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Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison

Discussion dans 'Tournage' créé par YvesP, 16 Juin 2013.

  1. YvesP

    YvesP Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Bonjour

    Ma question concerne le projet sur lequel je travaille actuellement qui est un robot roulant avec un bras articulé.
    Vous trouverez ici la description du projet.
    http://www.usinages.com/demandes-fa.../qui-peut-decouper-une-plaque-alu-t55423.html

    Voila donc ma question qui concerne le plateau rotatif du bras articulé.
    Pour éviter que tout le poids du bras plus les objets qu'il devra saisir ne porte que sur l'axe du moteur (ce qui réduirait considérablement la durée de vie de ce moteur), je voudrais réaliser un plateau rotatif actionné pas une courroie crantée sur lequel (pour éviter les frictions trop importantes), je vais ajouter des billes d'acier pour faire une sorte e roulement. (voir dessin ci-joint).
    Je compte réaliser ce plateau au tour et il aura un diamètre de 150mm, et les billes d'acier de 6mm seront insérée dans une saignée usinée avec un outil e forme arrondie sur chaque demi plateau.

    Voila pour le principe. Mais ma question porte sur le métal à utiliser
    L’ensemble du mécanisme (voir même du robot dans son ensemble) sera réalisé en alu. Mais l'alu n'étant pas assez robuste pour ce genre de mécanisme, que me conseilleriez vous 'utiliser ?
    En sachant que je souhaiterais un acier (ou plastique)
    - Suffisamment robuste pour supporter la charge
    - Suffisamment léger pour ne pas alourdir l'ensemble
    - Suffisamment facile à usiner pour éviter les galères d'un acier trop dur.
    J'avais pensé à un XC35 mais il oit certainement exister une nuance plus adaptée.

    La charge que devra supporter ce plateau (bras plus charge utile) ne devrait pas dépasser les 3kg ce qui est à la fois léger pour un bras de cette taille mais également lourd pour un matériau trop tendre.

    Rotation bras.JPG

    Si vous avez besoin de plus de détails pour me donner une réponse, n'hésitez pas à me le demander.

    Merci d'avance

    Cdlt
    Yves
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  2. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour,
    Sans changer ta configuration je pense qu'il serait préférable (moins lourd, plus facile à faire) de choisir des roulements à billes (à rouleaux coniques ?????) de taille suffisante (rien de monstrueux c'est certain) pour monter l'axe de rotation de ton plateau en leur faisant un vrai boitier pour les y loger et éviter l'emploi de butée. Ou alors mixer ton montage avec le mien c'est à dire que le roulement du haut est épaulé par une butée à billes du commerce.
    C'est ainsi que je le ferais en tout cas.
    Si tu veux pas de cette solution il y a celle de monter en périphérie du plateau supérieur (en alu) 5 axes horizontaux régulièrement répartis sur lesquels sont montés des petits roulements à billes à gorge profonde et qui roulent sur la partie inférieure quitte à tailler dans de la tôle bleue une couronne servant de chemin de roulement ou tout simplement de faire une oxydation anodique de la plaque inférieure.
    En tous les cas je garderais la solution de fabriquer une butée à billes de toute pièce pour la dernière extrémité.
    Stan
     
  3. jungo1

    jungo1 Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour,
    Peut-être tu pourrai simplifier en faisant un (seul) plateau d'une épaisseur suffisante en alu avec un axe (en alu également) bien dimensionné un peu plus gros en diamètre que ton dessin, deux roulements pour le guidage axial, et une butée à bille a positionner au bas de l'axe, je suis sur même 3 kg au bord du plateau de  150 mm de diamètre il ne bougera pas d''un poil et la butée pourra supporter cette charge sans broncher. Au niveau usinage c'est beaucoup plus simple et beaucoup plus fiable, et sans doute moins cher que l'achat de la matière pour réaliser les disques en acier + les billes le façonnage des gorges etc...
    En plus c'est plus léger de l'alu suffit, ton moteur te dira merci :lol:
     
  4. YvesP

    YvesP Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour Jean et merci pour cette réponse

    effectivement, le montage 'un roulement conique serait la meilleure solution.
    Mais le logement 'un roulement est un usinage très précis et ne supportant aucun mal-rond ou erreur e cote.

    Insérer un roulement "standard" je sais faire, mais un roulement conique je n'ai jamais fait.

    'ou ma 2eme question, quel modèle e roulement utiliserais tu ?
    Quelle taille minimum ?
    Comment usiner son logement ?
    La largeur du plateau étant e taille conséquente, crois tu ce montage suffisamment solide car plus le plateau tournera facilement, moins le moteur aura besoin de puissance.

    Autre question, qu’appelez vous "Buté à bille ?

    Pour Jungo
    La précision e position est moins importante que la solidité de l'ensemble
    Le débattement de rotation ne devrait pas dépasser 160° car au dessus se trouvera un autre plateau supportant une caméra et un laser. Il ne faut donc pas que le bras bute sur les montants e ce plateau.
    Par contre, quand le bras sera complétement éployé, le poids sera multiplié en bout de flèche. Il est donc important que le matériau utilisé ne soit pas aussi tendre que e l'alu.

    D’ailleurs Stanloc, en quoi me conseillerais tu de faire ce plateau ?

    Merci à toi
    Merci à vous

    Cdlt
    Yves
     
  5. jungo1

    jungo1 Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Re

    Voilà un lien qui te donneras une idée de ce que c'est.
    Le diamètre du plateau n'est pas très important 150 mm soit 75 mm au rayon l'effort n'est pas si important.
    Ensuite il faut voir de quoi tu dispose comme matière, regarde le prix des roulements coniques :mad:

    Voilà un autre lien où les prix sont plus étudiés pour nous pauvres amateurs
     
  6. YvesP

    YvesP Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Effectivement le prix de ces roulements sont plus raisonnables :wink:

    Voila par exemple voila une buté qui serait parfaite (ça y est je sais ce que c'est merci) :wink:
    http://www.123roulement.com/roulement-51117.html

    Car j'avais plus ans l’esprit ce genre de prix qui m'ont fait penser à une solution faite maison.
    http://www.123roulement.com/roulement-51117-SKF.html
    20€ c'est raisonnable alors que 90€ juste sur 1 roulement ne l’était pas :wink:

    Cdlt
    Yves
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  7. YvesP

    YvesP Compagnon

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    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Ah oui, j'ai oublié de poser une question

    Stanloc parlait de roulement conique comme étant la meilleure solution.
    Quelle différence mécanique apporterait un roulement conique par rapport à la solution 'un roulement buté ?
    Et est il possible d'en monter 2
    Un conique au centre qui assurerait une rotation parfaite plus une bonne répartition e la charge au centre
    et une buté sur la partie la plus large du plateau qui assurerait un point d’appui du plateau lorsque la charge sera élevée ?

    Ou bien, monter ce lui la
    http://www.123roulement.com/roulement-30211.html
    Qui regrouperait les deux exigences à la fois ?

    Cdlt
    Yves
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  8. jungo1

    jungo1 Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Re,

    Est-ce vraiment indispensable de prendre si grand, c'est toi qui voit, mais perso je mettrai une butée plus petite (moins de frottement en bout d'axe (en bas) en plus de deux roulements comme sur ton dessin il n'y aurait qu'à faire un épaulement en bout de cet axe.
    Maintenant si tu le sens mieux avec celui qui te convient, ça va le faire sans problème.
     
  9. gabber

    gabber Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Si tu dois combiner roulement+ butee.

    Prend un roulement combiné :wink:
     
  10. Rebus

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour,

    Il me semble avoir lu que la masse de l'ensemble (bras + charge) ne devrait pas dépasser 3 Kgs.

    Roulement conique + butée à billes .... c'est pas un peu excessif ?

    La solution des billes + chemin de roulement fraisé dans un alu un peu dur me semble bien suffisante.

    Pour un diamètre de 100mm ça fait à peu près 50 billes de 6mm de diamètre donc 60 grammes de pression sur chaque bille en statique.

    .
     
  11. ybou30

    ybou30 Modérateur

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Salut à tous,

    Perso, j'y verrai bien un boitier de roulements de roue de voiture (2 roulements coniques à l'intérieur de la cage extérieure. :lol:

    Edit: Lien boitier de roulement roue arrière voiture

    Avec:
    - Axe fixé à l'embase :wink:
    - Partie tournante¨pignon d'entrainement fixés sur le boitier.
    En plus c'est pas cher, et on en trouve à foison sur la bay :supz:
    Je suis sur un type de montage qui y ressemble, mais en plus ce doit être en double et un câble en tresse doit passer au centre => axe creux :wink:
    Il en existe avec une couronne pour l'ABS, çà peut faire la matière support de la poulie :wink:
    Edit: Boitier de roulement arrière avec couronne ABS.

    Cdlt,
    Yanik
     
  12. Labadie

    Labadie Ouvrier

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour
    Pour soutenir 3kg c'est pas la peine de faire une usine à gaz. Je suis sûr qu'avec un circlips sur le roulement supérieur ça suffirait! Mais les puristes ne vont pas aimer, la fonction d'un roulement à billes n'est pas de recevoir des efforts axiaux, c'est vrai. Alors un roulement à billes à contact oblique et puis c'est tout. Même s'il y a un surcout sur le prix du roulement on n'a plus besoin de deux plateaux, ce qui va compenser niveau dépenses. Ou alors, comme dit précédemment, on garde le montage du dessin, et on rajoute une butée à billes en supprimant encore le plateau inférieur, ce qui semble être la solution la plus rationnelle.
    Bonne continuation
    RL
     
  13. YvesP

    YvesP Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour et merci pour toutes ces réponses.

    il y a toutefois un problème car n'etant pas mécanicien de métier je me trouve gêné par certains termes.
    vous me parlez de différents types de roulements dont je ne connais pas les caractéristiques. Il l'est donc difficile de me rendre compte de vos propositions.

    pouvez vous SVP expliquer ces différences ?

    merci
     
  14. banjo

    banjo Ouvrier

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour

    va voir ici : http://www.usinages.com/telechargements/petit-doc-meca-t52277.html

    mais les documents qui peuvent t'aider ce trouve sur le 6eme message... :wink:

    plutôt que de placer des billes entre tes 2 plateaux en alu place une butée à bille du diamètre le plus grand possible par rapport au dia. de ton plateau ( pour la stabilité ) et en fonction de ton budget :eek: par exemple : http://www.123roulement.com/roulement-51117.html

    tu fais simplement un encastrement pour placer les cages de la butée et tu peux faire des plateaux en alu pour qu'ils reste léger...ensuite sur ton axe tu utilise deux roulement à billes normaux puisque les efforts axiaux qui ne seront dirigé que dans un sens ( vers le bas ) seront repris par ta butée à bille...

    cordialement
    Bernard
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  15. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison
    Re: Réalisation d'un plateau à roulements

    Bonjour,
    Yves, pour un problème comme celui que tu évoques là il y a de très nombreuses solutions. La preuve chacun y est allé de sa solution.
    Moi j'envisagerais l'architecture complète de ton robot donc dans son ensemble pour ensuite choisir de façon plus pertinente comment traiter chaque élément.
    Donc perso je commencerais par définir comment traiter le déplacement sur le sol. Par exemple selon son mode de déplacement il pourrait ne plus avoir besoin de la rotation qui te préoccupes. Cette rotation peut se faire au niveau des roues si le robot peut tourner sur lui-même.
    Donc premier point choisir un mode de déplacement.
    Ensuite il faut choisir les différentes articulations dont tu as besoin. Supposons un bras comme celui d'une pelleteuse avec au bout une pince. Voilà bien un exemple : la pelleteuse peut s'orienter avec ses chenilles d'une part mais surtout avec la rotation de la cabine par rapport à sa base (ce que toi tu envisages apparemment)
    Dans ce dernier cas soit tu concentres la rotation près de la base comme sur le schéma que tu évoques, soit tu construits un axe vertical comme on voit sur un siège à roulette de bureau. mécaniquement c'est plus simple et cela diminuera la longueur du bras de ton robot . A savoir la base roulante reçoit un axe vertical sur lequel on enfile deux roulements à billes "normaux" un en bas et l'autre en haut. Ces deux roulements sont enfermés dans un boitier sur lequel se reprend la fixation du bras.
    Si cette esquisse t'inspire je peux te faire un dessin plus clair à comprendre.
    Stan
     
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