Développement d’un banc-test de caractérisation d’émission de nanoparticules par usure abrasive Ballon Damien, Drouot Jérémy, Lemullois Sébastien, Nasr Jad Sadoun Redha, Sawma Bassel, Song Mengdi, Etudiants Master Sym

Equipe DSP / micro-contrôleur : Jérémy DROUOT Introduction Equipe DSP / micro-contrôleur : Jérémy DROUOT Mengdi SONG Equipe structure mécanique : Bassel SAWMA Redha SADOUN Damien BALLON Equipe moteur : Sébastien LEMULLOIS Equipe capteur : Jad NASR Introduction

Présentation des pièces 3 Selon la possibilité d’acquérir les pièces , on a choisi celles à acheter et celles a usiner on tenant compte de cout d’achat et la satisfaction de nos besoins (contraintes sur le matériau , poids, effort…). Pièces a Acheter Pièces a Usiner Arbre Cannelé Porte Outil Moyeu Cannelé Support du moteur Glissière Linéaire bielle Lame de scie Profilés Etau Notant que certaines pièces acheter peuvent être modifier

Cinématique du banc-test : Type de commande 4 Cinématique du banc-test : Moteur(s) de translation verticale : - Vitesse d’approche / de retrait - Vitesse d’usinage - Efforts sur l’échantillon lors de l’usinage Moteur de mouvement de l’outil (usinage de l’échantillon) : - Couple d’usinage 1 1 2 2

Présentation des pièces 5 Arbre cannelé: Cet arbre dois être modifier pour l’assembler avec le porte outil et l’axe de la bielle. modification

Présentation des pièces 6 Moyeu cannelée:

Présentation des pièces 7 Porte outil : C’est une pièce en aluminium qui permis de fixer et de démonter la lame de scie facilement

Présentation des pièces 8 Bielle: Elle transforme le mouvement de rotation du moteur en un mouvement linéaire de l’arbre cannelé . Calcul: r=0.01m Vmax=0.02m/s w=Vmax/r=0.02/0.01=2rad/s

Présentation des pièces 9 Support du moteur Sous forme d’équerre fixer sur le chariot de la glissière pour porter le moteur.

Présentation des pièces 10 Lame de scie:

Présentation des pièces 11 Glissière linéaire: Entreprise: KETTERER

Choix et Calcul 12 Poids de l’arbre cannelé: P= 0.949 (kg/m)*0.330(m) =0.320kg Poids de porte outil: P=poids porte outil +2*poids de moyeu= 0.750kg Poids de chariot(1) P=poids de chariot + poids de moyeu=0.800kg Poids de chariot (2) P=poids de chariot + poids de moyeu+ support moteur=1.180kg Poids en mouvement horizontal: Poids en mouvement vertical:

Présentation des pièces 13 Profilés: Equerre de fixation Entreprise: RexrothBOSCH

Présentation des pièces 14 Etau: Entreprise : ROHM

Désignation 5 Porte Outil 6 Support Moteur 7 bielle 1 Profilés 2 Etau Nomenclature 15 Désignation 1 Profilés 2 Etau 3 Glissière 4 Arbre Cannelé 5 Porte Outil 6 Support Moteur 7 bielle

Cinématique du banc-test : Type de commande 16 Cinématique du banc-test : Moteur(s) de translation verticale : - Vitesse d’approche / de retrait - Vitesse d’usinage - Efforts sur l’échantillon lors de l’usinage Moteur de mouvement de l’outil (usinage de l’échantillon) : - Couple d’usinage 1 1 2 2

Analyse des technologies existantes : Choix du moteur 17 Analyse des technologies existantes : Moteur Courant continu Synchrone Asynchrone Pas à pas Avantage Electronique de puissance et de contrôle simple Sans balais Synchronisme rotor/stator Robuste Faible coût Fiable en positionnement Inconvénient Présence de balais  Entretien, génération d’étincelles Pas de couple de démarrage (corrigé avec le Brushless) Variation de vitesse plus complexe Pas adapté au contrôle en couple Choix + -

Détermination des puissances 18 Mouvement de l’outil Mouvement vertical rayon manivelle 0,01 m course 0,02 temps aller-retour 1 s masse porte outil 1,77 kg effort usinage 300 N effort frottement 6 efforts 306 efforts inertiels 0,70 couple 3,07 Nm vitesse manivelle 6,28 rd/s 60 tr/mn puissance 19,27 W vitesse linéaire max 0,06 m/s masse porte-outil 1,77 kg masse paliers 1,35 masse (moteur + reducteur) 0,11 masse totale 3,23 efforts poids 31,69 N pas 0,002 m couple 0,010 Nm vitesse de rotation 188,50 rd/s 1800 tr/min puissance 1,90 W Données Calcul

Génératrice tachymétrique Electronique de puissance Choix du fabricant 19 Frein Génératrice tachymétrique Electronique de puissance Moteur synchrone (Brushless) Moteur à courant continu

Bilan DSP Micro-contrôleur Fonctions et applications de DSP / Micro-contrôleur A quoi sert un DSP / un Micro-contrôleur ? Application dans notre projet Travail effectué et prévu Comparaison de DSP / Micro-contrôleur (effectuée) Manipulation de test pour maîtriser la méthode de commande (commencée) Mise en œuvre d’une boucle d’entraînement sur le banc-test Choix de carte : DSP TMS320C2812 Tester avec un DSP disponible à l’UTC Bilan DSP Micro-contrôleur

Bilan DSP Micro-contrôleur Résultats de Comparaison de DSP / Micro-contrôleur Micro-contrôleur DSP 10 7 Bilan DSP Micro-contrôleur