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Limitation volontaire de puissance

Discussion dans 'La sécurité dans l'atelier' créé par Nikass, 6 Février 2014.

  1. Nikass

    Nikass Modérateur

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    Limitation volontaire de puissance
    Bonjour à tous,

    Plaçons-nous dans le contexte d'un débutant qui pourrait avoir accès à du matériel lourd (moi en l'occurence :-D :-D )

    Dans le débat "petite chinoise" contre "grosse européenne" ou "choix d'une première machine", revient de temps en temps l'aspect sécurité, à savoir qu'une petite machine peu puissante permet de pardonner les erreurs, un peu plus qu'une grosse qui ne va pas caler ou péter une pièce fusible aussi simplement. Ca me paraît raisonnable comme point de vue.

    Je me posais donc la question suivante, pour essayer d'avoir le meilleur des mondes. Serait-il envisageable, et comment (électronique autorisée, hein !) de limiter la puissance d'une grosse machine sans modifications lourdes, type limiteur de couple mécanique ou carrément changement du moteur de 27kW par un de trottinette ?

    L'idée serait de piloter le moteur de telle manière à couvrir les pertes de la chaîne cinématique, plus un petit peu de rab pour l'effort lié au travail, forcément, on n'utilise pas les capacités de la machine à plein, mais ce n'est pas le but. Bon, je dis pas brider une Huron pour se limiter à un dixième dans du beurre mou, mais vous voyez l'idée. Avec les variateurs, selon les modèles, on peut toujours régler la protection moteur mais je me demande si ça suffirait... Il faudrait vraiment que ça marche comme un fusible: on dépasse l'effort autorisé, ça cale, on arrête tout, rapide et radical, sans que justement la machine ne puisse fournir plus.

    Peut être en sous-voltant le moteur, mais après, quels risques ?

    L'autre avantage que j'y vois, c'est qu'on serait tellement en dessous de ce que peut absorber la bécane que la casse mécanique sur la machine elle-même est improbable: on y laisse la pièce ou l'outil, on recommence, et voilà. Et plus on apprend, plus on peut jouer.

    Ca suppose d'être capable d'évaluer ce qu'il faut pour la cinématique (bon, avec un truc réglable, en y allant graduellement ça doit pas être compliqué de faire tourner "juste" à vide), et puis d'avoir une idée de la puissance nécessaire pour un travail donné, là par contre, à moins aussi de faire des essais sur un martyr, je ne vois pas, et je n'ai rien trouvé concernant la puissance mécanique réelle nécessaire en fonction des paramètres de coupe, de l'outil, de la matière...

    Ca pourrait s'évaluer avec les limites connues des petites machines, et leur puissance. Genre, j'ai un tour de 350W, dans telles conditions je cale, donc ce travail nécessite environ 300W électriques... un truc comme ça, ce qu'on ne peut pas vraiment savoir à moins de mesurer le courant moteur sur une grosse...

    Des idées, commentaires ou retours ? Ou c'est idiot comme plan ?

    Merci

    a+
     
  2. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Limitation volontaire de puissance
    Bonjour,

    Une solution de bridage de puissance pour ceux qui sont en 230V tri (variateur): câbler le moteur de broche en étoile au lieu de triangle.

    Attention:
    Si on implémente une coupure moteur par limitation volontaire du courant sur le variateur ET avance par moteur annexe:
    Bien penser a lier l’arrêt du variateur du moteur d'avance a celui de la broche, car si le variateur de broche se coupe, mais que celui d'avance n'est pas prévenu --> Casse de la fraise et de ...


    Cordialement

    sébastien
     
  3. gaston48

    gaston48 Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    Bonjour,

    le problème est que, concrètement, il faut que tu limites le couple délivré
    sur ta pièce (dans le cas d’un tour) ou sur ton outil coupant mais entre le
    moteur et ta pièce ou ton outil, tu as souvent une boite de vitesse
    donc à chaque rapport de boite, il faut que tu re-règles le couple délivré
    par le moteur.
    Concrètement quand je fais un usinage risqué, genre trépanage sur
    une grosse perceuse, je fait ça en branchant ma machine sur un variateur
    de fréquence dont je programme le courant max au lieu être habituellement
    branché directement sur le secteur tri. On peut aussi choisir un rapport de
    boite « multiplicateur » et descendre la fréquence du variateur pour
    exploiter la perte de couple provenant de la loi V/F.
     
  4. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    Bjr ,

    Tu as aussi l'option toute simple de detendre la courroie moteur !
    Ainsi avec un effort important ou imprevu , elle va patiner .

    Par ex , c'est ce que je fais quand j'utilise le trepan sur ma perceuse sensitive .
     
  5. moissan

    moissan Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    detendre la courroie est la solution parfaite sur les petites machine

    sur les gros tours la courroie est souvent plus difficille d'accés

    la reduction de puissance utile du moteur n'est pas une très bonne solution car ça ne change rien a l'inertie de tout ce qui tourne : et en cas d'accident c'est souvent l'inertie qui provoque la casse ... sur une petite machine l'inertie des pieces tournante est plus faible et c'est plutot la reduction d'inertie qui reduit le danger

    un variateur de triphasé peut servir : quand on veut un couple plus faible , choisir une vitesse mecanique plus rapide , et reduire la vitesse par le variateur : le moteur tournera donc moins vite et aura moins d'inertie ...
     
  6. Nikass

    Nikass Modérateur

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    Limitation volontaire de puissance
    Salut,

    Merci pour ces débuts. Ce que vous proposez, c'est justement ce que je voulais éviter :-D manipulations mécaniques et pifométriques, ou pas réglables, difficilement répétables... Je suis persuadé que la solution est électronique, mais je ne vois pas comment le faire.

    seb641: Bien entendu. Je pense à un système qui coupe absolument tout, un arrêt d'urgence automatique. Cela dit, débutant et avance auto, c'est peut être pas une bonne idée :)
    gaston48: le rapport de boîte pour moi fait partie des paramètres, ça me va si on doit faire ça. Je n'ai jamais eu de variateur qui se met en protection. C'est rapide, précis, franc et massif ? Les problèmes à ton avis viennent plus du couple ou de la vitesse, puisqu'au final c'est quand même la puissance produit des deux ?
    moissan: l'inertie est un bon point, mais on peut envisager de coupler ça avec un frein automatique, non ? De toute manière, quand la connerie est faite, s'il n'y a plus que la broche qui tourne et plus aucun déplacement, que risque-t-on ? Une situation ou la pièce se met à l'équerre est dangereuse mais tu ne peux pas la détecter comme ça je suppose...

    Sur pièce fusible, quand ça casse, ben c'est fini, basta. C'est le même comportement qui m'intéresserait.

    Vous avez des idées de situation vraiment méchante qui puisse arriver sur une grosse machine utilisée très light (euh, l'opérateur il a un cerveau aussi !!) et sans mouvement automatique ?

    a+
     
  7. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    re ,

    C'est pas pifometrique si tu fais un tendeur reglable sur la courroie !

    Mais c'est trop facile ! , par ta formation tu iras forcement vers un truc electrique .

    Ton soucis concerne t-il un tour ou une fraiseuse ?
     
  8. Nikass

    Nikass Modérateur

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    Limitation volontaire de puissance
    Je me demande, d'ailleurs, si, débutant ou pas, il ne vaut mieux pas jouer à 10% des capacités d'un gros truc que 90% d'un petit. Le problème, c'est de l'évaluer, et d'ailleurs, ça pourrait être une autre manière de prendre le problème: mesurer le courant moteur à vide, ça c'est le minimum syndical. Et ensuite, le monitoring se ferait en continu, même à l'oeil: par exemple si on dépasse 10% du nominal en rab, c'est trop pour un bleu, on joue avec des conditions qu'on ne maîtrise pas... donc on se calme.

    :?:

    JeanYves: oui, tu as raison, je suis enclin à partir là dessus notamment parce que ça peut résoudre le problème des mouvements annexes, ce que tu ne peux pas faire avec le tendeur, à moins de faire un détecteur de patinage, etc, etc. Certes, tu peux faire un truc propre, mais tu vas dépendre de l'usure des courroies, par exemple je ne sais pas ? Alors qu'un ampère, c'est toujours un ampère et en réglant ça à la source, tu mets une limite supérieure... tu vois ce que je veux dire ?

    Pas de machine spécifiquement, mais ça serait plutôt un tour pour commencer, cela dit la question est générique

    a+
     
  9. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Limitation volontaire de puissance
    Étant moi aussi de formation électronique, je propose une solution électronique:
    Les variateurs peuvent sortir sur leur sortie analogique une tension proportionnelle à un paramètre défini par l'utilisateur (tension, vitesse, courant, puissance, couple, ...).
    Partant de ça, tu la configure pour quelle sorte l’image du courant et tu l'affiche sur un galvanomètre a aiguille et tu l'injecte dans un comparateur a hystérésis.
    Le galvanomètre te sert a afficher en temps réel le courant consommé, tu apprendra ainsi facilement a régler le courant de seuil et a voir ou tu en est sur la puissance encore disponible.
    L'autre entré du comparateur est branchée sur un potentiomètre, monté en pont diviseur, et gradué en courant.
    Dès que le courant consommé dépasse la consigne fixée par le potentiomètre, la sortie du comparateur bascule.
    Il suffit alors de connecter cette sortie sur l'entrée arrêt d’urgence du variateur ou de couper sauvagement l'alimentation générale de l’armoire.

    J'espère que j'ai été clair, dans le cas contraire, ne pas hésiter a demander des éclaircissement.

    Sébastien
     
  10. moissan

    moissan Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    le danger n'est pas de consommer trop de puissance mais de casser quelque chose ... donc surveiller la puissance est une tache inutile qui pourrait faire oublier autre chose de plus utile

    il faut surtout eviter les fausse maneuvre qui font des colision

    l'outil qui rentre dans le mandrin ça fait toujours de la casse ... reduire la puissance du moteur ne change pas grand chose

    ce qui peut reduire les risques , c'est monter un petit outil : c'est pas parce que le tour est prevu pour un barreau de 20mm qu'on est obligé d'utiliser des outil de 20mm pour faire toutes les pieces

    ce qui pourait reduire les fausse maneuvre , c'est des buté facile a regler sur toutes les course , et prendre le temps de bien les regler chaque fois que c'est utile

    autre probleme qui peut faire peur en faisant des petite piece sur gros tour : quand la piece ne peut pas etre fixé très solidement dans le mandrin : si l'outil fait un effort trop gros ça ne fera pas peiner le tour , il n'y aura pas de signe avertisseur avant de faire sortir la piece hors du mandrin ... il pourait etre utile de mettre un capteur quelquepart pour mesurer le couple , et faire marcher un indicateur sonore

    quand on est dans la gamme de couple normal de la machine , on entend le couple par les bruit d'engrenage ... mais quand la piece est petite il n'y a rien a entendre : un truc electronique qui fait un petit bruit dependant du couple pourait parfois servir ... mais la aussi il n'y aura rien d'automatique : c'est toujours a l'operateur de pifometrer quel couple le montage de la piece peut supporter

    pour celui qui veut inventer des gadget electronique il y a de quoi inventer : par exemple un truc qui mesure la position de la piece dans le mandrin : tant quelle ne bouge pas d'un centieme c'est bon ... si elle bouge c'est qu'on y va trop fort ... ou que le mandrin est mal serré
     
  11. lion10

    lion10 Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    bonjour

    L'inertie provient de toute la masse en rotation, incluant donc les pignons, l'arbre moteur et son rotor et la pièce.

    N'est il pas envisageable de mettre un plus petit moteur , voir de déconnecter une partie des pignons, après cela dépend comment est fait le tour.

    Une boîte de vitesse au point mort et un entrainement directement sur la broche ne permettrait il pas dans le principe une voie vers la solution ?
    Ce qui n'empêcherait pas aussi d'agir au niveau de la commande du moteur.

    Pour apprécier cela il faudrait mesurer le temps d'arrêt du tour qui dépend de l'inertie.

    cdlt lion10
     
  12. andre

    andre Ouvrier

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    Limitation volontaire de puissance
    salut Nikass
    je sais pas ou tu veux aller mais la tu va te compliquer serieusement la vie
    pour faire simple en admetant que tu as fais ton systeme tu vas te heurter immediatement a : oblige de toujours prendre la meme passe avec aussi la meme vitesse d'avance sinon
    ton systeme va entrer en action si tu prends une passe superieure et ne declanchera pas avec une passe plus faible
    en plus en cas d'arret tu risque de casser pas mal d'outils surtout s'ils sont en carbure
    quand on fraise par exemple une piece on est amene a faire plusieurs passes ....probleme
    si chaque fois il te faut regler ton systeme le temps que tu vas le regler tu aurais fini ta piece

    bon courage
     
  13. Nikass

    Nikass Modérateur

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    Limitation volontaire de puissance
    Salut à tous

    Oh, mais moi, le seul endroit où je ne veux pas aller, c'est à l'hosto :lol:

    Finalement, ce que je retiens de tout ça, c'est peut-être tout simplement qu'un débutant sur une grosse machine, ça n'est peut être pas plus dangereux qu'autre chose pour peu que ledit débutant soit conscient de ses limites, et qu'il n'y a pas de solution réaliste à mon idée, tout simplement.

    Après tout, on peut conduire une Ferrari en ville, suffit de pas passer la seconde et de surveiller le compteur !

    Donc, je repose un peu la question, finalement: mis à part de vouloir jouer au c.., qu'est-ce qui peut bien arriver de plus grave sur une grosse que sur une petite si on reste très en deça des possibilités réelles de ladite grosse, qui elles, nécessitent de savoir un peu ce qu'on fait ?

    a+
     
  14. brise-copeaux

    brise-copeaux Compagnon

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    Limitation volontaire de puissance
    Salut,

    C'est d'avoir peur...et là tu deviens prudent face aux grosses machines

    @ +
     
  15. Nikass

    Nikass Modérateur

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    Limitation volontaire de puissance
    On peut aussi se faire très mal avec un marteau ou un tournevis, remarque... !

    Mais tu as raison. Pour reprendre mon idée, tu files une Ferrari à un jeune conducteur plein de fougue, il est dehors au premier virage; mais n'importe quel gars qui aura déjà conduit plein de bagnoles dans sa vie, même des petites, il va se méfier directement et à moins d'être branque, ne prendra pas de risques... enfin pas tout de suite.

    C'est peut être là que je n'ai pas été clair: je ne suis pas un rat de bureau qui débarque dans un atelier, loin de là, j'irais pas fixer une pièce sur une table avec des trombonnes. Ma question portait surtout sur les vrais pièges qui peuvent faire mal et que l'on pourrait éviter ou atténuer avec un système de ce type. L'autre raison déjà mentionnée, c'est de limiter les risques de casse sur la machine elle même.

    a+
     

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