rallonge electrique est le plus pratique, pour faire des choses simples et fiables, le plus indiqué est de mettre un motoreducteur directement sur l'axe de rotation
    si le systeme est bien prévu, les couples sont faibles, cependant il ne faut en aucun cas laisser la charge accelerer, les energies mises en jeu peuvent etre importantes.
    il faut donc un reducteur irreversible et des rapports de reduction important
    je te conseillerai de taper dans des rapports de reduction > 1000 pour faire un mouvement en 10 secondes mini
    la puissance du moteur devrait etre ridicule et l'energie cinetique de rotation faible à ces vitesses (1tr/40s à 1 tr/min)
    donc 2 fin de course , 2 automaintient, un reducteur irreversible
    le dernier etage du reducteur sous forme de roue et vis c'est pas mal
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  26. #21
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Alors pour résumer le but du motoréducteur avec un grand rapport de réduction c'est pour avoir un grand couple sans avoir à passer par de l'hydraulique ( à partir de quel couple l'hydraulique est i intéressant ?)

    Le fait que le système roue et vis sans fin ait un mauvais rendement ne pose t il pas de pb ? Si vous avez choisi ce système est ce uniquement pour son irréversibilité ?

    Par contre je ne sais pas ce qu'est
    - un fin de course
    - un automaintient

    Merci et bonne soirée

  27. #22
    verdifre

    Re : Transformation de mouvement

    bonsoir,
    l'hydraulique suppose un groupe hydraulique, pour un seul actionneur, cela fait monter les prix tout de suite.
    un reducteur roue et vis sans fin à un mauvais rendement, on en profite car il est irreversible, donc on a pas besoin de frein ni de verrous de maintient en position
    des fin de courses sont des capteurs qui permettent de detecter la position de l'equerre afin de l'arreter dans la bonne position
    des automaintient sont des systemes logiques simples qui permettent de commander le mouvement par un simple appui fugitif sur un bouton poussoir
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  28. #23
    Spont

    Re : Transformation de mouvement

    Bonjour,

    Le fait que le basculeur dorme dehors favorise t il plus l'alimentation électrique ou hydraulique ? ( je pense notamment au risque d'infiltration d'eau dans les circuits pour l'électrique et la purge à réaliser avant débranchement du circuit pour l'hydraulique)

    Plus pour ma culture générale, si j'avais 2 équerres et donc deux actionneurs l'électrique serait il toujours le plus intéressant ?

    Merci

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