UNIVERSITÉ DE TECHNOLOGIE COMPIÈGNE

Avancement de Projet:

Développement d’un banc-test de caractérisation d’émission de

nanoparticules par usure abrasive

Ballon Damien, Drouot Jérémy, Lemullois Sébastien, Nasr JadSadoun Redha, Sawma Bassel, Song Mengdi, Etudiants Master Sym

24/11/08

Damien BALLON

Jérémy DROUOT

Sébastien LEMULLOIS

Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 2

Equipe DSP / micro-contrôleur :

Introduction

Introduction

Jérémy DROUOT

Mengdi SONG

Equipe capteur :

Jad NASR

Equipe structure mécanique :

Bassel SAWMA

Redha SADOUN

Equipe moteur : Damien BALLON

Sébastien LEMULLOIS

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 3 Présentation des pièces

• 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…).

3

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

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 4 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) :

- Vitesse d’usinage- Couple d’usinage

1

2

1

2

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 5 Présentation des pièces

• Arbre cannelé: Cet arbre dois être modifier pour l’assembler avec le porte outil et l’axe de la

bielle.

• modification

5

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 6 Présentation des pièces

• Moyeu cannelée:

6

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 7 Présentation des pièces

• Porte outil : C’est une pièce en aluminium qui permis de fixer et de démonter

la lame de scie facilement

7

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 8 Présentation des pièces

Bielle: Elle transforme le mouvement de rotation du moteur en un

mouvement linéaire de l’arbre cannelé .

8

Calcul: r=0.01m Vmax=0.02m/s w=Vmax/r=0.02/0.01=2rad/s

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Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 9 Présentation des pièces

• Support du moteur Sous forme d’équerre fixer sur le chariot de la glissière pour porter

le moteur.

9

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 10 Présentation des pièces

Lame de scie:

10

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Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 11 Présentation des pièces 11

Glissière linéaire:

Entreprise: KETTERER

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Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 12 Choix et Calcul

Poids de l’arbre cannelé: P= 0.949 (kg/m)*0.330(m) =0.320kgPoids de porte outil: P=poids porte outil +2*poids de moyeu= 0.750kgPoids de chariot(1) P=poids de chariot + poids de moyeu=0.800kgPoids de chariot (2) P=poids de chariot + poids de moyeu+ support

moteur=1.180kg

Poids en mouvement horizontal:

Poids en mouvement vertical:

12

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/ 21 13 Présentation des pièces 13

Profilés:

Equerre de fixation

Entreprise: RexrothBOSCH

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Bassel SAWMA

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/ 21 14 Présentation des pièces 14

Etau:

Entreprise : ROHM

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/ 21 15 Nomenclature

Désignation

15

1 Profilés

2 Etau

3 Glissière

4 Arbre Cannelé 5 Porte Outil

6 Support Moteur 7 bielle

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Mengdi SONG

/ 21 16 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) :

- Vitesse d’usinage- Couple d’usinage

1

2

1

2

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/ 21 17 Choix du moteur 17

Moteur Courant continu

Synchrone

Asynchrone

Pas à pas

Avantage

Electronique de puissance et de contrôle simple

Sans balaisSynchronisme rotor/stator

RobusteFaible 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 + + - -

Analyse des technologies existantes :

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Redha SADOUN

Bassel SAWMA

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/ 21 18 Détermination des puissances 18

vitesse linéaire max 0,06 m/s

masse porte-outil 1,77 kgmasse paliers 1,35 kg

masse (moteur + reducteur) 0,11 kgmasse totale 3,23 kg

efforts poids 31,69 N

pas 0,002 m

couple 0,010 Nmvitesse de rotation 188,50 rd/s

1800 tr/min

puissance 1,90 W

Mouvement de l’outil Mouvement vertical

Calcul

Données

rayon manivelle 0,01 mcourse 0,02 mtemps aller-retour 1 s

masse porte outil 1,77 kg

effort usinage 300 Neffort frottement 6 Nefforts 306 N

efforts inertiels 0,70 N

couple 3,07 Nmvitesse manivelle 6,28 rd/s

60 tr/mn

puissance 19,27 W

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Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 19 Choix du fabricant 19

Génératrice tachymétrique

Electronique de puissance

Moteur à courant continu

Moteur synchrone (Brushless)

Frein

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Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 20 Bilan DSP Micro-contrôleur

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

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Sébastien LEMULLOIS

Jad NASR

Redha SADOUN

Bassel SAWMA

Mengdi SONG

/ 21 21 Bilan DSP Micro-contrôleur

Bilan DSP Micro-contrôleur

• Résultats de Comparaison de DSP / Micro-contrôleur

11

010

0,51

1111

100

0,5

00,510

101

111

0,5

Le Prix 200 € 345 €Le nombre d'entrées pour les signaux de mesuresLe niveau acceptable des signaux de mesuresLe nombre de sorties PWMLes différentes possibilités des compteursLe nombre de convertiseur ADCLa taille mémoire disponibleLes caractéristiques CANLa fréquence de l'horloge systèmeNombre et types d'interruptionsLa possibilité d'avoir un CodeurLa possibilité de traduire Matlab Simulink en code à implémenterLa facilité de codage

110v ~ 5,5v4 x 8bits

716 channel x 10bits128k ROM 8k RAM

2 x 1 Mbps0.5 ~ 8MHz

10PossiblePossible

langage C

160v ~ 3v

12 x 16bits10

16 channel x 12bits128k ROM 32k RAM

1 x 1 Mbps2 ~ 135 MHz

12 (+ 3) PossiblePossibleC/C++

Micro-contrôleur

DSP

107