• Usinages logo

    Rejoignez notre communauté d'amateurs et de professionnels – C'EST GRATUIT !

    L'inscription ne prend que 30 secondes. En tant que membre, vous pourrez :

    • Obtenir des conseils d'experts sur vos défis d'usinage, vos anciennes machines.
    • Rester dans la conversation grâce aux notifications instantanées.
    • Des réductions exclusives de la part de nos partenaires.
    Continuer avec l'Email

Modification WABECO D2400 - Retrofit motorisation

Xerxias

Apprenti
Salut les Usineurs,

Depuis quelques semaines je mûris un projet d'amélioration de mon petit Wabeco.

Le moteur est une espèce de moteur de machine à laver de 750W (annoncés hein), piloté par une carte électronique des années 80, dont la variation de vitesse est un peu douteuse.

Ca fait longtemps que ça me trottait dans la tête d'améliorer tout ça, et j'ai eu la chance de récupérer gratos un pti var Leroy Somer d'1.5kW, ça m'a motivé à me lancer.
Screenshot_20251209_110444_Gallery.jpg


J'ai récupéré un vieux Jeumont-Schneider asynchrone de la même puissance pour pas cher, que j'ai testé sans tarder, il tourne très bien, bon isolement. J'ai changé les roulements quand même dont la graisse était bien séchée et qui étaient un peu bruyants.

20251119_181255.jpg
20251119_184827.jpg


Se pose ensuite la question de la transmission. Le tour fonctionne actuellement avec un jeu de poulies courroies, le moteur d'origine tourne à environ 4000t/min, il entraine un jeu de poulies intermédiaires, qui servent de réducteur, de tendeur, et qui permettent 2 vitesses, grâce aux deux poulies de la broche. Ci dessous mes gribouillis pour illustrer :p
20251126_195635.jpg

20251205_112351_cr.jpg

Grâce au var je vais avoir plus de souplesse, mais j'ai quand même dû faire des compromis, notamment sur la vitesse lente car je n'avais pas envie de réusiner la grosse poulie de la broche (pas de matière de ce diamètre et de toute façon, limité par le carter de la machine) et que j'étais contraint par la taille de l'arbre moteur (24) pour la petite poulie. En intégrant les gorges et la rainure de clavette, pour qu'il me reste suffisamment de matière, j'ai calculé qu'un diamètre 36 était un minimum, ce qui laisse un rapport de réduction d'un poil moins de 1/3.

En terme de plage de fonctionnement du var, j'ai pensé me permettre un 5-100Hz, le moteur étant un 4pôles ça ferait une plage 150 à 3000t/min (en réalité un peu moins avec le glissement). Ce qui me permet d'aller chercher un 50t/min au plus bas avec le rapport de réduction, ce qui est tout juste mieux que l'origine. Pour la vitesse rapide 3000 me semble très bien, sachant que mon mandrin est limité à 3500 t/min max, et que la config actuelle plafonne à 2000.
A 5Hz, nous serions dans une sorte de marche dégradée car le moteur se ventile mal, mais 50t/min est une vitesse peu utilisée, et si besoin je mettrai une ventil forcée sur le moteur.

Après la théorie, la réalisation:

20251203_150724.jpg

20251203_174255.jpg

20251203_182657.jpg


Les poulies du tour accueillent des courroies poly-V au profil J, elles contiennent 8 gorges. J'ai affuté un vieil outil HSS pour en faire un outil à gorge à 40°, puis c'est parti pour l'usinage (j'ai fait un test sur une barre d'alu avant quand même).

20251208_131339.jpg



Le pas est de 2.34 entre les gorges, et la profondeur de 2.21 au rayon, la profondeur ne me semblait pas une côte critique donc j'ai tout fait au vernier, par contre pour le pas, j'ai positionné un comparateur avec base magnétique sur le banc du tour et pointe sur le chariot transversal, pour compter à chaque fois 2.34 depuis la gorge précédente.

20251208_184152.jpg


Et voilà le résultat:

20251208_201305.jpg


J'en suis maintenant à l'étape du mortaisage (clavette de 7*8), et je bloque un peu, j'ai fait des tests hier, j'ai affuté un pti outil et j'ai tenté à la perceuse à colonne, j'ai bloqué la broche en rotation grâce à la courroie et j'avançait par (toutes) petites passes avec ma table croisée, mais le résultat n'était pas dingue, micro copeaux ou outil qui bloque vraiment à l'entrée de la pièce, impossible de le faire couper même en appuyant franchement sur le cabestan. J'ai essayé après au tour avec l'outil sur le porte outil et des allers retours du chariot, ça marche un poil mieux, la vis à plus de démultiplication pour faire avancer le chariot, mais ça force bien quand même, j'ai un peu peur pour la vis mère. J'avoue que dans de l'alu je m'attendais à ce que ce soit plus facile. Je suis en questionnement, est-ce que mon outil devrait avoir des arrêtes plus vives? Est-ce que je tente quand même avec une de ces méthodes en priant pour ne pas trop martyriser les roulements de la perceuse ou la vis mère du tour?

7869674271.jpg
7869674751.jpg
7869675181.jpg
78696725611.jpg


A moins que quelqu'un ait une mortaiseuse ou un étau limeur dans le 44?...
 
avec une de ces méthodes
avant d'être équipé , j'avais essayé les lames de scie empilées et montées sur scie à main ; des guides avant et arrière , la pièce en sandwitch dans l'étau et en avant jusqu'au fond des guides ........ et ça n'a demandé que qqs retouches à la lime douce pour bien être conforme
A+++++
 
Hello :smt039

Merci pour ce reportage précis et illustré :smt023 cela change des "j'ai fai sa sa marche pas disez moi quoi fère"

Une petite remarque : les moteurs non conçus spécifiquement pour être derrière un variateur n'aiment pas beaucoup les fréquences supérieures à 60Hz... Alors qu'en dessous cela ne gêne pas.

AMHA à 100Hz, le rotor va chauffer (courants de Monsieur Foucault ?) mais pour une utilisation occasionnelle ce n'est peut-être pas un problème :meganne:
J'ai vérifié cela en expérimentant des variations importantes dans mes montages... Même à vide, le rotor chauffe beaucoup !
A l'inverse, donc en dessous de 50Hz, cela marche étonnamment bien - ie le couple est préservé !
Mais comme tu l'as précisé, il faut ventiler le moteur avec un ventilo électrique indépendant.

Amicalement,
Yvon
 
Salut,
Dans les alliages d'aluminium, il faut un angle de coupe plus important et une profondeur de passe inférieure inférieure au 1/10 de mm pour mortaiser une rainure. Une lubrification au pétrole/Kerdane... facilite la coupe.
Ca se fait très bien sur un tour en utilisant la manivelle du trainard. A mon époque, on taillait l'outil dans un grain cylindrique qu'on fixait sur une barre d'alésage
JP
 
Merci pour vos retours!

Concernant le moteur, j'en avais discuté avec un ancien de chez SEW qui m'a confirmé qu'il n'y avait pas de pb à monter à 100Hz, sauf pour les roulements éventuellement, mais ceux que j'ai mis supportent 8000 t/min alors... Il pourrait y avoir un problème de ventilation éventuellement aussi si le ventilo tourne trop vite, mais là à 3000 t/min ce sont les mêmes contraintes que pour un moteur 2 pôles.
Cette histoire de courants de Foucaud qui feraient chauffer le rotor m'interpelle, curieux d'en savoir plus.

En ce qui concerne le mortaisage, je pense que je vais persévérer avec la méthode sur le tour alors, en essayant d'affuter mon outil avec des angles plus vifs, et un peu de lubrif.
Je vais essayer de bloquer la broche en rotation comme je peux.
Une idée de comment être sûr de faire la rainure parfaitement alignée avec le diamètre de la pièce?
Et pas de risque pour la noix ou la vis mère en forcant dessus?
 
Bonsoir @Xerxias , une bien intéressante évolution de ce petit Wabeco 2400. J'en ai possédé un il y a fort fort longtemps, et il est vrai que le manque de couple à bas régime était vraiment une contrainte... en tout cas vivement la suite.
 
Bonjour à tous et toutes,

Xerxias, attention avec ce type d'opération qui demande beaucoup d'efforts sur un aussi petit tour, tu vas finir pas casser les dents d'un des pignons de la cinématique de déplacement du trainard.
Autre solution, tu perces entre "cuir et chair" au diamètre de la hauteur de ta clavette en réalisant au préalable un axe martyre et tu finis à la lime carrée.

Bonne continuation.

Bien amicalement
Michel
 
Un conseil en train de sagesse et de réalisme. J'ai également proposé en MP une solution a @Xerxias .
 
Merci pour vos réponses!

Aïe, Mic, tu confirmes mes craintes pour ma pauvre petite vis mère :/

Je vais voir si je trouve une solution qui respecte mon matériel. L'idée de percer est bonne. Hélas, pour me permettre la poulie la plus petite possible (et préserver mon rapport de réduction), j'ai décidé de faire une rainure de 2mm de profondeur seulement, si je perce, même à 7 je risque de ne laisser que peu de matière entre le perçage et le fond des gorges...

Je me penche sur la question cet après midi
 
Me revoilà, avec de bonnes nouvelles! :)

J'ai finalement choisi de persister avec la perçeuse à colonne, qui me semble être mieux conçue pour supporter ce genre d'efforts axiaux, car quand on perce à 23, il faut déjà appuyer pas mal sur le cabestan...

J'ai repris mon outil pour lui faire des angles de coupe et de dépouille plus vifs et j'ai raccourci l'outil au maximum pour lui donner plus de rigidité. J'ai fait un petit test sur une pièce martyre qui s'est révélé satisfaisant, puis j'ai tenté sur la poulie.

J'ai mis un comparateur sur l'arrête de l'outil pour vérifier qu'elle était parfaitement perpendiculaire à l'axe Y de ma table croisée. Puis j'ai verrouillé la broche en rotation en bloquant la courroie avec un serre joint, j'ai choisi la plus grosse poulie possible pour que la rotation soit minime malgré l'élasticité du caoutchouc.
20251211_135456.jpg

20251211_143045.jpg


Pour me centrer par rapport à la pièce, j'ai approché avec la table croisée en Y et j'ai joué avec l'axe X pour obtenir exatcement 2 petites marques dans ma pièce aux 2 angles de l'outil quand je débutais sa descente (comme si je tangeantais au tour) , méthode perfectible j'imagine, mais c'est la seule qui m'est venue.

J'ai mis un comparateur derrière la table croisée, pour suivre ou j'en étais en terme de profondeur, et en avant! C'est assez physique sans moteur, j'ai du manœuvrer le cabestan une bonne centaine de fois et malgré les toutes petites passes, il y a de la résistance. Et dès qu'on prend trop gros, l'outil bute et il faut revenir en arrière. (Bon, à ce sujet ma table croisée est imprécise au possible, parce qu'il n'y a plus de lardons dedans, il ont été remplacés par des bouts d'alu par l'ancien proprio, il faudrait que j'en fasse faire de nouveau, mais bref, j'ouvrirai une demande dans un autre sujet...)

Bref, ça m'a quand même fait de jolis copeaux au final, une petite vidéo pour illustrer:

20251211_151245.jpg


Au passage, j'ai tenté la lubrification, dans mon cas ce n'était pas une aide, car l'outil avait tendance à glisser en début de gorge et à ne pas prendre de matière du tout ou bien à buter directement, j'ai donc du dégraisser pour pouvoir avancer.

Le résultat final:
20251211_151252.jpg
20251211_151814.jpg

La clavette était bien serrante, jusqu'à ce que je passe quelques léger coups de lime (ça va très vite dans l'alu) et elle est devenue ajustée mais sans jeu.

Comme j'étais hors tolérances standard pour la profondeur de ma rainure (pour éviter un arrachement sur la petite poulie et son faible diamètre), j'ai passé la clavette au tour pour la raboter d' 1.5mm.
20251211_161931.jpg


Et tout semble s'ajuster comme souhaité, je n'ai pas encore fait le montage définitif parce que j'ai usiné l'alésage serrant et qu'il faudra chauffer. Et je vais avoir besoin de retirer le flasque avant du moteur prochainement, j'envisage de mettre une thermistance au contact du bobinage pour surveiller une éventuelle surchauffe.

20251211_162817.jpg


Voilà pour aujourd'hui. Prochaine étape, réaliser le support du moteur et un dispositif de tension de courroie, encore de la cogitation en perspective...
 
Bonjour à tous et toutes

Bien joué Xerxias mais ce qui vaut pour ton tour vaut aussi pour ta perceuse à colonne.
Le pignon du cabestan et la crémaillère du fourreau risque de souffrir à terme.
N'essais même pas dans de l'acier !
Là, le résultat est probant mais tu as du y passer du temps et le risque de déréglage en prime !
Je m'y étais essayé sous une presse et ça marche pas mal !

Bonne continuation.

Bien amicalement
Michel
 
Merci Michel,

En effet ce n'est pas idéal pour la perçeuse non plus (même si je pense que c'est moins pire que pour le tour), mais ça m'a permis d'avancer.
C'est très exceptionnel que j'ai à réaliser ce genre de rainure, et bien sûr, dans de l'acier, je n'y aurais même pas songé ;)

Petites avancées du jour,

Fabrication d'un chariot, et support moteur avec ses petits taquets+vis pour le lignage.

20251215_132314.jpg
20251215_132351.jpg
20251215_172419.jpg
20251215_172438.jpg



La suite mercredi: au programme, réaliser un système de tension à base de tige filetée qui tirera le chariot vers le mur. Et idéalement un système débrayable pour éviter de tourner la manivelle 15 fois à chaque changement de vitesse (je dois avoir quelque chose comme 3cm à combler dans la position du moteur entre la vitesse rapide et la vitesse lente, du fait du diamètre des poulies qui diffère).
 
Tant que tu est dans la modernisation de ton tour, tu pourrais même envisager une "ELS" Electronique Lead Screw. Plus besoin de changer les engrenages pour les filetages, stop automatique de l'avance au niveau d'un épaulement, etc. Il en existe des versions basiques mais qui peuvent déjà bien faciliter la vie. Des engrenages en moins, un stepper ou un servo et un codeur rotatif en plus et vraisemblablement moins de bruit, pas au niveau des courroies mais de l'inverseur de sens.
J'ai monté l’électronique d'un nanoels il y a quelques années (à l'époque un simple arduino nano), mais je n'ai pas encore opéré mon D4000 :oops:.
 
Des ptites nouvelles sur les avancées de la semaine:

Renfort du chariot, et fabrication d'un système de navette coulissante.

J'ai pris un tube de 20*20 qui est guidé dans le chariot entre deux gros fer plats. Ce tube accueille un écrou M10 soudé en son extrémité.
20251217_184511.jpg

Lors d'un changement de courroie, le déplacement du chariot peut se faire à la main, il est libre, la navette coulisse dedans. Lorsque la position est bonne pour mettre en tension la courroie, on verrouille la navette en place avec une vis qui la bloque entre les fer plats, puis la tension de la courroie peut se faire à l'aide d'une tige filetée M10 qui traverse le chariot.

J'ai réalisé également une butée qui se fixe sur le mur, elle est faite d'un platine, d'un vieux roulement, et d'un petit insert fileté glissé dans la bague intérieure. Elle supportera la traction dans la tige filetée qui permettra le recul du chariot pour tendre la courroie.
20251216_182723.jpg

Bon, j'ai du m'y reprendre à 2 fois parce que j'ai tenté de souder le roulement (molo pourtant) bien sûr il n'a pas aimé et s'est bloqué :/
20251216_184511.jpg
20251216_200801.jpg


La deuxième version était aussi opérationnelle finalement, avec un blocage isostatique à base de 3 vis.

J'ai un pti doute sur la tenue en place de la butée malgré les 4 points de fixation parce que le mur est en brique et les chevilles serrent très moyennement, je vais peut être opter pour du scellement chimique.

Le dispositif une fois en place:
20251217_200044.jpg


Et je suis un peu bloqué parce que ma courroie qui devait arriver mercredi n'arrivera que lundi, j'ai fait un pti schéma élec en attendant...
1766151756009.png
 
Pour te répondre Pascal, je n'ai pas prévu d'installer un système ELS pour le moment. A vrai dire j'aime bien tourner les manivelles, ça fait partie du charme, et je n'ai pas encore ressenti le besoin de ce genre de technologie. Même si j'aimerais bcp que le chariot soit débrayable parce que faire 500 tours de vis mère c'est parfois un peu fatiguant il est vrai.

En revanche une DRO me plairait bcp.

Et à court terme, dans la suite du rétrofit moteur j'aimerais bien ajouter un pti automate dans l'armoire pour me convertir la fréquence du var en vitesse de rotation à la broche en tenant compte de la position de la courroie (via un fin de course par exemple). il pourrait aussi surveiller la température moteur et donner un ordre d'arrêt au var en cas de surchauffe
 
Hello!

Je reviens avec des nouvelles puisque ce projet a bien avancé!

L'armoire électrique est câblée est en place, la chaise/chariot de support moteur est en place et alignée, le tour fonctionne à nouveau et a sérieusement gagné en puissance et en confort d'utilisation (freinage de broche plus rapide, variation de vitesse plus précise):

20260130_165837.jpg


20260130_165909.jpg
20260130_165859.jpg
20260130_165814.jpg


Petit vis à vis entre le moteur d'origine et son remplaçant:
20260130_172430.jpg


J'ai un petit raté qui me chafouine pour l'instant, c'est que mon afficheur ne fonctionne pas lorsque le moteur est en marche (soit il est parasité, soit les données envoyées par l'automate restent figées) :/

J'avais pour objectif d'afficher en temps réel la vitesse de la broche et la température moteur sur un vieil afficheur de caisse enregistreuse via RS232. J'ai programmé un automate (S7-200) pour qu'il envoie la valeur sur l'afficheur, à partir du signal 0-10V du variateur, en faisant une mise à l'échelle et en intégrant un fin de course qui indique si le moteur est en position de vitesse rapide ou lente.

Hélas les hautes fréquences générées par le var en fonctionnement doivent parasiter fortement le signal (ou l'automate directement).

Si quelqu'un a une idée pour contrer le phénomène... (je précise que le câble entre le moteur et le var est un câble blindé dont la tresse a été mise à la masse des 2 côtés).

Bon, et je prévoie un petit chantier "changement des roulements de broche" aussi car le nouveau système de tension de courroie met en lumière des petites vibrations et grondements dans la poupée fixe (qui préexistaient mais sont amplifiés).

Il me restera aussi à cartériser tout ça.

Encore un peu de perfectionnement en perspective donc...
 
Si quelqu'un a une idée pour contrer le phénomène... (je précise que le câble entre le moteur et le var est un câble blindé dont la tresse a été mise à la masse des 2 côtés).
Ca, ce n'est une très bonne initiative ; en mettant à la masse les deux extrémités tu crée une boucle inductive qui capte tous les parasites qui traînent.
Pour limiter les interférences, il faut que toutes les masses soient réunies en un point commun central (raccordement en étoile, et pas en boucle). Un blindage ne doit être connecté que d'un seul coté, au plus près, ou directement sur la carte électronique qui traite les informations qui transitent par le câble. l'autre extrémité du blindage est laissée "en l'air".
JP
 
  • Réagir
Reactions: mvt
C'est assez marrant de voir cela, et il existe des version de wabecco 2400 avec moteur asynchrone d'origine.

J'espère que le moteur ne finira pas à la poubelle, il peut dépanner un autre propriétaire.
 

Sujets similaires

S
Réponses
12
Affichages
437
pascalp
P
D
Réponses
5
Affichages
544
Decobert
D
P
Réponses
16
Affichages
873
guy34
G
M
Réponses
2
Affichages
328
MILPRO56
MILPRO56
J
Réponses
23
Affichages
454
Johnnyh
J
Chimerebx
Réponses
29
Affichages
1 175
Elvin
E
H
Réponses
13
Affichages
2 667
KARTOMAN1
KARTOMAN1
B
Général ATLAS 618
2 3 4
Réponses
116
Affichages
6 460
Elvin
E
A
Réponses
26
Affichages
828
outlander2.2
O
N
Réponses
6
Affichages
631
norentelle
N
J
2
Réponses
49
Affichages
1 804
Jean-Claude Roland
J
stef1204
Réponses
8
Affichages
523
stef1204
stef1204
S
Réponses
25
Affichages
736
philou du 25
philou du 25
fred 69
Réponses
33
Affichages
884
alidadejack
alidadejack
P
Réponses
20
Affichages
6 439
P

Sujets similaires

D
Réponses
5
Affichages
544
Decobert
D
X
Réponses
31
Affichages
6 883
pascal.bourdaire
P
C
Réponses
14
Affichages
3 631
chris95
C
S
Réponses
12
Affichages
437
pascalp
P
Retour
Haut