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Fribotte

Introduction
Notre ami Thomas de l'équipe de l'Esiea Paris nous présente dans cette page, une série d'information très utile en mécanique que nous vous laissons découvrir…

 

 Le matériel nécessaire
Sachant que tout le monde ne posséde pas un tour et une fraiseuse j'ai taché de rassembler dans la partie mécanique des infos et des montages ne nécessitant que le matériel suivant:
  • Une perceuse à colonne et ses forêts
  • Une scie à métaux
  • Des tarauds
  • Un étau
  • Un jeu de clefs alen

 

Les roulements, paliers et coussinets
J'ai supposé que si vous ne possédiez pas de tour ou de fraiseuse vous n'ayez pas non plus de presse. C'est dans cette esprit que j'ai conçue cette rubrique: pas de machine et l'on veut tout de même la possibilité de réaliser des liaisons pivots de qualité. J'ai pour cela retenu 3 solutions qui peuvent répondre à toutes sortes de problémes et remplacer des roulements traditionels au montage délicat.

 

Les paliers de la société IGUS
Les paliers de la société IGUS sont des paliers tout plastique qui allient facilité de mise en oeuvre, encombrement et poids réduit pour un tout petit prix (de l'ordre de 10f l'unité). Leur particularité est d'offrir en plus des degrés de liberté habituels une liberté de rotulage, ce qui permet une plus grande flexibilté quant aux contraitres d'alignement (inexistantes) mais qui par ailleurs interdit leur utilisation seuls pour réaliser une liaison pivot. j'en ai utilisé dans mon robot l'an dernier ça marche nickel et je compte bien en réutiliser cette annéé. Il y a cependant quelques contraintes à leur utilisation: vitesse de rotation de l'arbre raisonnable, arbre d'HRC 42 mini mais surtout ils ont un jeu interne important ce qui impose pour un guidage en rotation de qualité d'avoir un espacement des deux éléments suffisament important.
 

Extraits du catalogue igus montrant un palier à semelle

Exemple de montage

Les coordonnées de la société IGUS:

igus PLP - 26, avenue des Pépinières-Médicis 651- F-94832 Fresnes Cedex-Tel: 01 49 84 04 04 Fax: 01 49 84 03 94

Vous pouvez commander ou bien aller sur place.

 

Les paliers traditionels
Les coussinets autolubrifiants tradionnels sont pour beaucoup d'application plus adaptés que les roulements à billes et peuvent à certaines conditions venir en solution de remplacement. Cependant réaliser un liaison pivot à l'aide de coussinets autolubrifiants peut, si l'on considére les alésages et autres usinages, être aussi compliqué à mettre en oeuvre qu'une paire de roulements. Il existe pour éviter les problémes d'usinage une gamme compléte de paliers miniatures. Retenez que pour réaliser une liaison pivot vous n'aurez alors besoin que de réaliser des perçages et de visser les paliers sur un chassis. Cependant vous aurez quand même à respecter les contraites d'alignements imposéespar ce type de paliers.

Les boitiers peuvent se trouver en zinc moulé ou bien en nylon

Les type d'application est du même genre que l'application pour les paliers IGUS, cependant comme ce type de paliers ne peut pas rotuler on peut dans certain cas les utiliser seul (si le port-à- faux n'est pas trés important ou bien si les masses sont équilibrées.

d

4

5

6

8

L

11

11

11.5

12.5

Voici les tailles disponibles en sachets de 10 piéces

Le prix d'un palier de ce type est ridicule par rapport au prix d'un roulement de la même taille et ce notamment car ils n'offrent pas les mêmes possibilités et ne répondent pas aux mêmes exigences, malgré tout les paliers sont biens adaptés aux domaines de vitesses ainsi qu'aux possibilités de montages qu'on les équipes participantes.

Chez -PRUD'HOMME transmissions- vous trouverez tout ce qui vous interresse, vous pouvez natuellement commander et ils possédent également un comptoir à la même adresse:

PRUD'HOMME transmissions

66, rue de St Denis - BP 73

F.93302 AUBERVILLIERS CEDEX

Tél: 01.48.11.46.00 Fax: 01.48.34.49.49

 

 

Les coussinets autolubrifiants
-PRUD'HOMME-transmissions commercialise également des coussinets autolubrifiants dans leur forme la plus simple. Si normalement un alésage est obligatoire, vous pourrez les accomoder dans un perçage propre cependant veillez à ne pas les déteriorer au moment du montage (de petits coups de maillets feront l'affaire).
Désignation :
  • sans collerette: CALM*d*L
  • avec collerette : CALM*d*L

Les coussinets n'ont pas de boitiers et il convient de les monter dans l'alésage H7. Comme ce sont des contraintes impossibles à satisfaire avec peu de matériel je vous recommande de ne les utiliser que pour des liaisons pivots qui n'auront pas à supporter des efforts trops importants.

Les deux types de coussinets

Vous trouverez des mini-coussinets chez -PRUD'HOMME transmissions- dans les dimensions suivantes:

d

D

L

C

T

3

6

6 et 10

9

1.5

4

8

8 et 12

12

2

5

8

10 et 16

6

10

10 et 16

14

2

8

12

12 et 16

16

2

10

15

16 et 20

20

2.5

 

Les bagues d'arrêt miniatures
Quand on a pas la possibilité d'usiner des rainures de circlips ou tout autre systeme d'arrêt en translation sur un arbre, on peut se rabattre sur les bagues d'arrêt. Avant de tomber sur le fabuleux catalogue prud'homme je ne trouvais pas de bagues d'arrêt de petites dimensions, voici pour vous une selection de bagues d'arrêt de dimension réduite. Pour ceux qui travaillent sur des arbres de section inférieure, je rappelle qu'il existe ce type de bague dans des dimensions encore plus réduite dans les magasins de modélisme (diam~2).
Pour ceux qui aurait des difficultées de montage, sachez qu'il existe ces mêmes bagues en deux parties. Les bagues sont vendues par 10 et vous les trouverez dans les dimensions suivantes:

Vue papier -1-

 

Vue papier -2-

 

d1

d2

b

5

25

10

5.5

25

10

6

25

10

7

25

10

8

25

10

9

32

10

10

32

10

 

Les accouplements
Cette section s'adresse avant tout à ceux qui ont un besoin de réaliser un accouplement entre un arbre mené et un arbre menant et qui n'ont pas trouvé de solution plus simple que celle que je vais vous présenter. Il existe un grand nombre d'alternatives, notamment l'utilisation de poulies-courroies crantés ou bien même la prise directe par assemblage solidaire, mais si vous ne pouvez pas faire autrement que d'assembler votre chaine de transmission en passant par un ou plusieurs accouplements alors cette section vous intérressera.
Problématique: Accoupler deux axes et transmettre le mouvement de l'un à l'autre.
Toute une série de solutions apparaissent selon les cas d'utilisation:
  • Transmission de puissance ou non?
  • Axes concourants, coaxiaux ou bien les deux?

Pour tenter de répondre à une multitude de questions j'ai pris deux exemples concrets: 1) relier une roue à un capteur de souris 2) relier l'arbre d'un motoréducteur et celui d'un renvoi d'angle

Exemple -1- Relier une roue à un capteur de souris
On souhaite transmettre le mouvement d'une roue de jouet dont la section de l'axe n'est pas standard à un capteur de souris. La roue de jouet est plaquée au sol grace à un systeme presseur qui comprends un ressort. De plus la réalisation approximative ne nous permet pas de positionner précisement le capteur.

La solution peut coûteuse mais néanmois efficace consiste à relier les deux axes par l'entremise d'une durite fléxible durite automobile ou bien plus souple comme les durites employée dans les hopitaux et laboratoire de chimie. L'emploi d'une durite ne pose pas de probleme car il n'y a pas d'efforts à transmettre et toute la puissance passe grace à l'adherence du caouhtchou sur l'arbre et sur le plastique.

Schéma probléme 1

Schéma solution 1

Exemple -2- Relier l'arbre d'un motoréducteur et celui d'un renvoi d'angle
Pour des raisons d'encombrements on ne peut pas utiliser de systeme poulie-courroie, engrenage ou chaine et pourtant on souhaite réaliser la transmission de puissance entre deux arbres concourrant mais certainement pas coaxiaux à cause de la qualité générale de notre réalisation.

La premiére solution qui consiste à prendre un tube en alu, le percer, tarauder les perçages pour y mettre des vis de pression est efficace et trés peu couteux cependant sa fiabilitée réside dans sa réalisation et ses limites de fonctionement sont vites atteintes

Les deux autres solutions, plus professionelles, dont les schéma expliquent leur fonctionements apportent l'avantage d'une fiabilité sans commune mesure avec la solution précedente ce qui améne à leur prix. Je les ai choisi parmi beaucoup d'autres pour leur principal avantage de ne pas nécessiter de réalésage. Cependant il existe aussi des mini joints de Oldham ou encore des mini-accouplements à soufflets métallique mais aussi de petits joints de cardans entierement métallique qui sont livrés alésés dans des diamétres 8,10,12.

 

Accouplement "artisanal"

Accouplement élastique

Mini-accouplement articulé

Pour ceux qui possédent le matériel et pour les autres qui voudraient tenter le coup à la perceuse à colonne un accouplement trés efficace peut s'obtenir en utilisant des accouplements à denture bombée en nylon:

Vous retrouverez tout ces accouplements et bien d'autres dans le catalogue de Prud'homme-transmissions, sachez qu'ils en existe pour des diametres d'arbres à partir de 6mm. Enfin sauf si vous utilisez des jouets ou des mécanos, travaillez avec le diametre 8mm car en petit diametre, c'est celui pour lequel on trouve le plus de diversité et au meilleur prix pour de la qualité professionelle en deça on tombe soit dans le sur-mesure soit dans le modélisme.

 

Les renvois d'angles

Parfois losque les dimensions l'impose on peut etre amené à vouloir transmettre de la puissance entre deux axes concourants formant un angle de 90° avec un peu de matériel et des engrenages à pigons coniques quoi de plus simple?. Mais quand on ne peut pas, il faut soit s'en passer et repenser le systeme soit faire appel à un revoi d'angle. Sachez que c'est une solution de secours dans le cas ou vous auriez deja des moteurs que vous voudriez caser dans une PMI par exemple car il existe beaucoup de solutions plus simple comme utiliser les moteurs à encombrements réduits que sont les servos modifiés par exemple, ou encore utiliser des motoréducteurs avec renvoi à 90° intégré. Pour touts les autres cas d'utilisation ou vous êtes certain qu'un renvoi d'angle s'impose voici ce qu'il existe toujours chez Prud'homme-transmissions.

Le plus économique

l'ultra léger

le renvoi d'angle de précision

-Le plus économique- est un renvoi d'angle dans sa plus simple conception les pignons sont en plastique et il existe dans des dimensions bien adaptées à la robotique; arbre sortant :5, 8, 10... pour un encombrement total de 100*100.
-l'ultra léger- est tout petit 30.5*30.5 (+ les arbres:20) mais les arbres ne font que 4mm de diametre donc ils sont parfaitement adapté à un montage avec des piéces de modélisme ou de jouets.
-le renvoi d'angle de précision- est concu pour les mécanisme ayant des contraites au niveau des jeux d'angle. il existe dans plusieurs dimensions avec des arbres sortant de diamétres 4, 8, 12 et 16 pour un encombrement moyen de 60*60

Tout les trois se fixent grâce à des trous traversants. Sachez enfin qu'il existe des renvois d'angle miniatures avec arbre traversant ou aussi appelés renvois en T.



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