Entraînement par pignon / crémaillère - réduction du jeu

[foué]

Bonjour à tous .... membres de la Computing Nation ... Computered,

je souhaite réaliser une CNC d'environ 1200 x 3000 (y*x). Pour l'axe x, je m'oriente vers un entraînement avec pignon / crémaillère mais j'ai des doutes sur la précision que je vais obtenir sur 3 mètres.

pour info c'est de la crémaillère standard (module 2), largeur 20, de chez Prud'homme. La crémaillère de précision étant hors de prix

Pour autant, je sens qu'un système de rattrappage de jeu semble faisable ou a ptet été déjà vu et même fait ici (ce forum) ou là (CNC zone)

j'ai une petite idée du style : utiliser 2 pignons avec 1 crémaillère

1) les pignons sont distants et pourvus d'une poulie dentée sur leur flanc, ils sont donc reliés entre eux par une courroie crantée, fortement tendue, qui (via des galets) viendra les faire tourner en sens contraire. En venant ainsi "comprimer" la crémaillère on élimine réduit le jeu. Les variations de tolérances dans les dentures seront absorbés par l'élasticité de la courroie. Reste à trouver des données sur l'élasticité des courroies crantées (à âmes acier, fibre de carbone, kevlar !? )

ou 2) 2 pignons sont sur un même axe, ils sont donc côte à côte, l'un est fixe sur l'axe, l'autre est libre mais relié à son voisin via un matériaux élastique. Là on utilise la torsion pour contraindre un pignon à tourner en sens inverse de l'autre afin de "serrer" une dent de la crémaillère.

ça va vous suivez ?
un dessin c'est mieux mais j'ai pas de quoi dessiner.
j'amorçe une autoformation en CAO pour vous faire vivre mon projet CNC, bon faut pas être pressé ... mais ça prend forme ... dans ma tête

la n°2 me semble boiteuse, ... une bidouille d'horloger

Pour info j'ai déjà acheté du matos donc merci de ne pas me réorienter vers la vis à bille ou vis trap, ... sauf si vous en avez 2 de 3 m à céder pour 4 sous

j'ai oublié de préciser, destinée à l'usinage bois voire alu si ça passe.

merci de votre aide.

 

[Nico91]

Sur une de mes anciennes machines rotatives pour éliminer le jeux, on montait deux pignons identiques ensemble avec la petite particularité c'est qu'on pouvait les décaler en rotation légèrement l'un par rapport à l'autre une fois engrainé sur l'autre pignon ou crémaillère pour rattraper le jeu, pas besoin de montage avec courroie tendu, qui de plus dépend de l'élasticité de la courroie

 

[JKL]

La solution la plus traditionnelle est la 2 si je comprends bien. Elle consiste à accoupler deux pignons identiques côte à côte avec un ressort pour contraindre l'un des deux dans l'autre sens. Il en existe dans le commerce pour s'en inspirer si on veut faire le montage soi-même. Il faut seulement savoir que dans tous ces montages à précontrainte ( vis/écrous ou pignon/crémaillère) si l'effort d'entrainement dépasse la précontrainte, il y a aura "du jeu". Donc il faut trouver un compromis car plus la précontrainte est élevée et plus la résistance au déplacement du chariot augmente ainsi que l'usure pignon/crémaillère.
Une solution pas très rigoureuse mécaniquement a été adoptée par certains qui ne sont pas trop regardant à la théorie fut de monter le pignon sur un bras oscillant et de le forcer avec un ressort en fond de denture. Il est clair que dans tous ces cas il est judicieux de monter des pignons en métal plus "tendre" que celui de la crémaillère afin que ce soit eux qui s'usent plutôt que celle-ci, d'ailleurs le fonctionnement peut aussi en être amélioré.

 

[cf63]

Pignons cremaillere sans jeu

Bonjour

J'aime beaucoup la solution des doubles pignons.

Dans mon boulot, on avait une grosse machine allemande avec des doubles pignons (le second centré sur le premier et 2 lumières circulaires pour assurer le réglage avant serrage par boulons dans les lumières ; cet ensemble transmettait pas mal de puissance (l'ensemble trempé et rectifié en denture oblique svp, Ø environ 180/200mm).

Je crois qu'il existe chez HPC des systèmes de rattrapage de jeu avec des doubles pignons et des ressorts (consulter leur site au besoin).
les tailles sont plus modestes.

J'ai également vu des doubles pignons avec un circlips interieur comme ressort entre les 2 pignons domaine militaire.

bonne réalisation
cldt

 

[foué]

Merci pour vos réponses,

j'avais pas remarqué ces pignons à rattrappage de jeu chez HPC.

Je me note ça et je vais déjà essayer d'évaluer la puissance et le couple qu'il vont devoir transmettre car ça avoisine quand même les 80 € la bête

En plus le module 2 c'est du "sur demande" donc faut pas se louper dans le dimensionnement.

Pour la suite des évènements, je vois donc ça comme suit :

1) déterminer le diamètre d'outil le + grand que j'utiliserai (broche avec pince ER 16 ou ER25 - 2.2 kw tri - 18000 tr/min max)
Je crois que les fraises bois de défonceuses n'excèdent pas 50 mm de diam non ?

2) le nombre de dent (z), ces 2 infos et la matière à usiner devrait m'aider à déterminer des paramètres via les docs de fabriquants de fraises non ?

le tout se vérifie via : N = 1000 Vc / Pi D si je me souviens bien (pas de z là-dedans ?! bizarre)

3) la profondeur de passe (disons 5 mm max pour du bois), je sais plus comment on la calcule.

Bon après ça devient floue, Vc et la masse du (portique + broche) peuvent me donner une Energie cinétique (E=m.V²).
y-aurait-il un ptit calcul d'intégral avec la puissance et le temps d'accélération/freinage pour avoir une idée des puissances en jeu ?

ou
(PFD) : M. Gamma = .... + .... + .... (somme des moments, oui mais lesquels ?)

une fois que j'aurais Puissance ou Couple, l'autre s'obtient avec P = CxOmega (vitesse rotation du pignon, liée à Vc)

aie, aie, aie ... que c'est loin tout ça, j'espère ne pas raconter trop de bêtises

Bon va falloir que je retrouve les formules que j'ai vu passer sur le site, mais c'était assez maigre si je me souviens bien.

Si un prof ou un étudiant mécanicien s'est penché là-dessus, je veux bien une remise à niveau .... pas de notes, merci

 

[j.f.]

Voici un pignon à rattrapage de jeu dont le ressort est un grand circlip.

Automobile. Sur une distribution par cascade de pignons.

Mais un rattrapage de jeu élastique n'est sans doute pas adapté à une machine outil. Il vaudrait sans doute mieux deux demi pignons blocables l'un sur l'autre. Vis, taraudages, trous oblongs en arc de cercle.

 

[fabrice c]

tu as regardé le plan de la MechMate, c'est peu être ce qu' il te faut

 

[SULREN]

Bonjour,
Foue a dit:

la n°2 me semble boiteuse, ... une bidouille d'horloger

Oh ! C'est une insulte faite à la noble profession des horlogers.

Il n'utilisent d'ailleurs pas ou très peu ce montage. Je n'en ai jamais vu sur des pendules ou des horloges. Mais il y en a peut être sur les montres modernes, mais là il ne s'agit plus de conception d'horlogers mais "d'ingénieurs mécaniciens travaillant dans l'horlogerie". Des cranes d'oeuf quoi!

La première fois que j'ai vu ce montage à deux roues dentées liées par un ressort c'était sur les condensateurs variables à lames pour faire l'accord de fréquence des vieux postes radio, dans les années 50. Il ne fallait pas de jeu du tout. Maintenant ils ont des diodes varicap et surtout des synthétiseurs à verrouillage de phase (PLL). Tout évolue.

 

[grenouille32]

Ce genre de montage est employé sur les décolleteuses de marque Tornos, pour ce qui concerne l'entraînement de l'arbre à cames.
La roue tangente est séparée en 2 parties, permettant d'annuler le jeu entre roue tangente et vis sans fin.
Et ce n'est pô de la bidouille

 

[JKL]

Mais un rattrapage de jeu élastique n'est sans doute pas adapté à une machine outil. Il vaudrait sans doute mieux deux demi pignons blocables l'un sur l'autre. Vis, taraudages, trous oblongs en arc de cercle.

C'est l'inverse dans toute contrainte que l'on établie durant un mouvement il est impératif que la contrainte soit appliquée par un élément élastique. Le blocage que vous suggérez vous place dans la situation que l'on rencontre avec les réglages de jeu par des lardons sur les glissières à queue d'aronde par exemple. Quand c'est neuf et que les glissières ont une géométrie de qualité, cela se passe assez bien mais avec l'usure d'un banc de tour par exemple qui est plus marquée près de la poupée fixe, on arrive à une impossibilité de réglage car si on règle le jeu pour cet endroit le chariot bloquera ailleurs. Les crélaillères et les vis sont fabriquées dans des qualités variables et si on n'a pas les moyens de prendre le top en rectifié, il faut que la contrainte puisse varier pour passer les points durs. L'idéal c'est d'utiliser des ressorts très longs pour qu'à un petit déplacement d'une de ses extrémités corresponde une faible variation de force.

 

[Anonymous]

Bonjour,
Foue a dit:

la n°2 me semble boiteuse, ... une bidouille d'horloger

Oh ! C'est une insulte faite à la noble profession des horlogers.

Il n'utilisent d'ailleurs pas ou très peu ce montage. Je n'en ai jamais vu sur des pendules ou des horloges. .

Alors Mr Sulren , on adhère pas
Hé, hé , Je pense que notre ami , a fait un tour sur le forum HS.
Il parle donc du système à rattrapage de jeu de la vis sns fin , de
la machine cnc , de ton AMI , JCS .
Tiens du coup , j'ai une question à poser
Est-ce que le couple roue et vis sans fin , éxiste en rapport 1:1
cb

 

[SULREN]

Salut cb52,

Alors Mr Sulren , on adhère pas Wink
Hé, hé , Je pense que notre ami , a fait un tour sur le forum HS.
Il parle donc du système à rattrapage de jeu de la vis sns fin , de
la machine cnc , de ton AMI , JCS

Je ne suis pas horloger mais bidouilleur horlogeux, alors je défend quand même les horlogers.
Tu as raison, foue parlait peut être du diviseur de l'individu que tu sais, et dont tu sais aussi qu'il n'est ni mon ami, ni l'ami de beaucoup de monde.

Comment! Tu ne connais pas le couple roue et vis sans fin à rapport 1/1? Cherche un peu, avant que je te donne la réponse.

 

[Anonymous]

C'est pas une histoire de :
Nombre de filets de la vis / nombre de dents de la roue ?
cb

 

[HoloLab]

Salut,

une autre référence, les portiques laser Optimo de chez Prima (4000 * 2000 * 900mm de course, 5axes) utilisent des rattrapages de jeu à double pignons bloqués (pas de rappel élastique) sur crémaillère, pour l'axe linéaire du poignet (suivi de distance capacitif).

Mais l'usinage laser est un usinage sans réaction car sans contact, donc il n'y a que les efforts dynamiques à encaisser.

@+

 

[Charly 57]

Bonjour

Voici un système qui est plus à la portée de l'amateur.
Le principe est de désaxer le pigon pour aller chercher le contact sur l'extrémité des dents. (trés exagéré sur le dessin vue de dessus). La hauteur du pignon est fixe par rapport à la crémaillère. Il faut un coupleur qui accepte le désaxage du pignon.

A vos critiques.

Cordialement

 

[JKL]

Salut,

une autre référence, les portiques laser Optimo de chez Prima (4000 * 2000 * 900mm de course, 5axes) utilisent des rattrapages de jeu à double pignons bloqués (pas de rappel élastique) sur crémaillère, pour l'axe linéaire du poignet (suivi de distance capacitif).

Mais l'usinage laser est un usinage sans réaction car sans contact, donc il n'y a que les efforts dynamiques à encaisser.

@+

J'attire votre attention sur le fait que les machines vendues par l'industrie font appel à des composants de la meilleure qualité qui soit et le prix va avec. Aussi je vous conseille de prendre de la crémaillère rectifiée comme eux et vous pourrez aussi vous passer de rattrapage de jeu avec rappel élastique. Si vous montez deux pignons bloqués sur de la crémaillère de 4 sous vous aurez des points durs voire des blocages et il en est de même pour tous les mécanismes ( vis à billes, guidages linéaires et autres ) Le jeu est l'âme de la mécanique.

 

[jacques maurel]

entrainement par crémaillère

pour rattraper le jeu, il est possible de forcer le pignon (moteur flottant + ressort) l'effort du ressort est à calculer en fonction de la force à exercer sur le chariot. Si vous voulez mesurer le déplacement avec un codeur sur le pignon, il y a un problème car une crémaillère standard a un pas multiple de Pi, il faudrait une crémaillère à pas métrique et un pignon spécial.

 

[SULREN]

Bonjour,
CVb52 a dit:

Tiens du coup , j'ai une question à poser.
Est-ce que le couple roue et vis sans fin , existe en rapport 1:1

Dans la famille des engrenages hélicoïdaux il existe des vis à plusieurs filets qui en engrenant sur des pignons à faible nombre de dents devraient pouvoir donner le rapport de réduction 1:1?
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... _Gears.jpg
http://www.hpceurope.com/vfrnw/faq/engrheli.html
http://www.rushgears.com/Gear_Types/helicalGears.php

Le spécialiste Jacques Maurel pourra nous éclairer de dessus. Merci

 

[Anonymous]

Bonsoir Sulren
Bonsoir à Tous
Je ne sais pas si c'est possible Les vis en général n'ont
guère plus de 4 filets. Si l'on divise par nombre de dents de la roue,
il faudrait .......4 dents . Sauf si je me plante lamentablement
En ce qui concerne le rattrapage de jeux , avec une vis arbrée dans un
sens et une vis alésée sur le même arbre , mais inversée .
Voir en dessous.
cb

 

[grenouille32]

Ou avec la roue tangente séparée en 2 sur la tranche; avec des rainures, on peut décaler les moitiés de roues entre elles, et ainsi réduire le jeu.
Ce système est employé sur les décolleteuses à cames Tornos.

 

[SULREN]

Bonjour,

Je ne sais pas si c'est possible Question Les vis en général n'ont
guère plus de 4 filets. Si l'on divise par nombre de dents de la roue,
il faudrait .......4 dents . Sauf si je me plante lamentablement Exclamation

Avec l'engrenage hélicoïdal à axes croisés ci-dessous, on peut avoir plus de 4 dents et un rapport de transmission de 1:1.
Le pignon tangent n'est rien d'autre qu'une vis tangente avec de nombreux filets.
http://www.hpceurope.com/vfrnw/faq/engrheli.html