Transcript TRACÉ DES PIECES MOULÉES AU SABLE

LA LIAISON GLISSIERE
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I.Problématique
Poly p 3/17
1) Quelles sont les Fonctions?
FP
Réaliser une
liaison glissière
entre 2 pièces
Positionner deux pièces
FT1
entre elles Glissière :
C’est le guide
Permettre un mouvement
Coulisseau :
FT2 relatif de translation
C’est la pièce
suivant un axe
qui translate
FT3
Transmettre les
efforts
…/…
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2) Critères de choix (Fonctions contraintes)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
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Intensité de l’effort transmissible
Nature de l’effort transmissible (axial, radial,
combiné)
Durée de vie
Précision du guidage
Fréquence, vitesse et accélération de translation
Encombrement
Prix
S’adapter aux conditions de fonctionnement (à
coup, vibrations…)
Résistance au mouvement
…/…
…
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II.Les solutions
1) Solutions sans éléments roulants
a) Forme cylindrique simple
Vis à téton
Arrêter la rotation
de l’alésage % à
l’arbre
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F 30 H7/g6
Ou H8/f7
…/…
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Clavette
F 30 H7/g6
Ou H8/f7
…/…
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Cannelures
Ajustement:
30 H7/g6
Mais aussi:
Ou H8/f7
Méplat , vis sans tête, vis à bout
plat …
…/…
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Phénomène d’arc-boutement
Poly p 4/17
Vue de dessus
Tiroir
Commode
£Fmain/1
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…/…
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Phénomène d’arc-boutement
Vue de dessus
Tiroir
Commode
BLOCAGE
£Fmain/1
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…/…
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Phénomène d’arc-boutement
Commode 0
d
Paramètres influents:
• le jeu,
• le coefficient de frottement,
• le rapport entre L (longueur de
guidage) et d (diamètre ou épaisseur).
Pour éviter ce phénomène il faut
• L>2.d,
• diminuer le coefficient de frottement
en choisissant un couple de matériaux
adéquat et en lubrifiant,
• diminuer au maximum le jeu.
L
£FN0/1
Tiroir 1
£FM0/1
£Fmain/1
…/…
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Critères d’utilisation
1)
2)
3)
4)
5)
6)
guidage court (faible course) et
vitesse de translation faible
Transmet des efforts faibles (ergots,
clavette) à élever (cannelures)
Solution économique
précision de guidage faible
(ajustement H7g6 ou H8f7 ou H8e9)
Résistance au mouvement élevé
Risque d’arc-boutement
…/…
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b) Forme cylindrique double
Poly p 5/17
Contraintes de conception:
•Parallélisme
e
2 pivots glissants
Hyperstatique
•H=Is+mi+ms-Es
•H=(4+4)+0+1-6(2-1)=3
•Jeu serré sur l’entraxe e
(ou liberté possible)
•Ajustement sur l’alésage
et l’arbre avec jeu
•Cylindricité des colonnes
•L/d>2 pour l’arcboutement
3 Conditions
géométriques :
•2 Parallélismes entre
les 2 cylindres
•Entraxe constant e
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Ajustement:
30 H8/e9
Ou H8/f7
…/…
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Critères d’utilisation
1) Préconisé pour les guidages courts
(faible course)
2) Supporte des vitesses de translation
assez élevées
3) C'est une solution coûteuse
4) L'usinage précis induit une précision
de guidage précise
5) Risque d’arc-boutement
…/…
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c) Forme Complémentaires Prismatiques
Queue
Coulisseau
Rainure
d'aronde
carré
en Té
Triangulaire et
appui plan
Poly p 6/17
Rectangulaire et
appui plan
…/…
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Exemple: Réglage de l’inclinaison d’un volant
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Rattrapage de jeu
•Beaucoup de frottement
=> Usure
•Nécessité de rattraper le
jeu d’usure
…/…
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Conception
L
30 H7-g6
J
d
10 H7-g6
jeu
40 H7-g6
J
J
J
…/…
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Conception améliorée
…/…
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Critères d’utilisation
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Préconisé pour les guidages courts et longs
Supporte des vitesses de translations élevées
Peut transmettre des efforts de supports
perpendiculaires au coulisseau, de directions
quelconques et d'intensité élevée
Solution assez coûteuse
Beaucoup de résistance au mouvement
Très bonne stabilité
Peu de risque d’arc-boutement (sauf pour le
guidage carré)
…/…
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2) Solution avec éléments roulants
Poly p 7/17
a) Douille à billes pour forme
cylindrique simple
…/…
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Critères d’utilisation
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Préconisé pour les guidages longs (course > 4 *
longueur de la douille)
Supporte des vitesses de translation très élevées
Peut transmettre des efforts de support
quelconque mais d'intensité faible
C'est une solution assez coûteuse
Très faible résistance au mouvement et très bon
rendement
Bonne stabilité
Pas de risque d’arc-boutement.
…/…
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b)
Douille à billes pour forme cylindrique double
Poly p 9/17
…/…
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Critères d’utilisation
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Préconisé pour les guidages longs (course > 4 *
longueur de la douille)
Supporte des vitesses de translation très élevées
Peut transmettre des efforts de support
quelconque et d'intensité assez élevée
C'est une solution assez coûteuse
Très faible résistance au mouvement et très bon
rendement
Très bonne stabilité et précision
Pas de risque d’arc-boutement.
…/…
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b) Les Rails
•
Poly p 11/17
A billes
Sans recirculation de billes
Avec recirculation de billes
…/…
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•
A Rouleaux
Avec recirculation de rouleaux
Sans recirculation de rouleaux
…/…
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•
A Aiguilles
…/…
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• Sur PATINS (billes,
rouleaux ou aiguilles)
…/…
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…/…
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• Sur rails avec des galets
Poly p 12/17
…/…
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• Sur rails par douille à billes cubique
…/…
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Conception
1) Guidage
maintenu
1
2
…/…
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Fig.1
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2) Guidage en appui
libre
1
2
S’assurer qu’il n’y a aucun
risque de basculement !
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Critères d’utilisation
Poly p 13/17
En règle générale
1) Rigidité et absence de jeu, très bonne précision
2) Très faible coefficient de frottement
3) Supporte des charges assez élevées à très élevées
4) Supporte des accélérations et vitesses très
élevées
5) Suivant les mécanismes et le type de conception,
les directions des charges peuvent être
quelconques
6) Pas d'arc-boutement.
7) Coût élevé
En particulier : voir les remarques sur chacune des
solutions.
…/…
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III.
Etudes des pressions de
Poly p 15/17
contact
•La transmission des efforts se fait par les
surfaces de contact
=> Bien les dimensionner en BE
•Surface nominale
•Surface réelle
Aspérités:
…/…
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•Modélisation des surfaces nominales
Type de contact
Modélisation
Vue de Dessus
Sphère
•Pressions de contact
Pc=Force/Surface => +S diminue, +Pc augmente
Pour un même diamètre un contact bille sur plan
aura une Pc supérieure à un contact cylindre sur
plan
Pc<Padm par le matériau sinon écrouissage, ou
écaillage…
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Cylindre
…/…
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Écrouissage
Modification du matériaux lorsque sa
déformation (due à des contraintes trop
élevées) dépasse sa limite élastique
w
Résistance au mouvement
Fbille/plan
V
…/…
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Écaillage
Fatigue locale du matériaux passant de sa
forme initiale à sa déformation élastique.
Localement cette partie de détache.
w
Fbille/plan
V
…/…
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IV. Dimensionnement des
éléments roulants
Poly p 16/17
1)
Durée de vie nominale L10
•
Fin de vie : Apparition de l’écaillage ou de
l’écrouissage
•
10% des éléments roulants ne sont pas maîtrisés
Ils dépassent ou n’atteignent pas L10
•
L10 est en 105 mètres
…/…
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Charge dynamique C (N) :
Donnée constructeur
C permet d’atteindre 100 Km
L10=
Charge équivalente P (N) :
Charge Radiale équivalente qui, exercée sur le
roulement du guidage linéaire, donnerai la même
durée de vie que celle obtenue par la charge
combinée (Fa+Fr).
[C/P]n en 105 mètres
L10h = [C/P]n.833/(nosc.H) en heures
Pour les billes : n=3
Pour les rouleaux et aiguilles : n=10/3
nosc : Nombre d'allers retours par minutes (c/min)
H : Longueur de la course (m)
…/…
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2)Application
Soit un axe de manipulateur guidé sur 2 patins à billes
LWH15-C.
Le nombre d'aller retour est de 6 par minutes sur une
course de 1 mètre.
La charge équivalente est de 800daN.
Déterminez la durée de vie d'un guidage par mètres puis
par heures.
…/…
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Poly p 17/17
L10= [C/P]n en 105 mètres
C=9320 N donnée constructeur
P=800daN
Billes : n=3
En mètre:
L10= [9320/800]3 C’EST FAUX!!!!!
Il y a 2 patins et il faut convertir en
Newton
L10= [9320/4000]3
L10=12,6.105m
…/…
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L10h = [C/P]n.833/(nosc.H) en heures
En heures:
L10h = [9320/4000]3.833/(6.1)
L10h =1756h
Si la glissière travail environ 5 heures 5 jours/7, combien
de jours durera-t-elle?
5heures*5jours=25heures/semaine
L10jours= L10h/25 =1756/25 = 70 semaines
1 année comporte environ 47 semaines,
Lannée=70/47=1,5 ans
La glissière a une durée de vie d’un peu plus de 1 an ce
qui est faible. Il faudra une glissière d’une plus grande
charge dynamique pour admettre la charge de 4000N.
La LWH25-C durera 5 ans.
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43/43
MERCI POUR VOTRE
ATTENTION
AVEZ-VOUS DES QUESTIONS ?
Prenez la Fiche Synthèse!
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