Séance n°13

N'ayant pas eu le temps de rédiger le compte-rendu de la semaine dernière à cause de la revue de conception, nous vous en faisons un résumé aujourd'hui.

La présentation de la cinématique du mécanisme et des calculs d'engrenages c'est dans l'ensemble bien passée mais l'analyse de notre conception c'est avérée moins réussie.

En effet, les paliers lisses qui guident l'arbre intermédiaire sont trop éloignés par rapport au diamètre de l'axe ce qui aura pour répercutions une flexion importante de l'arbre. Le diamètre de l'arbre nous étant d'une certaine façon "imposé" par le cahier des charges, il nous faut donc rapprocher les paliers entre eux. On retrouve le même problème sur l'arbre de sortie mais qui sera plus facilement réglé par l'augmentation de son diamètre.

Enfin un dernier problème a été mis en avant au niveau de la liaison entre les pattes du robot et la rainure du bâti. La solution technologique réalisée ne remplit pas les critères d'une liaison encastrement ce qui rend la translation de la patte impossible. Nous avons donc décidé de supprimer une des deux plaques soudées au bâti servant à porter les paliers lisses. Au niveau de l'arbre intermédiaire, les paliers lisses seront portés par une nouvelle pièce fixée sur la partie supérieure du bâti.

Nous n'avons pas vraiment touché à la partie équilibre ce qui reste un problème majeur à régler.

Séance n°12

En cette dernière séance avant la revue de conception, le travail qui s'annonçait conséquent c'est révélé par la suite être astronomique. En effet, Nous nous sommes rendu compte que nos schémas cinématiques sur papier et en 3D étaient incomplets car il manquait tout le mécanisme lié à la transmission de sa puissance aux pattes. D'un autre coté, il fallait rédiger un compte-rendu de chaque séance du projet, préparer un powerpoint pour la présentation orale et toujours cette même ambition de pouvoir animer le produit CATIA afin de pouvoir terminer les calculs.

Nous avons redessiné un schéma cinématique plan sur papier mais nous nous sommes rendu-compte qu'une des liaisons devait être représentée dans un autre plan... Nous nous sommes donc mis à réaliser la cinématique spatiale sous OpenMeca pour pouvoir ensuite la redessiner en 3D sur papier. La liaison entre l'arbre intermédiaire et le vilebrequin par les engrenages à denture droite nous a posé quelques soucis car difficilement représentable par les normes des schémas cinématiques habituels. Or il existe un moyen sur OpenMeca de représenter ses pignons et ainsi de schématiser la liaison. Par contre nous ne pourrons pas représenter de pignons coniques par le biais de ce logiciel.

Une fois l'assemblage sur CATIA terminé avec les sous ensembles, nous avons essayé d'animer pour de bon notre robot main en vain. En effet, nous avions relié des sous-ensembles entre eux avec leurs propres connexions mécaniques ce qui rendu notre simulation impossible de la sorte.

Notre revue de conception n'est donc pas terminée et nous prions pour qu'elle le soit avant mardi prochain...  

Séance n°11

Nous avons été confronté aujourd'hui à de sérieux problèmes qui ont une répercussion non négligeable sur notre robot. En effet, Nos pattes n'auraient pas une forme adaptée à l'équilibrage du système. De plus nos pignons droits étaient dimensionné avec le couple de la visseuse maximal. On a donc modifié notre fichier Excel en les dimensionnant avec 1/3 du Couple de serrage et 2/3 de la vitesse de rotation de sortie. Cela a considerablement changé notre rapport de transmission Moteur/Pattes qui est passé de 0,8 à 0,2.

Nous souhaitons d'autre part calculer la vitesse linéaire de notre robot. Pour se faire, nous devons déterminer, sur une animation CATIA, la distance que parcours notre robot après un tour de vilebrequin (en mm/tr. On pourra ainsi en multipliant ce résultat à notre vitesse de rotation en tr/min, trouver notre vitesse en mm/min. Afin de créer une telle animation, il nous faut classer nos différentes pièces de l'assemblage en différentes classes d'équivalences. Le problème est que les liaisons entre pièces de fonctionnent plus lorsqu'elles sont triées en sous-ensembles. Il nous faut donc redéfinir toutes les liaisons puis animer les classes d'équivalences entre elles.

La semaine prochaine sera donc décisive dans la réussite de notre projet !

Séance n°10

Cette séance nous a, principalement, amené à continuer la conception du robot sur CATIA. Le prochain compte-rendu est à rendre pour la semaine du 9 Décembre. Ce qui veut dire qu'il ne nous reste plus que 2 séances, à partir de la semaine prochaine, pour finaliser le dossier que nous devons rendre.

Ce dossier se compose :
- d'un schéma cinématique sur papier et animé sur CAO,
- des calculs mécaniques de la vitesse sur papier et sur CAO,
- du CDCF amélioré,
- des différentes solutions que nous avons explorées et de leurs pertinences (défauts et avantages)
- du choix que nous avons faits suivant nos critères,
- de l'esquisse d'avant projet 3D,
- du produit 3D,
- de l'animation 3D,
- du montage et démontage 3D,
- du dessin d'ensemble 2D avec nomenclature
- et de la conception biomimétique.

Donc le programme pour les prochaines semaines sera de créer la simulation du robot en marche sur CATIA et de refaire les calculs de dimensionnements si besoin et fonction des valeurs que nous donnera le logiciel.
 

Séance n°9

Nous avons tous participé cette semaine à l'amélioration de certaines pièces sur CATIA V6 telles que les pignons coniques et les pignons à denture droite du réducteur à partir des calculs effectués les semaines précédentes. La réalisation des pignons coniques nous a posé problème car leur liaison ne s'effectuait pas correctement sous CATIA. On a donc décidé de ne représenter que leur diamètre primitif afin que leur contact se réalise dans encombres.

Liaison Moteur-train d'engrenage

D'autre part, en vue d'un futur montage vidéo portant sur la réalisation du robot à l'atelier, nous avons réalisé à l'aide du logiciel Cinema 4D une petite introduction en 3D que vous pourrez retrouver dans l'onglet " Effet Terminapoule " du Menu à droite.

Séance n°8

Pour ce retour de vacances, nous avons repris notre projet là où nous l'avions laissés.

Nous étions toujours divisés en 2 groupes: un groupe qui continuait la conception du mécanisme sur Catia V6 et un autre chargé de continuer les calculs de dimensionnement des engrenages à dentures droites et coniques. Nous avons donc complété le fichier Excel de la dernière séance par le calcul des efforts de la perceuse sur l'arbre en nous aidant du cours de construction. Nos premiers résultats ne nous convenaient pas ce qui nous a amené à changer les dimensions des pignons coniques. Nous avons donc dû rechercher sur différents sites des pignons plus grands à des prix similaires. Nous avons donc poursuivi nos calculs avec un pignon de module 1.5 et de diamètre 24.

Capture d'écran des pattes et de leur axe

Capture d'écran du bâti avec les 2 pattes et leur axe

Capture d'écran du pignon conique

Séance n°7

Nous nous sommes aujourd'hui divisés en 3 groupes

Le premier a dimensionné nos deux pignons à denture droite qui assurent la réduction du couple de sortie du mécanisme.

Nous avons commencé par rechercher le temps que met la patte pour passer de la position haute notée h en position basse. Soit m*g*h = n*P*t la variation des énergies potentielles de pesanteur égale à la somme des travaux des forces multipliée par le rendement total du mécanisme. On en tire t = m*g*h/(P*n) = 15*9,81*114,453/(380*0.2) = 0,22s en prenant la masse maximale acceptable du robot de 15kg et un rendement choisi de 0,2. Nous avons choisi de prendre sous les conseils de notre tuteur une puissance de 380W.

Une fois le temps calculé, nous avons déterminé la vitesse de rotation de l'arbre de sortie Ns sachant que la patte met 0,22s à parcourir une distance de π. On trouve une vitesse angulaire de 14 rad/s ce qui nous donne Ns = 135,37 tr/min

Cette vitesse nous a permis de calculer le rapport de transmission Ns/Ne = Ns*C*π/(P*30) = 0,735.

Le cours de construction nous a permis de calculer les diamètres primitifs des des deux pignons en ayant émis les hypothèses que l'entraxe a = 100mm et le module m = 2,5mm.

On a alors obtenu D = 115mm et d = 85mm.

Nous avons ensuite élaboré un fichier Excel qui nous permettra de changer les caractéristiques de notre engrenage à volonté sans devoir repasser par ces calculs fastidieux.

Une autre partie de l'équipe à recherché les meilleurs prix pour l'achat des pignons coniques, des paliers lisses et de l'obtention du brut ainsi qu'une étude des coûts.

Enfin la dernière partie a fini de concevoir les pattes, de dimensionner les tôles et de réaliser des liaisons pivots et arrêts axiaux sur Catia.