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Qu’est-ce qu’un onduleur triphasé ?

Un onduleur triphasé est un dispositif qui utilise un circuit d’inversion pour modifier la valeur de la tension ou la fréquence du courant alternatif.

Parmi les dispositifs d’inversion, un onduleur triphasé est un dispositif dans lequel la cible de conversion est le courant alternatif triphasé. Un circuit inverseur est un circuit qui utilise une fonction de commutation pour convertir le courant continu en courant alternatif.

Un dispositif d’onduleur se compose d’un convertisseur, d’un condensateur et de ce circuit d’onduleur.

Utilisations des onduleurs triphasés

Les méthodes de contrôle suivantes sont disponibles pour les onduleurs, et la méthode de contrôle utilisée dépend de l’utilisation prévue.

1. VVVF

Abréviation de Variable Voltage Variable Frequency, qui fait référence à la commande de tension variable et de fréquence variable. Il s’agit d’une méthode qui contrôle arbitrairement la tension et la fréquence du courant alternatif de sortie.

Les applications comprennent la commande de moteurs à courant alternatif dans les véhicules ferroviaires et, plus récemment, dans les climatiseurs.

2. CVVF

CVVF est l’abréviation de Constant Voltage Variable Frequency (tension constante à fréquence variable) et se réfère à la commande de tension constante à fréquence variable. Il s’agit d’une méthode qui permet de contrôler la fréquence du courant alternatif de sortie comme on le souhaite.

Les applications comprennent les cuisinières à induction. Les courants à haute fréquence peuvent être utilisés pour fournir un chauffage plus puissant. Les courants à basse fréquence peuvent être utilisés pour chauffer à des températures plus basses.

3. CVCF

Abréviation de “Constant Voltage Constant Frequency”, référence à la commande à tension constante et à fréquence constante. L’objectif est de distribuer une alimentation stable sans chute de tension. Utilisé dans les alimentations d’ordinateurs, les ASI (alimentations sans interruption), etc.

Principe des onduleurs triphasés

Dans un onduleur triphasé, un courant alternatif d’entrée est converti en courant continu dans un circuit convertisseur. Une diode est utilisée dans le circuit convertisseur, dont le rôle est de convertir le courant alternatif en courant continu dans une direction.

Le courant continu converti est ensuite introduit dans le circuit inverseur. Le circuit de l’onduleur fonctionne selon un schéma de contrôle connu sous le nom de PWM. Cette section décrit en détail le circuit de l’onduleur et son schéma de contrôle.

1. Circuits inverseurs

La modulation de largeur d’impulsion est couramment utilisée dans les circuits inverseurs. Abrégée en PWM (anglais : Pulse Width Modulation), elle commande une sortie donnée en contrôlant le rapport ON/OFF des interrupteurs.

Ce contrôle permet une faible consommation d’énergie et une miniaturisation. Dans un circuit inverseur, le sens du courant traversant la charge est inversé lorsque l’interrupteur est activé/désactivé. Cette technologie, appelée technologie de commutation, est utilisée pour générer du courant alternatif.

2. MLI

L’une des méthodes de contrôle PWM est la méthode de comparaison des ondes triangulaires. Dans cette méthode, une onde sinusoïdale (AC) de la fréquence souhaitée et une onde triangulaire haute/basse, appelée porteuse, sont introduites dans un amplificateur opérationnel et comparées.

Si l’onde sinusoïdale est supérieure à la porteuse, le signal de commande de commutation est activé. En revanche, si la valeur de l’onde sinusoïdale est inférieure à celle de la porteuse, le signal de commande est désactivé. En répétant cette comparaison, le signal de commande de commutation, l’onde d’impulsion, peut être émis.

Une autre méthode est la VFM (modulation à fréquence variable). Par rapport à la PWM, la VFM fonctionne avec un rendement plus élevé à faible charge lorsque cette méthode est utilisée.

3. Rl réponse transitoire

Le signal d’impulsion émis par l’onduleur présente une réponse transitoire RI lorsqu’il est transmis à un moteur à induction, etc. La réponse transitoire RI est la réponse d’un circuit contenant un circuit série de résistance et d’inductance à un état stable (tension d’entrée), après que la tension appliquée au circuit augmente doucement par rapport à la tension d’entrée.

En ajustant la fréquence de commutation en tenant compte de la réponse transitoire RL, il devient possible d’appliquer un courant alternatif lisse à un moteur à induction, etc.

 

Autres informations sur les onduleurs triphasés

Qu’est-ce que le courant alternatif triphasé ?

Le courant alternatif triphasé désigne trois courants alternatifs avec des valeurs de tension égales et des phases différentes de 120° chacune. Les phases sont légèrement décalées, de sorte que la somme du courant alternatif dans chaque phase soit nulle. L’avantage du courant alternatif triphasé est le suivant : la somme des courants retournant à l’alimentation après avoir alimenté la charge est nulle, de sorte qu’un circuit de retour n’est pas nécessaire pour le courant alternatif triphasé.

Les onduleurs triphasés convertissent le courant alternatif triphasé, qui est utilisé pour le transport de l’énergie dans les lignes électriques en raison de son rendement énergétique supérieur à celui du courant alternatif monophasé et des autres types de courant alternatif.

Qu’est-ce qu’un instrument de mesure acoustique ?

Les instruments de mesure acoustique sont des instruments de mesure électroniques qui recueillent et mesurent la “pression acoustique” et la “fréquence” du son mesuré, ainsi que le bruit émis à des constantes périodiques spécifiques, la mesure des caractéristiques des basses fréquences de transmission, la mesure de la plage d’intensité sonore sûre (niveau de tolérance de pression acoustique, etc.).

De petits instruments de mesure acoustique légers, équipés de microphones et pouvant être tenus dans une main, sont disponibles dans le commerce. De plus, ils aident à la construction de salles de concert, par exemple en subdivisant les paramètres de mesure et en effectuant des mesures à point fixe. Les instruments de mesure acoustique sont indispensables pour obtenir un son et une résonance idéaux.

Utilisations des instruments de mesure acoustique

Les instruments de mesure acoustique sont utilisés pour le réaménagement des zones urbaines, la mesure des performances de confort intérieur des véhicules de transport à grande vitesse tels que les trains à grande vitesse, les niveaux d’insonorisation des copropriétés et autres propriétés, l’équipement et l’installation des salles de concert, etc.

En tant qu’équipement de laboratoire, ils sont utilisés pour mesurer les niveaux d’insonorisation et d’isolation acoustique des matériaux de construction et des équipements. Il s’agit par exemple d’insonoriser des pièces construites comme des unités de montage dans une pièce.

Ils sont également utilisés pour mesurer les niveaux de bruit et d’absorption acoustique des nouveaux développements tels que les matériaux mixtes et le contreplaqué.

Principe des instruments de mesure acoustique

La fonction principale d’un instrument de mesure acoustique est de mesurer et d’enregistrer simplement les fréquences sonores et le bruit. En tant qu’élément acoustique, il mesure l’intensité du son (niveau de pression acoustique), qui est convertie en décibels (/㏈) et affichée.

Par exemple, en utilisant l’acoustique d’une salle comme sujet, il peut être utilisé pour mesurer la réponse en basse fréquence à un point fixe, le niveau de pression acoustique maximal reproduit (capacité de pression acoustique) et les mesures par bande d’octave.

Les mesures de la réponse en basse fréquence, l’analyse par ⅓ d’octave, l’analyse du bruit à mesure constante et la détermination des valeurs maximales et minimales dans la gamme audible jouent un rôle très important dans les installations musicales telles que les salles de concert, les théâtres et les salles de spectacle.

De même, même si nous nous concentrons uniquement sur la mesure des décibels en termes de fonctionnalité, la mesure et la visualisation des valeurs des surfaces d’insonorisation des murs RC dans les copropriétés est utilisée comme indicateur pour augmenter la valeur des caractéristiques environnementales du bâtiment.

Elle est également utilisée comme indicateur de la qualité du matériau de revêtement mural lors de l’intégration d’un piano à queue dans une unité de pratique musicale. Outre les valeurs de l’indice de bruit, les mesures répétées de la réverbération de la note centrale du piano, 440 HZ, de la montée à la disparition, des harmonies d’octaves et d’accords fournissent un indicateur de qualité quantifié.

Qu’est-ce qu’un servomoteur à courant alternatif ?

Un servomoteur à courant alternatif est un actionneur qui convertit un signal de commande électrique provenant d’un contrôleur de niveau supérieur en un mouvement physique.

Un exemple serait le mouvement d’un bras de robot vers une position spécifiée. Les servomoteurs à courant alternatif permettent d’obtenir une position, une vitesse et une force de rotation précises par le biais d’une commande électrique.

Les moteurs comprennent les moteurs à courant continu, les moteurs à courant alternatif et les moteurs à impulsions, mais les servomoteurs à courant alternatif sont classés dans la catégorie des moteurs à courant alternatif, et la plupart des moteurs utilisés actuellement pour le contrôle de la position et de la vitesse, en particulier dans le domaine de l’automatisation des usines (FA), sont des servomoteurs à courant alternatif.

Utilisations des servomoteurs à courant alternatif

Les servomoteurs à courant alternatif sont utilisés dans les systèmes d’automatisation lorsqu’ils doivent effectuer des tâches physiques, en particulier dans la production de produits industriels nécessitant un haut degré de précision.

Par exemple, les robots industriels utilisés dans les usines de fabrication automobile utilisent des servomoteurs à courant alternatif pour déplacer les bras du robot et effectuer des tâches telles que le soudage et la peinture. Ils contribuent également à une productivité élevée et à un positionnement de haute précision dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et de cristaux liquides, dans le montage de composants électroniques et dans la production de LED, etc.

Principe des servomoteurs à courant alternatif

Le rotor, qui est la partie rotative du moteur, est équipé d’aimants permanents et un détecteur (encodeur) est connecté à l’arbre, qui est l’axe central du rotor, pour détecter l’angle de rotation et la vitesse de rotation.

Le rotor est entouré d’une bobine de fil émaillé enroulée autour d’un stator, qui est un noyau de fer constitué de plaques d’acier électromagnétiques laminées. En fonction de ces signaux, le servo-amplificateur alimente le moteur et le fait fonctionner.

La précision du servomoteur à courant alternatif est assurée par un détecteur installé dans le moteur lui-même, qui détecte le nombre de tours et l’angle de rotation et envoie des signaux de retour à l’amplificateur d’asservissement.

Le servo-amplificateur assure le fonctionnement précis du moteur en comparant les signaux du contrôleur avec les signaux de retour. La figure 2 montre un exemple de configuration de commande pour un servomoteur à courant alternatif.

Autres informations sur les servomoteurs à courant alternatif

1. Comment sont utilisés les servomoteurs et les moteurs pas à pas à courant alternatif ?

Il existe différents types de moteurs et ils doivent être utilisés de différentes manières en fonction de l’application et des conditions. Les servomoteurs et les moteurs pas à pas à courant alternatif sont les moteurs les plus couramment utilisés dans les applications industrielles. Ces deux types de moteurs sont capables de contrôler un positionnement de haute précision, mais chacun possède ses propres caractéristiques en termes de structure et de principe de fonctionnement.

Moteurs pas à pas
Les moteurs pas à pas, également connus sous le nom de moteurs à impulsions, sont des moteurs qui se déplacent selon des angles de pas en réponse à des signaux d’impulsions, et le nombre d’impulsions détermine l’angle de rotation, ce qui permet un positionnement précis. La vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du signal d’impulsion.

Parce qu’ils sont compacts et génèrent un couple élevé, ils ont une accélération et une réactivité excellentes et conviennent aux applications qui nécessitent une répétition fréquente des opérations de démarrage et d’arrêt, mais leurs inconvénients sont les suivants.

• L’angle de pas minimum est d’environ 0,72° dans l’angle de rotation (1/5 000 @ 1 tour).
• Le contrôle est en boucle ouverte, et si un saut de vitesse se produit, le moteur ne reviendra pas à sa position initiale.

Servomoteurs AC
Les servomoteurs à courant alternatif sont équipés d’un encodeur qui détecte la vitesse de rotation et la position et les transmet à la commande de rotation du moteur, ce qui permet un positionnement précis. En fonction des performances de l’encodeur, de nombreux modèles ont une résolution de rotation de 1/5 000 tr/min @ 1 tr/min ou mieux.

Les servomoteurs ont des caractéristiques de couple stables, de la plus basse à la plus haute vitesse, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant des déplacements à grande vitesse sur des distances relativement longues.

2. Freinage des servomoteurs à courant alternatif

Pour garantir la sécurité des équipements industriels tels que les variateurs utilisant des moteurs à courant alternatif, certains d’entre eux sont équipés de freins pour arrêter le moteur en cas d’urgence lorsque l’alimentation électrique est coupée ou qu’une défaillance se produit. Il existe deux principaux types de freins

Les freins de freinage.
Le premier est appelé frein de freinage, qui génère une force de freinage en consommant d’importantes charges d’énergie inertielle sous forme de chaleur dans une résistance ou sous forme d’énergie régénérative, qui est renvoyée à l’alimentation électrique sous forme d’énergie électrique par l’intermédiaire d’un servo-amplificateur. La méthode qui consomme de la chaleur est appelée frein dynamique et celle qui réutilise l’énergie sous forme d’énergie électrique est appelée frein à récupération, mais toutes deux ne servent qu’à la décélération et n’ont pas de fonction de maintien.

Freins mécaniques
L’autre type de frein est le frein mécanique, qui est un dispositif vertical de montée et de descente utilisé pour empêcher une chute en cas de panne de courant. Pour éviter la chute d’une machine, il est nécessaire de la maintenir à l’arrêt pendant une longue période, ce qui nécessite l’utilisation d’un frein de maintien ou d’un frein électromagnétique. L’image ci-dessus montre un exemple d’utilisation d’un servomoteur à courant alternatif avec frein électromagnétique sur l’axe Y d’une machine-outil, telle qu’un centre d’usinage horizontal.

Avec un frein électromagnétique actionné hors tension, le frein est appliqué lorsque l’alimentation est coupée et maintient la machine à l’arrêt.

Qu’est-ce qu’un alésoir en spirale ?

Un alésoir en spirale est un type d’outil de coupe utilisé pour le forage.

Il se compose d’un corps conique et d’une lame hélicoïdale qui, en tournant, coupe la paroi du trou à un angle donné. Les alésoirs en spirale sont des outils utilisés pour ajuster le diamètre d’un trou.

Les copeaux produits lors de la coupe peuvent être évacués en douceur, tandis que les lames en spirale maintiennent un diamètre de trou constant pour une coupe de précision. Ils sont généralement utilisés manuellement, mais peuvent également être utilisés sur des machines à commande numérique.

Utilisations des alésoirs en spirale

Voici quelques utilisations typiques des alésoirs en spirale :

• Le perçage
  Ils sont utilisés pour le perçage de pièces de moteurs automobiles, de cadres d’avions, etc.
• Le perçage de haute précision
  Ils servent pour la fabrication de pièces de machines de précision et d’équipements médicaux
• Le taillage de gorges
  Ils servent pour l’usinage de rainures dans les engrenages et les roulements, etc.
• Le traitement de la coupe en fonction du type de matériau
  Ils servent également pour l’usinage de métaux, de matières plastiques, de bois, etc.
• L’usinage de longs trous
  Mais aussi pour les châssis d’automobiles, les pièces de structure de navires, etc.

Principe des alésoirs en spirale

Le processus par lequel un alésoir en spirale agrandit un trou est le suivant :

1. L’insertion de l’alésoir en spirale

La partie de la tige de l’alésoir spirale est fixée à un outil approprié (par exemple, une poignée ou un mandrin de perçage), puis la partie tranchante de l’alésoir spirale est insérée dans la position initiale du trou. L’arête de coupe doit être alignée avec précision sur l’axe central de ce dernier.

2. La rotation et progression

Le trou est agrandi en faisant tourner l’outil avec l’alésoir en spirale fixé en place. Cette rotation permet à l’arête de coupe d’entrer en contact avec la paroi du trou et de commencer à couper, tout en faisant progresser l’alésoir en spirale à l’intérieur du trou. La vitesse de progression doit être ajustée en fonction du matériau de la pièce et des conditions de coupe.

3. La coupe et l’évacuation des copeaux

L’arête de coupe de l’alésoir en spirale entame la paroi du trou au fur et à mesure de sa rotation. Des copeaux sont alors générés au cours de ce processus de coupe, mais la structure de l’alésoir spirale garantit que ceux-ci n’adhèrent pas à l’arête de coupe. Ainsi, ils sont évacués en douceur, de sorte que l’arête de coupe élargit le trou en douceur et avec une force constante. De ce fait, ils conservent la forme circulaire du trou au fur et à mesure de la coupe.

4. L’agrandissement du trou et la finition

Le trou est agrandi pendant la rotation de l’alésoir en spirale. La coupe est douce ainsi qu’uniforme et le trou peut être agrandi avec une grande précision. Selon la situation, il peut être nécessaire d’ajuster les conditions de coupe au cours du processus, ou d’assurer le refroidissement et l’élimination des copeaux.

5. L’inspection et la finition

Une fois que le trou a été agrandi au diamètre souhaité, les dimensions et la forme du trou sont mesurées pour vérifier la qualité de l’usinage. Assurez-vous que les résultats des mesures répondent aux exigences et aux objectifs de la conception.

Structure de l’alésoir en spirale

La structure principale de l’alésoir en spirale est la suivante :

1. La partie tranchante

La partie tranchante de cet alésoir se caractérise par une disposition en spirale des arêtes de coupe cylindriques. Cette disposition permet à l’alésoir de couper efficacement à l’intérieur du trou pour une expansion en douceur. En revanche, une structure en spirale réduit l’adhérence des copeaux à l’arête de coupe et réduit l’usure de l’arête de coupe.

2. La section de la tige

La partie de la tige de l’alésoir en spirale est l’endroit où il se fixe à la poignée, au mandrin de la perceuse ou à un autre outil. Elle est responsable de la rotation de l’arête de coupe.

3. La section de la lame

La section de la lame de l’alésoir en spirale est la zone située entre la section du tranchant et la section de la tige. La section de la lame est de forme cylindrique, tout comme celle de la pointe en spirale, et coupe l’intérieur du trou.

Types d’alésoirs en spirale

Il existe différents types d’alésoirs en spirale, dont certains sont énumérés ci-dessous. Les noms peuvent varier d’un fabricant à l’autre.

1. Le type à tige droite

Ces alésoirs en spirale ont une tige droite et la partie coupante est en forme de spirale. Les alésoirs à tige droite sont utilisés avec des mandrins de perçage à tige droite ou des mandrins à pince de serrage.

2. Le type à tige conique

Ces alésoirs en spirale ont une tige conique et sont utilisés avec des mandrins de perçage de même type. Les alésoirs en spirale à tige conique sont particulièrement adaptés aux opérations d’usinage sur les tours et autres machines.

3. L’alésoir court

Les alésoirs courts ont une section de coupe courte et sont généralement utilisés pour l’usinage de trous courts. Ils sont faciles à contrôler et conviennent à une utilisation dans des environnements où l’espace est restreint.

4. L’alésoir long

Ce type d’alésoir est utilisé pour l’usinage de trous profonds avec des sections de coupe longues. Les alésoirs longs se caractérisent par leur longueur, qui leur permet d’atteindre des trous profonds dans la pièce.

5. L’alésoir manuel

Les alésoirs manuels sont principalement utilisés pour l’usinage manuel. Ils présentent l’avantage de convenir aux travaux fins nécessitant précision et finition.

6. L’alésoir mécanique

Il s’agit d’alésoirs utilisés dans les processus d’usinage automatisés. Les alésoirs mécaniques sont montés sur des machines telles que les tours et les fraiseuses. Ils permettent ainsi un usinage efficace et précis.

7. L’alésoir pour fraise à billes

Ces alésoirs combinent les caractéristiques des fraises à billes et des alésoirs. La partie coupante a une forme sphérique comme celle d’une fraise à billes. Il convient particulièrement à l’usinage de surfaces courbes et de trous circulaires.

Autres informations sur les alésoirs en spirale

1. Les avantages des alésoirs en spirale

La capacité de coupe
L’avantage des alésoirs en spirale est leur capacité de coupe élevée. La structure spéciale de la lame en spirale réduit la résistance à la coupe et augmente la vitesse de celle-ci, tout en facilitant l’évacuation des copeaux.

La rigidité et stabilité
Les alésoirs en spirale sont des outils solides et rigides. Même sous des charges de coupe élevées, les vibrations et les déformations sont réduites au minimum, ce qui permet de percer des trous avec une grande précision.

L’oualité de la finition
Un autre avantage des alésoirs en spirale est la qualité de la finition des trous. La précision du diamètre du trou et l’uniformité de l’état de surface garantissent le respect des dimensions du trou et des conditions de surface requises.

La longue durée de vie
Les alésoirs en spirale sont durables et ont une longue durée de vie. En particulier lorsqu’ils sont revêtus d’un métal dur ou d’un revêtement de haute qualité. L’usure et la détérioration de la capacité de coupe sont alors réduites. Ils conservent donc des performances élevées même lorsqu’ils travaillent en continu pendant de longues périodes ou qu’ils traitent des matériaux durs.

Une large gamme d’utilisation
Les alésoirs en spirale sont utilisés dans une large gamme d’utilisations. Par exemple, ils servent à percer des trous dans les métaux et les plastiques, à percer des trous de positionnement de précision et des géométries de trous spéciales. Leur polyvalence et leur flexibilité leur permettent d’être utilisés dans un grand nombre d’industries et de processus de fabrication.

2. Les inconvénients des alésoirs en spirale

Le coût élevé
Les alésoirs en spirale sont relativement coûteux car ils nécessitent des matériaux de haute qualité et des conceptions spéciales. L’investissement initial et les coûts de remplacement peuvent être plus élevés que pour d’autres alésoirs. C’est le cas en particulier pour les grandes dimensions et les spécifications spéciales, car ils sont plus chers.

Les restrictions d’utilisation
Les alésoirs en spirale sont optimisés pour une gamme spécifique de matériaux ou de tailles de trous. Par conséquent, il peut être difficile d’obtenir des conditions de coupe et des performances optimales lorsqu’ils sont utilisés sur des matériaux ou des tailles de trous différents. De plus, l’usinage de géométries de trous spéciales et de trous profonds nécessite une ingéniosité et un équipement particuliers.

Le contrôle des copeaux
Les alésoirs en spirale génèrent de grandes quantités de copeaux lors de la coupe. Si les copeaux ne sont pas éliminés correctement, ils peuvent avoir un impact négatif sur l’environnement de travail et la capacité de coupe de la machine. Les copeaux doivent donc être gérés par un nettoyage régulier et l’utilisation de fluides de coupe appropriés.

3. L’amélioration des performances de coupe

Les performances de coupe des alésoirs en spirale peuvent être améliorées par la forme et le revêtement de l’arête de coupe et le réglage de l’angle d’hélice. Des conditions de coupe optimales, en particulier pour les matériaux durs et le forage de trous profonds, permettent d’obtenir des performances de coupe élevées.

4. Les utilisations spéciales des alésoirs en spirale

Les alésoirs en spirale sont utilisés comme outils pour des utilisations spécifiques en modifiant la forme, le revêtement, etc. Par exemple, en rendant la pointe de l’alésoir spirale sphérique, un alésoir pour fraise à bille peut alors être utilisé pour l’usinage sphérique.

5. En combinaison avec un équipement d’usinage automatique

Les alésoirs en spirale peuvent être utilisés en combinaison avec des centres d’usinage automatiques. Ces derniers sont compatibles avec les outils de précision tels que les alésoirs en spirale, car ils peuvent contrôler avec précision les dimensions et la position d’usinage. De plus, leur utilisation combinée peut améliorer la précision de l’usinage et l’efficacité du travail.

Qu’est-ce qu’une tête de micromètre ?

La tête du micromètre est la partie du micromètre qui se déplace et touche l’objet à mesurer lorsqu’elle est serrée entre l’objet à mesurer. Normalement, la tête est déplacée en tournant un bouton situé sur la partie de la tête, ensuite serrée entre les objets à mesurer. Les produits dotés d’une échelle sont courants, permettant une mesure visuelle. De nombreuses têtes micrométriques numériques sont disponibles depuis peu. La pointe est généralement cylindrique mais il existe également des produits coniques, sphériques et en forme de bride.

Utilisations des têtes de micromètres

Les têtes de micromètres sont utilisées pour l’inspection et la maintenance d’équipements et de produits industriels, ainsi que pour mesurer les dimensions d’objets d’essai dans les laboratoires et les centres de recherche. Elles sont utilisées sur des produits qui doivent être mesurés avec une plus grande précision qu’avec des pieds à coulisse, par exemple. Lors du choix d’une tête micrométrique, il est nécessaire de prendre en compte des facteurs tels que la précision de la mesure, la facilité d’erreur, le type numérique ou analogique, et la facilité d’entretien. Notez que les têtes micrométriques mesurent par contact et ne conviennent donc pas pour mesurer le caoutchouc et autres matériaux dont la forme se déforme par contact.

Principe des têtes de micromètre

La tête de micromètre se compose d’une section de mesure, d’une broche, d’une section de montage, d’une douille graduée, de boutons de réglage grossier et fin. Les boutons de réglage grossier et fin sont reliés à la broche par un engrenage qui varie la broche en fonction de la rotation du bouton. Le bouton de réglage fin est généralement équipé d’une échelle, ce qui permet de mesurer des quantités plus fines. Dans le domaine du montage, les produits sont disponibles avec des méthodes de montage telles que le serrage à l’aide de vis, d’écrous ou de mortaises.

Lors de la prise de mesure, la broche est déplacée en déplaçant le bouton grossier, qui entre légèrement en contact avec l’objet à mesurer. Le bouton de réglage fin est ensuite ajusté pour établir un contact complet avec l’objet à mesurer. Le bouton est doté d’un mécanisme qui empêche la broche d’avancer après le contact et lui permet de tourner jusqu’à ce que le contact soit total. La mesure peut alors être effectuée en examinant la graduation du manchon et la graduation de la molette de réglage fin.

Exemples d’utilisation d’une tête de micromètre

La tête de micromètre est utilisée pour le réglage de la plage de mouvement des platines multi-axes, etc., ainsi que pour les gabarits de contrôle des pièces et autres éléments devant être contrôlés en grande quantité.

Pinces à tête micrométrique

Lorsqu’on utilise une tête micrométrique comme pince, il est possible d’utiliser une butée correspondant à l’amplitude du mouvement. Il est également conseillé de choisir un produit doté d’une pince en fonction du produit. Cela évite le desserrage de l’opération.

Comment fixer la tête du micromètre ?

La méthode de fixation de la tête de micromètre varie selon que l’arbre de montage de la tête micrométrique (tige) est de type droit ou de type à écrou.

• Méthode de fixation du type droit
  Utilisez une pièce du côté du roulement comme pièce divisée, adaptez-la à l’arbre de montage et serrez-la à l’aide d’une vis ou d’un dispositif similaire pour la fixer en place. Faites passer l’arbre de montage à travers le trou du côté du roulement et fixez-le à l’aide d’une vis de blocage.
• Méthode de fixation pour les types avec écrous
  Passez l’arbre de montage à travers le trou du côté du roulement et fixez-le à l’aide de l’écrou attaché.

Capacité de charge des têtes de micromètres

La capacité de charge des têtes de micromètres dépend des conditions d’utilisation, telles que la méthode de montage, la charge statique ou dynamique. Elle dépend aussi de leur usage comme fonctionnement ou comme butées. Il n’existe donc pas de définition quantitative.

À titre d’exemple, les limites de charge recommandées sont indiquées ci-dessous.

• Capacité de charge des têtes micrométriques
  Modèle standard, pas de broche de 0,5 mm : jusqu’à environ 4 kg.
  Modèle haute performance, pas de broche de 0,1 mm/0,25 mm : jusqu’à environ 2 kg.
  Modèle haute performance, pas de broche de 0,5 mm : jusqu’à environ 4 kg.
  Modèle haute performance, pas de broche 1,0 mm : jusqu’à env. 6 kg.
  Modèle haute performance, pas de broche linéaire : jusqu’à env. 2 kg.
  Modèle haute performance pour le mouvement, pas fin MHF avec mécanisme différentiel : jusqu’à env. 2 kg.
• Charge statique selon la méthode de montage
  Méthode de serrage de l’écrou : 8,63 à 9,8 kN (880 à 1000 kgf) pour endommager l’unité principale.
  Méthode de fixation par fente : 0,69 à 0,98 kN (70 à 100 kgf) en cas de chute du support de montage.
  Méthode de fixation par vis : endommagement de la vis de réglage de 0,69 à 1,08 kN (70 à 110 kgf).

Qu’est-ce qu’un capteur linéaire ?

Un capteur linéaire est un capteur qui mesure un déplacement linéaire.

Ils sont également appelés “capteurs de position”, “capteurs de déplacement”, “capteurs de mesure de longueur”, “capteurs laser”, “codeurs à fil”, “codeurs linéaires” et “capteurs linéaires de mesure”. En fonction du principe de mesure, on distingue les capteurs de déplacement à laser, les capteurs de mesure de longueur, les capteurs de déplacement à courant de Foucault, les capteurs de déplacement à contact, les capteurs à induction électromagnétique et les capteurs à base de caméra.

Utilisations des capteurs linéaires

Les capteurs linéaires sont utilisés dans un grand nombre de domaines, notamment les semi-conducteurs, les cristaux liquides, les équipements électriques, les appareils ménagers, les automobiles, la transformation, les machines de construction, les entrepôts automatisés, les équipements de drainage, les produits pharmaceutiques, l’alimentation et l’emballage, ainsi que les soins médicaux.

1. Les équipements de fabrication de semi-conducteurs et de cristaux liquides

Les codeurs et les capteurs à base de caméra sont utilisés dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et de cristaux liquides pour détecter la position de l’étage d’entraînement.

2. Les usines de production alimentaire

Dans les usines de production alimentaire, ces capteurs sont utilisés pour contrôler la quantité d’aliments transformés et pour détecter la hauteur des produits moulés.

3. Les machines de construction et entrepôts automatisés

Ces capteurs sont utilisés pour le positionnement précis dans les machines de construction et les entrepôts automatiques.

4. Autres

Ils sont utilisés dans les systèmes de drainage pour mesurer le degré d’ouverture. Dans le domaine de la médecine, ils servent à mesurer la position précise et la hauteur des tables de tomodensitométrie ainsi que d’opération. Leur capacité à mesurer le déplacement et la position les rend utiles pour la détection de présence/absence et le positionnement, l’inspection et la mesure, la surveillance et le contrôle.

Principes des capteurs linéaires

Il existe plusieurs types de capteurs linéaires, dont le principe diffère selon le type de capteur.

1. La mesure de déplacement sans contact

La mesure de déplacement sans contact comprend les capteurs de position linéaires, les capteurs laser, les codeurs linéaires et les capteurs à base de caméra.

Le capteurs de position linéaire
Les méthodes utilisées sont la magnétostriction et l’induction électromagnétique. Dans le cas de la méthode magnétostrictive, un champ magnétique est créé dans la direction circonférentielle lorsque des impulsions de courant sont appliquées au fil magnétostrictif, . De ce fait, la déformation par torsion est mesurée en déplaçant l’aimant sur le fil magnétostrictif sans contact. La contrainte de torsion se propage dans le fil magnétostrictif par des ondes ultrasoniques. C’est ainsi que le temps de propagation de ces ondes ultrasoniques peut être mesuré et utilisé pour une sortie analogique ou numérique.

Le capteur laser
Un capteur laser mesure la position et la distance en projetant un faisceau laser sur un objet et en recevant la lumière réfléchie au niveau du récepteur. La position, la distance et le déplacement de l’objet peuvent être détectés à partir du temps écoulé entre l’émission ainsi que de la réception de la lumière et de la variation angulaire de celle qui est reçue.

Les codeurs linéaires
Dans le cas des codeurs linéaires, qui sont utilisés comme capteurs linéaires, une fente est gravée sur l’échelle qui sert de règle. Il existe des types optiques, qui détectent les impulsions lumineuses émises et réfléchies par la tête, et des types magnétiques, qui utilisent les variations magnétiques.

Le capteur à base de caméra
Les capteurs à caméra permettent de mesurer sans contact la position, la vitesse et la longueur. Ils détectent la position actuelle sur la base d’une étiquette de code-barres attachée et l’utilisent comme échelle de référence pour la mesure. Des longueurs allant jusqu’à 10 km peuvent être positionnées avec une précision de 0,15 mm.

2. La mesure de déplacement par contact

La mesure de déplacement par contact comprend les potentiomètres linéaires et les codeurs à fil. Les potentiomètres linéaires utilisent des éléments résistifs et des balais pour mesurer mécaniquement le déplacement. La sortie est une tension.

Les codeurs à fil se composent également d’un mécanisme à fil et d’un codeur. Ils mesurent le nombre de tours du tambour.

Caractéristiques des capteurs linéaires

Les capteurs linéaires sont disponibles dans les types et caractéristiques suivants :

1. Les capteurs linéaires de position sans contact

Il s’agit de capteurs de déplacement sans balais et sans contact. La détection de la position peut se faire par induction électromagnétique ou par magnétostriction. Ils se caractérisent par une longue durée de vie, une grande précision et une mesure à grande vitesse, car il n’y a pas de point de contact mécanique.

2. Les capteurs de position linéaires à contact

Ces capteurs de déplacement sont dotés de balais et fournissent une sortie proportionnelle à la position mécanique. Ils ont une durée de vie relativement courte en raison de l’usure des balais, mais offrent des avantages en termes de coût.

3. Les capteurs laser

Les capteurs de déplacement détectent la position et la distance en projetant un faisceau laser sur un objet et en recevant la lumière réfléchie au niveau du récepteur. Ils se caractérisent par leur petite taille, leur légèreté, leur compacité et leur absence de contact, ainsi que par leur grande vitesse, leur haute précision et leur capacité à mesurer les objets les plus petits.

Les inconvénients sont qu’ils sont vulnérables à la saleté et à la poussière, et qu’il est difficile de détecter des objets transparents ou à surface réfléchissante. Ils sont également sujets à des erreurs en cas de lumière ambiante, telle qu’une lumière fluorescente, et des bavardages peuvent se produire.

4. Les codeurs à fil

Les codeurs à fil sont des capteurs de déplacement qui détectent la longueur d’un fil. Ils résistent aux conditions environnementales (eau, huile, poussière, etc.), mais doivent être remplacés lorsque le fil est usé.

5. Les codeurs linéaires

Les capteurs linéaires sont des capteurs optiques ou magnétiques qui permettent d’effectuer des mesures de haute précision et à grande vitesse. Les capteurs optiques peuvent effectuer des mesures incorrectes en raison de la saleté, etc.

Qu’est-ce qu’un engrenage hélicoïdal ?

Les engrenages hélicoïdaux sont des engrenages en forme dont les bandes de dents sont torsadées par rapport à l’axe et qui sont appelés engrenages hélicoïdaux. Ils sont plus résistants et plus silencieux que les engrenages droits, dont les dents sont parallèles à l’axe, car leur rapport d’engrènement est plus élevé (la zone où les engrenages s’engrènent l’un dans l’autre est plus grande).

Ces engrenages sont largement utilisés dans divers dispositifs de transmission, dans les réducteurs et dans les transmissions automobiles qui requièrent un fonctionnement silencieux et une grande efficacité de transmission. L’angle d’hélice varie en fonction du type d’engrenage, et les angles entre les engrenages doivent correspondre.

Utilisations des engrenages hélicoïdaux

La plupart des transmissions des voitures particulières utilisent des engrenages hélicoïdaux en raison de leurs caractéristiques de faibles vibrations, d’engrènement régulier, de silence et de confort de conduite, et de leur capacité à convertir efficacement la puissance du moteur.

Ils sont également utilisés dans les “réducteurs”, qui maintiennent la source d’énergie du moteur à une vitesse constante, et dans les “boîtes de vitesses”, qui peuvent changer de vitesse à volonté. Ces deux machines sont toujours attachées à tout ce qui est mû par un moteur, c’est pourquoi les engrenages hélicoïdaux jouent un rôle majeur.

Principe des engrenages hélicoïdaux

Les engrenages hélicoïdaux s’engrènent de manière continue, alors que les engrenages droits s’engrènent de manière intermittente. Ils sont donc moins bruyants et plus résistants à grande vitesse, mais ils sont plus complexes que les engrenages droits simples, et donc plus chers à fabriquer.

Un autre inconvénient des engrenages hélicoïdaux est que, du fait de leur structure, la poussée est générée dans la direction axiale des engrenages.

Charge de poussée

Les charges de poussée deviennent plus fortes à mesure que la puissance augmente, de sorte qu’un roulement séparé est nécessaire pour recevoir les charges de poussée. En l’absence de palier, une usure et une mauvaise rotation peuvent se produire.

Comme le palier de butée doit être séparé de l’engrenage, il faut prévoir de l’espace pour le palier.

En tant qu’application, il existe des «engrenages hélicoïdaux» qui combinent des engrenages hélicoïdaux à droite et à gauche pour supprimer la charge de poussée, ce qui est un inconvénient des engrenages hélicoïdaux. (Engrenages hélicoïdaux doubles)

Les engrenages hélicoïdaux ont la particularité de s’annuler dans la direction où la charge de poussée agit, de sorte qu’aucune charge de poussée n’est générée.

Conception des engrenages hélicoïdaux

Les engrenages hélicoïdaux avec une denture à angle droit ont le même engrènement que les engrenages droits vus de l’avant de la denture, de sorte que l’on peut utiliser les mêmes formules de calcul que pour les engrenages droits.

La formule de calcul est décrite en détail dans les données techniques du fabricant, mais il est possible de calculer les dimensions requises pour la conception du montage de l’engrenage, telles que la distance entre les centres de l’engrenage, et les valeurs nécessaires pour les calculs de résistance.

Ce sont les forces axiales qui doivent être prises en compte. Les engrenages hélicoïdaux ont des dents inclinées, de sorte que des forces axiales sont générées au niveau des surfaces de contact des dents. Plus l’angle de torsion est grand, plus la force est importante, et la direction de la force change entre le sens de rotation et le sens de torsion.

C’est pourquoi des roulements capables de supporter des charges axiales sont nécessaires, et des roulements capables de supporter des charges axiales, tels que des roulements angulaires, sont utilisés. Lorsque l’on effectue une rotation avant et une rotation arrière, des forces sont générées dans les deux sens, de sorte qu’un roulement combiné est utilisé pour supporter les deux charges. En général, un côté est fixé axialement et l’autre côté est supporté.

Le matériau utilisé peut être du métal ou de la résine, et le matériau approprié doit être choisi en fonction de l’application.

Jeu des engrenages hélicoïdaux

Pour calculer le jeu des engrenages hélicoïdaux, on utilise le tableau de calcul du jeu spécifié dans la norme JIS. On calcule l’écart entre les dents en déterminant l’importance de la réduction de l’épaisseur de la dent, qui est ensuite convertie en angle.

Par exemple, pour un engrenage JIS de classe 5 avec un module d’équerrage de 2, 30 et 60 dents et un angle de torsion de 30°, le module frontal est de 2,31 et le diamètre du cercle primitif est de 69,3 et 138,6, respectivement. Ces conditions entraînent une réduction de l’épaisseur des dents de 60 à 250 microns pour les petits engrenages et de 70 à 300 microns pour les grands engrenages, avec un jeu minimum de 60 + 70 = 130 microns et un jeu maximum de 250 + 300 = 550 microns.

En fonction de l’application, il peut être nécessaire de réduire le jeu entre les dents en dessous de la limite spécifiée ou de réduire la plage de tolérance du jeu. Dans ce cas, il est possible de réduire le jeu en fixant une tolérance plus petite pour une valeur appelée épaisseur de la dent de chevauchement, mais si elle est trop petite, la lubrification sera insuffisante, ce qui entraînera une lubrification insuffisante, une usure plus rapide des dents et une augmentation du couple et du bruit de l’entraînement. Il faut veiller à ce qu’elle ne soit pas trop petite, en particulier à grande vitesse. S’il est trop grand, des cliquetis à l’arrêt et des vibrations lors des variations de charge peuvent se produire.

Qu’est-ce qu’un support de roulement  ?

Les supports de roulements sont utilisés dans les roulements pour ouvrir l’espace entre les billes et leur permettre de tourner à grande vitesse.

Le terme est utilisé dans une variété d’industries et a des significations différentes selon les secteurs, mais nous présentons ici les supports de roulements utilisés dans les roulements pour les produits industriels. Dans les roulements ordinaires, la rotation à grande vitesse est empêchée par le frottement entre les billes, mais les support de roulements sont utilisés pour éliminer le frottement entre les billes et sont donc également appelés supports de roulements à friction mécanique.

Utilisation des supports de roulements

Les supports de roulements sont utilisés pour créer un espace entre les bagues extérieure et intérieure d’un roulement afin que les billes n’entrent pas en contact avec les billes adjacentes. Il existe des bagues de roulement en acier et en résine, et il est important de consulter le fabricant du roulement pour choisir le matériau approprié, car ils varient en fonction de la méthode de fabrication et de l’environnement dans lequel ils sont utilisés.

Principe des supports de roulements

Cette section présente les supports de roulements utilisés dans les roulements. Elle explique comment l’état du roulement change selon qu’il est équipé d’un support de roulement ou non.

1. Sans support de roulement

Comme mentionné ci-dessus, le support de roulement sert à éviter le contact bille à bille dans le roulement. À l’inverse, s’il n’y a pas de support de roulement, de l’énergie est perdue pendant l’entraînement en raison de la force de frottement générée lorsque les billes entrent en contact les unes avec les autres. Le contact entre les billes augmente également le bruit et provoque l’usure des billes. En raison de ces inconvénients, les roulements sans supports de roulement sont utilisés pour les roulements utilisés à faible vitesse.

2. Avec support de roulement

L’installation d’un support de roulement élimine le contact entre les billes. Cela réduit l’usure, la perte d’énergie et le bruit dus au contact entre les billes pendant la rotation. Il est donc possible d’atteindre des vitesses élevées.

3. Types de support de roulement

Le type de support de roulement utilisé dépend du type de roulement. Les roulements sont divisés en deux types : les roulements à billes et les roulements à rouleaux. En conséquence, il existe deux types de supports de roulement : les supports de roulement à billes et les supports de roulement à rouleaux. Les supports de roulements  à billes sont également appelées supports de roulements et les supports de roulements à rouleaux sont appelées cages.

Autres informations sur les supports de roulements

1. Supports de roulements en général

Les supports de roulements sont principalement utilisés dans les équipements à usage professionnel, mais on les retrouve aussi dans les roulements de bicyclettes. Les roulements utilisés pour assurer le bon fonctionnement des bicyclettes sont principalement constitués de billes de fer et de graisse, et les supports de roulements sont utilisés pour fixer les billes en place. Et bien que les roulements sans entretien soient récemment devenus plus courants, les roulements à billes et leurs supports de roulements sont encore souvent utilisés.

Ils sont souvent utilisés autour des manivelles et des guidons de bicyclettes et peuvent être entretenus à l’aide d’outils, mais leur nature délicate signifie qu’ils doivent également être réparés par un réparateur, en fonction de la situation.

2. Causes de rupture des supports de roulements

Les dommages causés par des vibrations, des chocs ou des moments excessifs, qui sont des charges qui font basculer l’arbre en rotation, nécessitent un examen des conditions de charge. Le lubrifiant est nécessaire pour une rotation en douceur, mais si les dommages sont dus à une insuffisance de lubrifiant et à une mauvaise lubrification, il est possible d’y remédier en révisant le lubrifiant et la quantité appropriés. Si les dommages sont dus à une mauvaise installation, comme le basculement, il est nécessaire de revoir la méthode d’installation et de réduire l’erreur autant que possible.

Les dommages peuvent également être causés par des objets étrangers coincés dans l’élément de fixation ou par des contusions lors de l’installation. Le matériau même du support de roulement n’est pas très résistant. Ils sont facilement rayés ou déformés par des forces externes ou par le contact avec d’autres pièces, ce qui peut entraîner des dommages.

Qu’est-ce qu’une équerre en tôle ?

Les équerres sont des supports et des accessoires utilisés pour fixer des pièces de machines, etc. Les équerres fabriquées par transformation de la tôle sont appelées équerres en tôle.

Elles sont souvent traitées par pliage, perçage et taraudage, ainsi que par fraisage en C et usinage en R afin d’éviter les blessures.

Afin de supporter de lourdes charges, des structures nervurées sont soudées pour augmenter la résistance. Le pliage et le pressage, ainsi que le traitement des nervures triangulaires, sont également employés.

Les matériaux de tôlerie sont souvent à base de fer pour les objets lourds et à base d’aluminium ou de fer pour les objets légers.

Utilisations des équerres en tôle

Elles permettent de fixer des composants mécaniques et électriques qui nécessitent relativement peu de force dans un large éventail d’équipements, tels que les machines industrielles, les équipements optiques, les équipements de mesure, les automobiles et les appareils électroménagers.

Outre la fixation des composants, les trous de montage ne sont parfois pas simplement percés mais transformés en longs trous ronds ou similaires. Ceci afin de fournir un mécanisme pour ajuster la position du composant fixé.

Les pièces usinées sont souvent employées lorsqu’une forte solidité est requise. La tôle étant considérablement moins chère, elle est également utilisée pour fixer des charges lourdes en soudant des structures nervurées pour augmenter la solidité.

Principe des équerres en tôle

Ces derniers temps, des lasers de grande puissance sont devenus disponibles à faible coût et les performances des machines de traitement au laser se sont améliorées. Il est désormais possible de découper des tôles épaisses, auparavant difficiles à découper, et de produire des équerres en tôle d’une épaisseur de 9 mm, c’est-à-dire aussi épaisse qu’une tôle usinée, à un coût relativement faible.

Si un grand nombre d’équerres doit être fabriqué, elles peuvent l’être à un coût nettement inférieur en utilisant une poinçonneuse à tourelle. Il est aussi possible de fabriquer des matrices et effectuer des travaux d’emboutissage.

Même lorsque l’épaisseur de la tôle est inférieure ou égale à 1 mm, il est possible de produire des tarauds suffisamment résistants en utilisant un procédé d’emboutissage appelé “ébarbage + taraudage”.

Les écrous et entretoise à souder sont facilement disponibles pour la tôle, ce qui permet d’ajouter assez facilement des fonctions supplémentaires et de produire des équerres en tôle à fonctions multiples.

Les équerres en tôle normales sont pliables mais il faut faire attention car cela peut affecter la forme du support, par exemple en étirant les trous autour de la zone de pliage.