PPE : Bureau à plan de travail ajustable (vis-écrou,moteur...)

[invite55075701]

Bonsoir, je ne suis pas seul, il s'agit en fait d'un groupe de Projet Pluritechnique Encadré. Notre objectif final est de réaliser un système que nous allons intituler "Bureau Interactif Multimédia Adaptable"

La translation du plan de travail se fera par le biais d'un système vis écrou, avec comme vis : une vis filetée : M8 - 1.5.

Nous avons besoin de déterminer les caractéristiques du moteur.
Nous avons quelques idées :

● La vitesse de rotation du moteur sera de 200tr/min.
● Une alimentation de 981W sera nécessaire.
● Il nous faudra encore déterminer le couple du moteur.
● Le poids du plateau sera d'environ 490,5 N.
● La masse du plateau sera de 50kg.

Pensez vous que cela soit cohérent dans la mesure où nous n'avons pas réaliser de calculs bien précis?
D'avance merci de vos réponses
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[Antoane]

Bonjour et bienvenu !
● La vitesse de rotation du moteur sera de 200tr/min.
C'est trop peu pour un moteur classique, prévoir un réducteur (2000->200tr/min)

● Une alimentation de 981W sera nécessaire.
C'est énorme ! Et encore, en supposant un rendement de 1 ? donc au final quelque chose comme 1.5kW, soit autant qu'un aspirateur !

● Il nous faudra encore déterminer le couple du moteur.
Puissance=couple*vitesse (unités SI)

● La masse du plateau sera de 50kg.
Ca me parait beaucoup.

nous n'avons pas réaliser de calculs bien précis

Et tu donne quand même 4 chiffres significatifs ? si c'est une ébauche d'étude, pour avoir une idée en gros, tu arrondis : g=10m/s², P=1kW, m=50kg, donc P=500N.

Un système vis-écrou, surtout réalisé à partir d'une tige filetée "classique" aura un rendement déplorable et ne sera pas forcément facile à mettre en place.

[invite55075701]

Merci Antoane, donc si je résume suite à vos remarques voilà la nouvelle liste de caractéristique.

● La vitesse de rotation du moteur sera de 2000 tr/min. Cela me parait exaustive, après je suis débutant donc je peux me tromper
● Une alimentation de 24 ou 220 V ? En terme d'alimentation en énergie électrique combien me conseilleriez-vous ?
● Une puissance de moteur d'environ 1KW sera nécessaire environ. Le rendement sera déterminé par les pièces que l'on va acheté ?
● Le plan de travail translatera à une vitesse avoisinant les 3cm/s sur une distance verticale de 20 cm, soit 7sec pour la phase de montée / descente. N'est-ce pas trop long ?
● Couple(Nm)=Puissance(W)/Vitesse(rad/s)=1000W/(2PI*(2000/60))=1000W/209,44=4,77Nm Cela est-il raisonnable ?
● La masse du plateau sera de 40kg. J'ai baissé légèrement le poids car c'est vrai que 50kg cela me parait un peu beaucoup.
● Le poids du plateau sera d'environ 40*9,81, soit 392,4N.

Pour ce qui est du système vis-écrou on va essayer de trouver d'autres solutions alors

[Antoane]

Exaustive ? t'es sûr que c'est le bon mot ? Regarde la datasheet de n'importe quel moteur courant.
2ktr/min est la vitesse de rotation de l'arbre moteur, rien ne dit que ça doit être la vitesse de ton système vis-écrou.

1kW, c'est 4A sous 230V, ou 40A sous 24V. Mais comme tu ne dois pas manipuler le 230V...
Je me répète, mais 1kW, c'est une puissance monstrueuse pour un tel système. Je doute que tu sois capable de la manier : clairement, pour qqn d'inexpérimenté, un tel moteur est dangereux, du point de vue mécanique comme électrique. Tu ferais mieux d'augmenter le temps nécessaire pour une translation, et donc de diminuer la puissance nécessaire.

Ton calcul de couple est mathématiquement bon, mais techniquement dans les choux tu ne prend pas en compte le rendement du moteur, qui peut ne pas être faramineux... 98% pour un moteur plus cher que ma voiture, mais plutôt 60% pour un moteur de base.

Une fois de plus, fait attention aux chiffres significatifs ! combien de CS dans "40kg" ? 2 (et encore, vue que tu as fixé ça à pile ou face, 1 CS serait plus raisonnable). Combien de CS dans 9.81 ? 3. Donc combien de CS dans 40*9.81 ? 2 au maximum, 1 seul si on est raisonnables !!! idem pour ton calcul de couple : 1000W : 4CS (c'est beaucoup trop, on est plutôt à 1 ou 2 CS), 2000 : même réponse et commentaire, donc pour le couple : 1 ou 2 CS : 5 ou 4.8Nm.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite55075701]

Re-Merci Antoane

● Ne connaissant pas de système qui translate via un système vis écrou je ne saurais quel valeur en Watt serait idéale dans notre cas.

● Le temps de translation nous le feront à 4cm/s comme ça sa évite tout problème ^^

● Comment connaitre le rendement de quelque chose que l'on a pas encore choisi ?

● Masse, poids, couple, et vitesse de rotation tous avec deux chiffres significatifs ?

● Un système de vérin serait mieux qu'un système vis écrou selon vous ?

Amicalement
Agoralol

[invited9b9018b]

pour le rendement, tu ne cherches pas à avoir une valeur très précise, mais juste à prendre en considération les pertes que tu auras en sortie de ton moteur. Tu peux prendre une valeur comme 0.6 ou 0.7 le principal c'est de tenir compte de ce problème.
De toute façon tous ces calculs préliminaires sont peu significatifs ils ont surtout pour but de trouver le matériel adapté (bien dimensionné);

[Antoane]

● Un système de vérin serait mieux qu'un système vis écrou selon vous ?

Un vérin... Pneumatique ?
Tu connais beaucoup de bureaux où il y ai un réseau d'air comprimé ?

Sinon, un vérin électrique, c'est un système vis écrou "amélioré" : écrou à bille (=>moins de frottements), bon graissage, lubrification, œil pour montage aisé...

[invite55075701]

vérin électrique, cela m'a l'air fort intéressant, mais hélas son prix est bien trop élevé pour une simple fonction de translation d'un plan de travail de 40%.

[invite55075701]

Tige filetée M8-1.5
Ve = (Ne/60)*pas
<=> Ne = (Ve*60)/pas = (40*60)/1,5 = 1600tr/min
Nc = Ne = 1600tr/min
m = 100kg
C = 119Nmm (rendement de 10% déjà pris en compte)
Pm = (Nc*pi/30)*C = (1600pi/30)*119*10^-3 = 20W
U=24V

Nos valeurs ont été validées par notre professeur, mais je n'arrive pas à trouver un moteur à double sortie avec ces caractéristiques.

[Antoane]

"A double sortie" ?
PS : 1600tr/min, c'est rapide pour une vis.

"On ne ment jamais autant que durant la guerre, pendant les élections et après la chasse". G. Clemenceau.

[invite55075701]

Cela nous donne une vitesse de 40mm/sec, c'est beaucoup ?

[invite55075701]

Bonsoir, URGENT
Dans la mesure du possible serait-ce possible de me dire ce que vous en pensez ?

Les variables "boutonm" et "boutond" affectées au port A, représentent respectivement les boutons poussoirs destiné à la montée, ainsi qu'à la descente.
Les variables "contactbas" et "contacthaut" sont quant à eux, représentatif des capteurs de fin de course.

Les éléments concernés:

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[Antoane]

Bonjour,
Ajouter la mention urgent n'est pas productive, voir même contre-productive : en ce qui me concerne, si on me dit sur le forum qu'un problème est urgent, j'ai plus facilement tendance à passer mon chemin. Et si je reste, je ne répond pas dans l'immédiat. Pourquoi ? tout simplement parce que les gens qui te répondent le font pour t'aider, sur leur temps libre, tu n'as donc pas à exiger qu'ils répondent au plus vite, ils le feront quand le coeur leur en dira.

D'un point de vue plus technique :
- Il est conseillé de mettre une résistance (~10k) entre le MCLR et le 5V, ainsi qu'un condensateur (~100nF) entre le MCLR et la masse. Cf la datashet de ton Pic ;
- Il n'y a pas de diodes de roue-libre sur le moteur ;
- le pont en H n'est pas bon : avec ça, le moteur est alimenté en +/-4,2V environ... ;
- Il n'y a aucun condensateur de découplage ;
- Le moteur est-il 12V ou 230V ? c'est pas clair ;
- Comment est gérée l'horloge du µC (oscillateur ?) ;
- Lors de l'initialisation du Pic, les I/O sont configurées en entrées, donc en haute impédance. Prévoir des résistances de tirage pour éviter un fonctionnement erratique du pont en H ;
- Il existe aussi des ponts en H intégrés (par exemple L297-298 - de mémoire), c'est moins formateur mais un peu plus simple à utiliser et équipé de certaines sécurités ;
- le Pic n'est pas capable de sortir autant de courant que tu en demandes.

Je déconseille vraiment l'utilisation d'un moteur raccordé directement au secteur.
Le 230V est probablement issu du secteur, et donc alternatif, pas continu.
Ta "bobine + bouton" est sans doute un relais ?

[invite55075701]

Bonjour,
Désolé pour le urgent :S

Il est conseillé de mettre une résistance (~10k) entre le MCLR et le 5V, ainsi qu'un condensateur (~100nF) entre le MCLR et la masse. Cf la datashet de ton Pic ;

Les résistances de 10kohms sont mises non ? Par contre qu'entends tu par MCLR ?

Le pont en H n'est pas bon : avec ça, le moteur est alimenté en +/-4,2V environ... ;

Comment puis-je y remédier, en sachant qu'on voudrait un 12V.

Le 230V est probablement issu du secteur, et donc alternatif, pas continu.

Comment puis-je le faire passer en continu ?

Ta "bobine + bouton" est sans doute un relais ?

Oui c'est un actionneur/relais.

Après je t'avous que les autres points je suis un peu perdu

[invite55075701]

Cela est-ce correcte ?

 Cliquez pour afficher

[Antoane]

Ce schéma résout l'un des 9 points que j'ai soulevé, c'est un début

Sinon :
* Cherche un schéma correct de pont en H sur le net.
* Utilise un moteur prévu pour fonctionner sur du 12V. Tu ne pourras pas aisément sécuriser un montage prévu pour du 230Vac.


"Mieux vaut apprendre à pêcher que d'offrir un poisson. Encore faut-il permettre l'achat d'une canne à pêche"

[invite55075701]

Justement j'en ai pas trouvé, mais là j'ai plus le temps vu que demain je dois imprimer le tout :s
Après c'est un projet pluritechnique donc on n'est pas sensé connaitre tous ces points ^^