Choix du Raccordement Mécanique pour un Plateau Tournant Motorisé

[Le.parrain91]

Bonjour,

Je suis actuellement en train de concevoir un plateau tournant motorisé à l'aide d'un moteur pas à pas. Cependant, je cherche à déterminer la méthode la plus adaptée, simple et performante pour relier le moteur au plateau tournant. J'hésite entre trois approches possibles :

• Utiliser un engrenage pour la transmission.
• Fixer directement le moteur au plateau (moteur vertical, pas d'engrenage nécessaire).
• Explorer une autre technique plus simple et efficace.

Je dispose de certaines données d'entrée et j'ai déjà bénéficié de conseils précieux de membres de ce forum, que je remercie chaleureusement <3 :

Masse totale du plateau avec les gobelets : 3 kg
Inertie du plateau : 23 437 472 g.mm²
Spécifications du moteur pas à pas à utiliser :

Couple : 0,5 Nm
Pas d'angle de rotation : 18 degrés toutes les 0,25 seconde
Afin de réduire au maximum les frottements, j'ai opté pour l'utilisation de 4 roulements à billes facilitant la rotation du plateau tout en soutenant son poids.

Ma problématique actuelle est la suivante : quel type de raccordement mécanique serait le plus efficace, logique et simple à mettre en place entre mon moteur et le plateau tournant ? Je me questionne également sur l'impact éventuel de l'utilisation d'un engrenage sur le calcul du couple moteur initialement prévu à 0,5 Nm.

Merci pour vos suggestions et conseils.
-----

[XK150]

Salut ,

Entrainer ( et non pas fixer ) directement le plateau par le moteur , le moteur ne devant pas supporter le poids du plateau .

Pourquoi envisager autre chose puisque la transmission ne nécessite pas une démultiplication ????

4 roulements à billes , diable .... ? Un seul roulement conique ferait l'affaire : support et rotation ...

[mécano41]

Bonjour,

Première remarque : dans ton autre fil, j'ai fait une appli qui demande, sur l'arbre du plateau, un couple mini d'environ 0,6 N.m uniquement pour accélérer ou décélérer ; ici tu ne donnes déjà que 0,5 N.m...hors rendement des mécanismes annexes.

Deuxième remarque : pourquoi faire tourner sur des roulettes? Cela va frotter plus que des petits roulements sur un arbre, comme l'a suggéré XK150 (un seul roulement conique, je ne vois pas bien) pour une masse de 3 kg je mettrais deux roulements droits, à gorge profonde sans précontrainte.

Troisième remarque : tu parles d'actionner par un moteur pas-à-pas, en intercalant un réducteur. Attention... j'ai déjà vu des problèmes arriver...les vibrations provoquaient une rouille de contact entre des pièces métalliques...je ne sais pas pour des pièces en plastique.

Quatrième remarque : sauf erreur, pour une rotation de 9° en accélération ou en décélération, tu vas faire 1/40 tr. Tu vas avoir, pour un moteur à 200 pas/tr par ex.un Nb. de pas de 200/40 = 5 pas ; il me semble que c'est faible pour maîtriser la vitesse...j'aurais regardé pour mettre une poulie crantée fixée sous le plateau, une courroie crantée et une poulie crantée de plus petit diamètre côté moteur (voir si l'arbre tient l'effort radial). Cela va demander de faire plus de pas dans le même temps.

Comme je te l'ai dit dans l'autre fil, tout cela est à voir avec quelqu'un qui sait où sont les risques de problèmes...

Si je me trompe et que ce n'était pas utile, ce n'est pas grave, tu auras juste cherché un peu plus que nécessaire

Voilà, c'est à peu près tout ce que je peux dire sur le sujet...

Cordialement

[XK150]

Un peu plus précis : un seul roulement à rouleaux coniques et une bague de guidage inférieure .
Si on reste ( probablement ) à l'horizontale sur le plancher des vaches , on retire le plateau en un tour de main qui vient avec son axe et la cage intérieure du roulement à rouleaux coniques ,
tout le reste , avec le moteur reste sur un support fixe .

PS : Hormis la planche à dessin ( Alpia kallisté des derniers modèles dans le séjour ...) , je ne sais pas vraiment dessiner sur PC !

[A voir en vidéo sur Futura]

[polo974]

Les dessins montrent un 28 ou 35 byj-48. Donc un stepper réducté.
Quel modèle ? Quel rapport de réduction ? (Ben oui, il faut tout dire...)

Si pas centré avec le plateau, ça va être dur de faire un entraînement direct...
(Il y a bien le joint d'Oldham, mais il ne faut pas abuser de l'excentricité)

[mécano41]

Bonjour,

...je ne sais pas vraiment dessiner sur PC !

Moi non plus! Pour mes petits dessins, j'utilise l'outil de dessin de PowerPoint (ou d'EXCEL ou de Word qui sont sensiblement les mêmes). C'est dire si j'aime me compliquer la vie car ce n'est pas du tout fait pour cela!

Cordialement

[XK150]

Il existe des petits accouplements flexibles : https://www.temu.com/fr/accouplement..._id=heakhodxqa

Mais effectivement , oui ou non , faut il une démultiplication , question déjà posée au post 2 ? ça change tout ....

De plus , il faut faire un montage selon un axe vertical et éliminer ce début de projet avec 4 roulements horizontaux qui ne résolvent rien en matière d'alignement ...

[Le.parrain91]

Merci pour vos réponses.

En effet, je vais utiliser un moteur pas à pas, probablement un NEMA.
L'arbre du moteur doit être au centre du plateau, contrairement à ce qui est montré sur la photo, qui était simplement un essai de conception explicatif et non exhaustif.

Par conséquent, je ne pense pas avoir besoin d'une démultiplication ni d'un joint d'Oldham.

Je n'ai pas très bien compris ce que vous vouliez dire par "montage selon un axe vertical" et "roulement à rouleaux coniques et une bague de guidage inférieure", ainsi que par "pour une masse de 3 kg, je mettrais deux roulements droits, à gorge profonde sans précontrainte."

Pouvez-vous s'il vous plaît me fournir un schéma ou un croquis explicatif de votre idée ?

Merci énormément d'avance pour vos suggestions et votre temps précieux.

[XK150]

Sur quoi sont fixés les axes de vos 4 roulements à billes ?
Avez vu une vue réelle et les dimensions de ce moteur NEMA ? Dimensions ( principales ) du plateau
Sur quoi repose ce moteur et comment ?
Qu'est ce qui maintient le plateau en place en déplacement latéral ?

[titijoy3]

le montage à deux roulements c'est comme le tambour d'un lave linge frontal,

le montage à roulement conique c'est comme le moyeux de certaines autos (par exemple moyeux arrière Opel corsa B), normalement il en faut deux, un gros pour les efforts et un petit pour le centrage, si la charge est faible un seul peut suffire

[titijoy3]

roulements coniques :

[JeanYves56]

bsr ,

Un roulement à billes ordinaire peut supporter une charge axiale , faut consulter les tableaux !...

[titijoy3]

bsr ,

Un roulement à billes ordinaire peut supporter une charge axiale , faut consulter les tableaux !...

tout à fait, pour trois kilos ça ne devrait pas poser de problème

[Forhorse]

C'est clair que vu la charge, un roulement à bille classique ferra l'affaire, quitte à le surdimensionner un peu.
Et si vraiment on veut pousser le vice, il existe des roulements à bille à contact oblique prévu justement pour supporter des charges axiales plus importantes que les roulements à bille à contact droit.

[Le.parrain91]

Bonjour,

Je tiens tout d'abord à exprimer ma profonde gratitude pour vos conseils précieux concernant ce sujet.

Grâce à vos suggestions avisées, j'ai apporté des ajustements significatifs à la conception et aux solutions proposées. Vous trouverez ci-joint des photos présentant la nouvelle configuration.

Tout d'abord, j'ai supprimé les 3 roulements utilisés pour le support rotatif et les ai remplacés par un "support de plateau carré tournant avec des billes" placé sous le plateau (de type lazysusan, capable de supporter jusqu'à 10 kg). J'ai opté pour l'utilisation de 4 vis FHC de couleur bronze pour fixer le plateau à son support, et des vis sans tête avec un bout plat de couleur verte dans la conception pour fixer le support du plateau tournant au reste du système.

Je suis particulièrement intéressé par votre opinion sur cette solution et les avantages et inconvénients que vous pourriez souligner en fonction de vos compétences et de votre expertise.

Un autre point crucial que je n'ai pas encore résolu concerne la liaison directe entre le moteur, situé sous le plateau et centré, et ce dernier. Je cherche des suggestions pour établir cette connexion directe et je vous serais reconnaissant de tout conseil à ce sujet.

Merci.
Cordialement.

[XK150]

re ,

Oui , c'est mieux . Le centrage - alignement moteur plateau est il un minimum assuré ? Post 7 , déjà proposé : accouplements flexibles .

[Le.parrain91]

Oui, le centrage entre le plateau et le moteur sera assuré le maximum possible.
L'accouplement flexible, cela veut dire que je doit ajouter au plateau un arbre en bas ?
Merci.

[mécano41]

Bonjour,

Celui-ci tolère un faible décalage radial et n'est pas lié axialement. Il est composé de trois pièces

https://fr.rs-online.com/web/c/trans...iques-flector/

(il faut aller voir la data sheet)

Cordialement

[mécano41]

...oublié : les alésages ne sont pas faits, ni le moyen d'entraînement (clavette ou autre - attention aux à-coups d'accélération et de de changement de sens)

[polo974]

Bonjour,
j'ai un peu regardé ce fil (et le précédent)

on dirait un nema 17 d'environ 40 mm de haut, donc couple insuffisant si on prend les valeurs du tableau message 20 fil précédent (en général de l'ordre de 0.4 Nm).


mais en fait, si on veut 36° en .25 s, on est à 10 rd/s² et non 20 rd/s² ... donc en théorie, un couple d'environ .27 Nm devrait (tout juste) suffire.

et oups, on n'a pas tenu compte de l'inertie du roulement (c'est quand même une plaque en acier...).

et puis, il y a quand même les frottements, même s'ils devraient être légers

bref, perso, je prendrai à minima un nema 17 avec un couple de 0.55 Nm (plus long, plus lourd, plus cher...) ou grand luxe un nema 23.

ou bien il faut un réducteur, ce qui permet de réduire le moteur, le poids, etc... mais ça complique tout...

pour le montage, solution paresseuse : fixer le plateau à l'axe du moteur et monter le moteur dans un logement plus grand avec une mousse caoutchouc pour gérer le désalignement... en plus, ça réduira le chant du moteur... mais pas la température...

Ah, au fait, il faudra aussi penser à mettre un capteur de position pour faire un repérage angulaire au démarrage.

[Le.parrain91]

Un grand merci pour toutes vos réponses et vos précieux conseils. J'ai attentivement pris en compte toutes vos remarques, et voici le résultat obtenu.

Concernant la liaison entre le moteur et le plateau, j'ai suivi votre suggestion en utilisant un accouplement flexible. Cependant, j'ai également conçu une autre pièce pour assurer cette liaison. J'ai fixé cette pièce sur le plateau à l'aide de trois vis, et elle sera responsable de relier le plateau à l'arbre du moteur. Qu'en pensez-vous ?

Je joins quelques photos pour mieux illustrer cette solution. J'ai masqué les autres pièces afin de mettre en lumière la problématique en question.

Diapositive1.JPG

Diapositive2.JPG

Diapositive3.JPG




Encore merci

[XK150]

Donc , vous avez mis un axe à votre plateau , difficile de s'en passer ... Parfait .
Maintenant vous pouvez aussi regarder les mini joints de Oldham , ou les mini cardans .

[polo974]

Bon, là, le nema17 fait clairement moins de 40 mm de haut, il n'aura pas assez de couple.

Seule la partie foncée du nema contient du circuit magnétique, les grises clair sont les flasques/paliers en alu.

Le nema définit les dimensions "frontales" mais pas la longueur du moteur. C'est en gros cette longueur qui permet un couple plus ou moins important.

Le nema se fixe par le flasque côté axe sortant (attention, faible longueur de taraudage dispo en M3 dans de l'aluminium très mou...)

Au fait, c'est pour une pièce unique ou un série de 1 million de pièces? (comment ça, j'exagère?)

[Le.parrain91]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos conseils. Je vais examiner attentivement toutes les informations que vous m'avez fournies.

En réponse à la question de polo974, j'ai trouvé un moteur Nema 17 avec un couple de 0,59 N.m. Pensez-vous que cela sera suffisant ? Voici le lien vers le moteur : https://www.omc-stepperonline.com/fr...-17hs19-2004s1

Oui, au début, il s'agira simplement d'un prototype, mais je suis optimiste quant à la possibilité de produire des millions de pièces par la suite mdr.

Cordialement.

[polo974]

Attention, le 0,59 Nm, c'est le "holding torque", mais le "pull-out torque" est de 0,43 Nm...
il faut regarder les pdf... (je hais les docs de steppers... il n'y a jamais le Kv)

Pour le jargon, voir https://www.orientalmotor.com/steppe...er-motors.html pr ex.

9. Holding Torque: This is the torque that the motor will produce when the motor is at rest and rated current is applied to the windings.
10. Pull-out Torque curve: This curve represents the maximum torque that the stepper motor can supply to a load at any given speed. Any torque or speed required that exceeds (goes above) this curve will cause the motor to lose synchronism.
11. Pull-in Torque curve (no load): This curve represents the maximum torque and speed combination that an unloaded stepper motor can start or stop without any acceleration or deceleration. Since the pull-in torque curve for a stepper motor varies depends on the inertial load attached to the motor, the pull-in torque curves are not shown in the speed – torque curves shown in catalogs. In order to operate above the pull-in torque curve, the motor must be accelerated into or decelerated out of the slew range.
12. Pull-in Torque curve (inertial load): This curve represents the maximum torque and speed combination that a stepper motor with an inertial load (i.e. damper) can supply to a load and start or stop without any acceleration or deceleration. In order to operate above the pull-in torque curve, the motor must be accelerated into or decelerated out of the slew range.

Et il faut un pilote vrai 2 A, mais par exemple les petits modules pololu (et "compatibles" utilisés en printer 3d) même s'ils sont parfois vendu pour 2A, sont plutôt limités à 1.2 ou 1.5 A...

Vu la faible vitesse, un réducteur et un plus petit moteur seront plus légers...

Je me répète, mais il ne faut pas oublier le repérage angulaire...