Problème calcul couple moteur et intensité de courant

Bonjour à tous,

Dans le cadre d'un projet perso, j'ai besoin de quelques renseignements sur le choix d'un moteur.

Le mécanisme est le suivant :

  • 1kg de sable est réparti sur une plaque d'environ 30cm de large x 45cm de longueur, et un balai doit pousser le sable pour l'extraire de la plaque
  • le sable peut ne pas être réparti de façon uniforme (plus de sable à gauche qu'à droite par exemple, de façon aléatoire)
  • le mouvement du balai est un va-et-viens (comme un scanner de bureau). Le balai va faire 1 aller-retour (en marquant un arrêt de quelques secondes après l'aller) puis s'arrêter jusqu'à la prochaine commande.

L'idée est d'avoir 1 moteur de chaque côté, chacun relié à une crémaillère à l'aide d'un pignon cranté.

Mes questions sont les suivantes :

  • Quel serait le type de moteur idéal pour ce type de mécanisme, étant donné la notion de poids et la nécessité du va-et-viens. J'hésite entre 2 servos à rotation continue, mais les servos à couple élevé coûte très chers ,ou 2 moteurs cc, mais j'ai besoin que les moteurs soient parfaitement synchro (je crois que c'est une notion plus difficile à appréhender sur ce type de moteur)
  • Quel serait le couple nécessaire pour chaque moteur pour assurer le déplacement de la charge ?
  • Jusqu'à quelle intensité de courant ce type de moteur peut-il avoir besoin (car je dois trouver l'alim adaptée) ?

J'espère être claire dans mes explications, merci d'avance pour vos précieux conseils !

elly2:
...

  • le mouvement du balai est un va-et-viens (comme un scanner de bureau). Le balai va faire 1 aller-retour (en marquant un arrêt de quelques secondes après l'aller) puis s'arrêter jusqu'à la prochaine commande.

L'idée est d'avoir 1 moteur de chaque côté,

bonsoir
:grin:

De chaque coté ... de quoi exactement ?
expose mieux/plus précisément ce que tu souhaite réellement faire

un scanner "basique à plat " n'a pas besoin de plus d'un moteur pour déplacer son capteur dans un seul axe

si les moteurs ont une liaison mécanique (la crémaillère,si j'ai bien compris), ils seront obligatoirement synchronisés, pas besoin de se prendre la tête avec ça

Si j'ai bien compris, tu souhaites mettre en place un systéme de balai poussoir. Celui-ci étant poussé à chaque extrémité par un système moteur + crémaillère
Les mouvements étant:

  • un aller en charge
  • retour à vide
    Ton calcul de couple va dépendre du nombre de dents du pignons faisant la liaison moteur/crémaillère et du pas de la crémaillère

Mais il y a une inconnue : le temps
Le mouvement aller et le mouvement retour doivent être effectués en combien de temps ?
Le temps aller et le temps retour n'étant pas forcément les mêmes

Le gros problème étant la synchronisation des moteurs si tu souhaites que le balai poussoir reste perpendiculaire au mouvement

Pour des raisons de gain de couple et de synchronisation, j'envisagerais plutôt un mécanisme d'entraînement à vis lié à des moteurs pas à pas

Dans une autre approche, on pourrait également envisager un système de trémié a vis. Dans ce cas, il n'y a plus qu'un seul moteur (ce qui résoud le problème de synchronisation) et il n'y a plus besoin de mouvement rerour

Dans tous les cas, n'oublie pas que sable et mécanique (crémaillère/pignon ou vis) ne font pas bon ménage

Bonjour,

Merci pour ces réponses.

Artouste:
De chaque coté ... de quoi exactement ?
expose mieux/plus précisément ce que tu souhaite réellement faire

un scanner "basique à plat " n'a pas besoin de plus d'un moteur pour déplacer son capteur dans un seul axe

Effectivement, le principe est celui d'un scanner basique à plat. Je partais dans l'idée qu'il fallait 2 moteurs, un de chaque côté du balai (de l'axe) pour en assurer l'équilibre, j'ai besoin que l'axe avance bien perpendiculairement à la plaque.

Alain46, au sujet du temps, je n'ai pas de contrainte. Le mouvement peut être lent (il me semble que plus la vitesse est faible plus le couple augmente ?). L'aller et le retour peuvent mettre le même temps ca n'a pas d'importance.

Je te rejoins pour le problème de synchronisation...

Je n'ai aucune idée de ce qu'est un "système de trémié à vis", et je n'ai pas trouvé d'info à ce sujet.
Pourrais-tu m'en dire plus ?

(oui j'ai conscience des problèmes liés au sable, je vais essayé d'étancher au mieux les mécanismes).

Il y'a aussi le problème du poids à "pousser", il me faut un moteur assez puissant pour cela, et je bloque sur le calcul à effectuer afin de pouvoir choisir correctement mon moteur.

elly2:
Bonjour,

Merci pour ces réponses.

Effectivement, le principe est celui d’un scanner basique à plat. Je partais dans l’idée qu’il fallait 2 moteurs, un de chaque côté du balai (de l’axe) pour en assurer l’équilibre, j’ai besoin que l’axe avance bien perpendiculairement à la plaque.

(…)

Je te rejoins pour le problème de synchronisation…

Et moi je maintiens que si il y a une liaison mécanique entre les deux moteurs, il n’y a pas de soucis de synchro. Mais bon,deux moteurs plus faibles, ou un seul plus gros ? les deux sont faisables

elly2:
...

(oui j'ai conscience des problèmes liés au sable, je vais essayé d'étancher au mieux les mécanismes).

Il y'a aussi le problème du poids à "pousser", il me faut un moteur assez puissant pour cela, et je bloque sur le calcul à effectuer afin de pouvoir choisir correctement mon moteur.

Bonsoir
ton "/idée/souhait/projet" c'est pour une réalisation fonctionnelle personnelle ou c'est juste dans le cadre d'une approche d’étude/recherche "scolaire" ?

De toutes façons , les choses premières à établir/définir sont les contraintes physiques "obligées"
= déjà dimensionner l'enveloppe physique (grandeurs) de la "manip"

Bricofoy, qu'entends-tu précisément pas liaison mécanique ?
En effet les deux moteurs sont liés par l'axe, et chacun connectés à une crémaillère, cela forme un H, dont la barre centrale doit monter et descendre, et les deux barres latérales représentent les crémaillères (schématiquement bien sûr)

Dans la version avec 2 moteurs, je ne me pose en effet pas la question de la synchro, c'est plutôt dans le cas où je n'en mets qu'un seul, il faut ne faudrait pas que ca tire d'un côté et que l'axe ne soit plus perpendiculaire...

Ce qui m'ennuie surtout, c'est qu'au départ je pensais utiliser 2 servomoteurs à rotation continue, ayant un couple de 14kg.cm chacun. Je n'ai pas encore défini le diamètre du pignon qui assurera la connexion avec la crémaillère mais cela ne pourra excéder 4 ou 5 cm. Je ne sais pas trop dans quelle mesure cette info est importante, je suppose qu'il s'agit du même principe que les réducteurs dans les boitiers de servo, l'organisation des pignons assure la réduction de la vitesse et l'augmentation du couple, mais j'ai pas trop saisi le cacul, bref...
En gros, j'ai peur qu'avec mes 2 servos et le poids à pousser, ca crame mes servos, ou mes régulateurs de tensions qui ne peuvent délivrer que 1.5A par servo (si les servo poussent fort, ils vont beaucoup consommer), ou que sais-je encore...

Artouste, mon projet est une réalisation personnelle en effet.

Qu'entends tu par "grandeurs de la manip"?
Parles-tu de la taille global du ... "bidule" ?

-> La plaque recevant le sable mesure 30 cm de large x 45cm de hauteur, et reçois environ 800g voire 1 kg max de sable.
Le balai mesure donc 30cm de large (35 avec le jeu), il y'a un moteur à gauche et un à droite, monté sur deux crémaillères parallèles à la plaque (donc longueur 45cm).
C'est vraiment l'idée d'un scanner de bureau, à part que le petit néon qui va et vient serait un balai qui pousse du sable... niveau proportion on est assez proche.

j'entends que si ils sont liés par l'axe, il n'y a pas de questions à se poser, ils sont obligatoirement synchronisés, par l'axe, précisément.

Mais pour des poids si faibles, un seul moteur suffira largement,il faut juste un guidage de chaque coté de l'axe(un roulement).

Et tu peux utiliser un moteur d'essui-glace de voiture : ça ne coûte rien à la casse, et c'est assez puissant pour pousser plusieurs kilos de sable. Si tu me rembourse le port, je peux même t'en envoyer un gratos. Deux relais pour le commander dans les deux sens, et l'affaire est faite.