Système de trancannage

UGS : EX1200 Catégorie :

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Le système de trancannage EX1200 utilise un boîtier de va et vient UHING, mécanisme qui transforme le mouvement de rotation continu d’un arbre lisse en un mouvement linéaire de va et vient.
Cinématiquement il s’apparente à un système vis-écrou. Toutefois deux fonctionnalités supplémentaires sont assurées : le réglage du pas du système vis-écrou et le changement du sens du
pas (hélice à gauche ou à droite). Cette dernière fonctionnalité autorise le changement de sens de déplacement du boîtier. Par ailleurs, grâce à un dispositif spécial, l’inversion de sens de
translation du boîtier est quasi instantanée.
Ces mécanismes sont beaucoup employés dans les techniques de bobinage. Ils servent à répartir correctement les fils ou câbles sur une bobine.
Techniquement, pour cette opération qui s’appelle de trancannage, il est important de s’assurer :
– De la vitesse de retournement qui conditionne la qualité du bobinage.
– Du non-glissement entre les bagues intérieures des roulements formant écrou et l’arbre quelle que soit l’accélération du boîtier.
– Du non -glissement lors du chargement du boîtier.

ACTIVITÉS PÉDAGOGIQUES
Le système revêt un aspect mécanique de haut niveau en raison de la complexité du boîtier de transformation de mouvement à pas réglable et à retournement. Il permet de conduire l’analyse
fonctionnelle des différentes fonctions :
– Mesurer les performances du système UHING (contact arbre – bague de roulement, système
de réglage de pas,….)
– Conduire une modélisation logicielle (SolidWorks et MECA3D) relativement aux soussystèmes
de réglage du pas et de bistable de changement de sens.
Les aspects électriques et de commande sont aussi prépondérants avec le moteur à courant continu
et son variateur 4 quadrants, l’instrumentation complète (capteurs de vitesse, de position, d’effort).

Liste de travaux pratiques :
TP1 : Découverte du système et analyse fonctionnelle interne.
TP2 : Vérification expérimentale des performances.
TP3 : Modélisation cinématique.
TP4 : Modélisation logicielle du réglage du pas.
TP5 : Modélisation logicielle du changement de sens.
TP6 : Mesure des performances – Durée de retournement et pas.
TP7 : Etude et mesure de glissement.
TP8 : Mise en oeuvre d’une opération de trancannage. Réglages associés.
TP9 : Asservissement – Identification du système.
TP10 : Fonctionnement 4 quadrants du variateur de vitesse.

SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

Un banc d’essai comprenant :

– Un boîtier UHING monté sur support avec dispositif pour mettre en oeuvre une opération
de trancannage.

– Deux bobines permettent de régler le dispositif et de réaliser cette

opération avec des fils de différents diamètres.

– Un moteur à courant continu.

Des capteurs permettent de mesurer en temps réel :
– La vitesse de rotation du moteur par génératrice tachymétrique.
– La vitesse de translation du boîtier par génératrice tachymétrique.
– Le courant moteur, image du couple.
– La position angulaire de l’axe du roulement formant écrou en fonction du temps durant la
période de retournement par capteur potentiométrique.
Un capteur d’effort permettant de tester la force limite de glissement.

-Un boîtier de commande avec :
Un variateur électronique 4 quadrants. Les consignes d’entrée imposées au moteur
par le variateur sont de type : échelon de vitesse, rampe de vitesse, vitesse
sinusoïdale.
Une carte d’acquisition National Instruments permet d’accéder à une fréquence de
10 000 Hz. Ce niveau de mesure permet d’étudier la phase de retournement qui dure
environ 0,1 seconde.
Un afficheur pour la vitesse de rotation du moteur.
Un commutateur pour fonctionnement en mode manuel ou par logiciel.
– Un logiciel de pilotage et d’acquisition

COMPLÉMENT:
Boîtier UHING pour manipulation EX1220
Boîtier avec capot en plexiglas permettant la visualisation du
fonctionnement mécanique du système (réglage du pas et
changement de sens).

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