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MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas

Discussion dans 'Discussions générales autour des CNC industrielles' créé par Charly 57, 1 Avril 2013.

  1. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bonjour

    Je cherche à transformer une fraiseuse graveuse en machine CNC.
    Voilà des semaines que je me pose la question du dimensionnement de la motorisation.
    Je veux des moteurs pas à pas, oui, mais lesquels ??? Vu le prix, il ne sert à rien de les surdimensionner . La théorie c’est bien, j’ai trouvé plein de formules que je ne comprends pas et pour lesquelles il faut connaître des tas de coefficients de frottement et d’inertie, bref des chiffres et des nombres tous plus empiriques les uns que les autres.
    Une certitude : le couple de décollage est plus élevé qu’en avance lente
    Une autre certitude : les pertes augmentent en partie proportionnellement à la vitesse et aussi avec le carré de la vitesse
    La dernière certitude : les pertes augmentent avec l’augmentation de la charge à déplacer
    Question : Alors comment faire pour mesurer ?
    Réponse : trouver un truc pour mesurer le couple nécessaire à l’avancement du chariot ( de la table en vertical dans mon cas) de la machine que j’ai entre les mains.
    Et alors, une idée, un croquis sans dimension ( ne me demandez pas les cotes ni de dessin plus précis) et direction le stock des bidules mis de côté dans la boite des « ça peut servir ».

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    Un peu de tournage, un peu de perçage, un peu de réflexion, quelques adaptations, une perceuse à vitesse variable et voilà le résultat :

    [​IMG]

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    [​IMG]


    Un trait de mine de crayon dont la longueur est égale à la tension des ressorts pendant la rotation, c’est à dire, la trace du couple résistant opposé au montage par les pertes + l’effort à la montée de la table, le tout à la vitesse fixée par la perceuse.

    [​IMG]


    [​IMG]

    [​IMG]


    Mais un trait sur un papier, ce ne sont pas de mètres Newton !!
    Ok, mais j’approche …
    Ensuite, je positionne le disque pour que l’extrémité du trait de crayon et l’axe de rotation forment une ligne horizontale. Je bloque la table pour la rendre immobile.

    [​IMG]


    Au bout d’une ficelle, je pends des poids à la tige filetée côté ressorts et j’augmente le poids jusqu’à ce que la mine arrive à l’extrémité de la trace. La tige filetée sera alors horizontale et la ficelle verticale bien sur !!

    [​IMG]


    Connaissant alors la distance entre l’axe et la fixation de la ficelle,

    [​IMG]



    En mesurant le poids que j’y ai pendu,

    [​IMG]


    et comme à ce moment là la barre sera horizontale, je calculerai le couple maximal qui est nécessaire pour déplacer la table à la vitesse de rotation de la perceuse.

    Je pourrais faire d’autres mesures en chargeant la table avec un gros étau plus 5 kg de matière, en remplaçant le papier, après avoir descendu la table, mettre la vitesse maxi sur la perceuse, et mis en route sur toute la course de la table.
    (En tenant la perceuse, je la fais monter en même temps que la table, mais vous l’aviez deviné !! )
    Le système n’est pas bien équilibré mais pour faire quelques essais, je ne vais pas bousiller le guidage de l’arbre de la machine !!
    Dans le système, un des deux roulements a ses deux bagues bloquées pour éviter le déboîtement. A noter que les roulements ne sont efficaces que sur moins d’un demi tour, enfin, seulement sur l’angle correspondant à la trace de crayon, donc pas la peine d’en acheter des neufs. J’en avais des vieux avec du jeux, mais qui n’étaient pas grippés. C’est largement suffisant!
    Coût du montage : J’ai du acheter des mines de critérium = 3€ et c’est ma seule dépense. Zut, c’est déjà beaucoup !!!! A noter que pour économiser encore, j’avais essayé de tailler un morceau de charbon de bois mais c’était pas le top !!!
    Les ressorts sont fonction du couple résistant et de la distance à l’axe. J’en ai essayé plusieurs en faisant tourner l’axe à la main. J’ai choisi ceux qui me permettaient d’avoir une trace longue (pour plus de précision), mais inférieure à 120° environ car après, si le couple résistant augmente encore, les ressorts ne s’allongent plus et « coupent le fromage » en venant toucher le centre du montage. C’est quasiment la grande trace circulaire que l’on voit sur le papier.

    Cerise sur le gâteau : la torsion de la tige filetée qui tient les ressorts, conjuguée à la méthode d’accrochage des poids et au positionnement de la mine de crayon, a tendance à maximiser le tracé sur le papier. Il en est de même pour toutes les pertes introduites par le montage.

    J'ai 25 cm de course en vertical avec un rapport de 2,5 mm / tour il ne faut pas s'endormir sur l'interrupteur de la perceuse !!! (j'ai pas mesuré la vitesse de rotation de la perceuse pendant l'essai mais ça allait trés vite, peut être trop vite. Pour les pièces métalliques que je veux réaliser, je ne pense pas qu'il faille une grande vitesse en plongée.
    Quelle vitesse avez vous sur vos fraiseuse sur l'axe vertical ???

    Pour le nom du montage, je pense que "couplographe dynamique" est adapté à l’objectif et à la méthode. Le mot dynamographe qui est plus technique mais qui semble être déjà utilisé à l’état statique :
    dans le domaine médical pour mesurer la force musculaire.
    En horlogerie pour la tension du ressort de barillet

    Comme d’habitude, je suis preneur de vos remarques et je suis disposé à vous apporter des réponses, mais pas de plan !!!!
     
  2. XavB69

    XavB69 Compagnon

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  3. stanloc

    stanloc Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bonsoir,
    @charly57 ; votre méthode reprend tout simplement le principe de la mesure d'un couple en dynamique comme cela est fait industriellement avec des jauges de contraintes par exemple ou comme cela fut fait longtemps avec un arbre de torsion. On fait la liaison entre le moteur et la charge entrainée au moyen d'un arbre de section choisie pour qu'il se torde dans la plage de l'élasticité du métal. On fixe à chaque extrémité de cet arbre un codeur d'impulsions et on mesure le déphasage électrique entre les deux signaux issus de ces codeurs. Cela donne un angle qui conduit par calcul simple au couple. Votre montage est peut-être seulement à perfectionner pour assurer une bonne mesure reproductible.
    Stan
     
  4. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bonsoir ,

    Pour mesurer un couple ; souvent ce qui est fait est d'enrouler une ficelle sur un tambour et de tirer sur la ficelle avec une certaine force connue .
    Le tambour va donner le rayon .
    On peut bien connaitre cette force avec un dynamometre à ressort ou bien en faisant un renvoi par une poulie on le fait avec des poids .
     
  5. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Avec le rayon et la force tu as le couple .
    tu prends de la marge en gonflant les resultats et tu trouveras ton moteur ! .


    Mais n''est ce pas un pantographe Deckel , Charly ??

    Nous avions plusieurs comme celui là , pour graver des inscriptions sur des coffrets electiques et autres etiquettes ...
    avant de les faire en serigraphie :-D
     
  6. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    bonsoir
    Tout à fait d'accord avec toi. Cela existe industriellement.
    Comme je n'avais pas les moyens que tu cites, je suis retourné à l'age de pierre avec mon bricolage.
     
  7. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Oui là c'est encore plus simple, je suis battu.
    Je me trouve une excuse, je n'ai pas de quoi tirer avec une force connue, et en plus mon montage permet de fixer la vitesse de rotation.
     
  8. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Et oui, Avec le rayon et la force j'ai le couple et je dimensionnerai mon moteur.

    Ce n'est pas une Deckel mais une italienne PEAR.
     
  9. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bsr ,

    J'ai vu que tu avais des poids , il te suffit de renvoyer la traction sur le fil avec une poulie et faire par traction verticale .
    Une bonne poulie sur roulement , ne fait changer que la direction de la force , et on oublie le rendement ( negligeable ) !
     
  10. wika58

    wika58 Modérateur

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Pour déterminer le couple resistif sur les manivelle de mes machines quand je veux faire une avance auto..., je fixe sur le volant une barre et j'attache à l'extrémité de cette barre (à un distance connue) un dynamomètre.
    Je mesure l'effort necessaire pour faire tourner la manivelle.

    Je sais que c'est une mesure du couple statique... Mais c'est le couple qu'il faut vaincre au démarrage et donc qui va dimentionner le moteur...
    C'est vrai que pour les moteurs PAP c'est un peu différent vu leur couple important au démarrage...
    Mais ça te donnera déjà une bonne idée...

    Et de toute façon, vu la typicité de la machine que tu veux numériser et l'
    application non professionnelle que tu envisages, cela de permettra une estimation AMHA suffisante...

    Bonne continuation :wink:
     
  11. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bjr ,

    C'est ce qui avait deja éte dit !
    Un tambour c'est mieux , tu n'as pas de pb angulaire .
     
  12. wika58

    wika58 Modérateur

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Oui mais un tambour ce n'est pas toujours disponible ni facile à installer :roll:
    Une tige avec un trou à son extremité, fixée en travers du volant avec 2 coliers, tu mesures le bras de levier entre le trou et l'axe du volant, ...
    Un petit dynamomètre (j'utilise un peson de pêcheur digital) accroché à l'extrémité de la tige.
    Tu tires jusqu'à ce que ça bouge, tu relèves l'effort.
    Une rapide règle de trois.. Et tu as le couple (statique).

    Et encore une fois, pour nos bricolages, AMHA ça suffit... :mrgreen: :wink:
     
  13. JeanYves

    JeanYves Compagnon

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    MESURE du couple dimensionnement moteur pas à pas
    Bjr ,

    T'as pas une vieille casserole chez toi ?
    Avec un levier des que tu n'es plus d'equerre avec la direction de la force , il faut tenir compte de l'angle ...
    Avec un tambour la direction de la force est toujours d'equerre avec le rayon .
    Cherche "moment d'une force" sur le net .
     
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