RÉSUMÉ
Le microscope électronique n'étant pas l’outil généralisé dans le domaine de la microscopie, les microscopes optiques restent l'outil de référence en matière d'enseignement et d’examens de laboratoire.
D’autre part, les besoins en termes de précision et surtout de temps dans les laboratoires font en sorte que les performances de ses microscopes sont souvent atteintes voir dépassées. D’où la nécessité de développer de nouveaux outils afin d’améliorer leur fonctionnement.
Dans le cadre de ce projet, on vise à développer un système de guidage bidirectionnel automatisé sur lequel reposera l’échantillon à analyser. Le mécanisme en question permettra de réaliser un gain de temps considérable tout en préservant la qualité et la précision des résultats obtenus auparavant.
La stratégie abordée fait que nous avons été amené à séparer notre projet en deux grandes parties.
Dans le premier chapitre, spécialement dédié au client, nous avons exposé les différentes solutions que nous avons jugés convenables. Quant au second chapitre, il portera spécialement sur la conception dudit système, à savoir la modélisation et l’étude théorique.
ABSTRACT
The electronic microscope not being the generalized in the field of microscopy, the optical microscopes remain the tool of reference, in the matters of teaching and laboratory tests.
In addition, the requirements in terms of precision and especially in time in the laboratories make that the performances of its microscopes are often reached even exceeded. Here comes the need to develop new tools in order to improve their functioning.
Within the field of this project, one aims at developing a system of automated bidirectional system on which will rest the sample to analyze. The mechanism in question will make it possible to carry out a considerable saving of time while preserving the quality and the precision of the results obtained before. The strategy applied makes that we were brought to separate our project in two big parts. In the first chapter, especially dedicated to the customer, we exposed the various solutions which we considered to be suitable. As for the second chapter, it will especially carry on the design of the aforesaid system, namely modeling and theoretical study.
TABLES DES MATIERES
CHAPITRE 1 : Choix des composantes
1.2.1. Moteur pas à pas élémentaire
1.2.3. Effet d’une charge mécanique
1.2.4. Le couple en fonction du courant
1.2.5. Mode de rotation pas à pas
1.2.6. Accélération et décélération progressive
1.2.7. Types de moteurs pas à pas
i. Moteur à réluctance variable
1.2.9. Comparaison entre les différents types de moteurs pas à pas
1.3. Convertisseurs de mouvement
c. Vitesse et charge axiale moyenne
l. Rigidité des billes dans la zone de contact RB
m. Rigidité de l’ensemble des écrous RTB
n. Rigidité totale de l’ensemble des vis à billes R
ii. Principe de fonctionnement
iv. Choix de la vis à rouleaux
b. Charge dynamique équivalente
d. Vitesse critique de l’arbre en rotation
n. Rigidité axiale statique d’un ensemble
p. Déformation élastique de la vis
u. Nombre de circuits de billes
v. Pions de recirculation des billes dans les écrous
1.3.4. Comparaison vis à billes / vis à rouleaux
1.3.5. Accouplement vis /moteur
CHAPITRE 2 : Solutions suggérées
ii. Description de la plateforme
iii. Accouplement de la plateforme avec des moteurs
ii. Platine motorisée proposée
iii. Description du produit de la part du fournisseur
ii. Table compacte à mouvements croisés
iii. Accouplement de la table compacte avec des moteurs
2.6. Comparaison entre les solutions suggérées
CHAPITRE 3 : Conception de la plateforme
ii. Description de l’échantillon
iii. Calcul des forces appliquées sur la vis à billes
iv. Calcul du diamètre critique
vi. Calcul des forces appliquées sur la vis à billes
vii. Calcul du facteur de sécurité
x. Capacité de charge dynamique
LISTE DES FIGURES
Figure 1.1 : Circuit de commande d’un moteur courant continu
Figure 1.2 : Circuit de commande d’un moteur pas à pas
Figure 1.3 : Moteur pas à pas simple à pas de déplacement de 60°
Figure 1.4 : Schéma démontrant la position angulaire du rotor par rapport la vitesse
Figure 1.5 : Schéma démontrant la position avec une inertie plus grande
Figure 1.7 : Schéma démontrant la position sauf que le rotor entraîne une charge mécanique
Figure 1.9 : Couple dynamique maximal en fonction du courant
Figure 1.11 : Moteur hybride composé d'un stator à 4 pôles et de deux armatures à 5 pôles
Figure 1.13 : Impulsions de courant, résultant de l'action des commutateurs.
Figure 1.15 : Fonctionnement d’une vis à billes
Figure 1.16 : Vitesse variante selon les cycles
Figure 1.17 : Charge variante selon les cycles
Figure 1.18 : Rendement de la vis en fonction de l’angle d’hélice
Figure 1.19 : Vitesse critique en fonction de la longueur entre les appuis
Figure 1.20 Calcule du facteur de correction selon les supports
Figure 1.21 : Diagramme qui servira à déterminer le flambage
Figure 1.22 Calcul du facteur de correction selon les supports
Figure 1.23 : Pré chargement à la traction
Figure 1.24 : Préchargement à la compression
Figure 1.25 : Diagramme déformation axiale / Charge axiale
Figure 1.26 : Montage rigide sur une extrémité
Figure 1.27 : Montage rigide sur deux extrémité
Figure 1.29 : Caractéristique d’une vis à rouleaux
Figure 1.30 : Accouplement vis - moteur
Figure 2.1: Plateforme permettant le déplacement de l’échantillon dans un plan selon deux directions
Figure 2.2: Microscope optique
Figure 2.3: Principe de commande de la solution 1
Figure 2.4 : Platine motorisée CLEMEX ST-2000
Figure 2.5 : Table compacte à mouvements croisés
Figure 2.6: Microscope optique
Figure 2.7: T Table compacte à mouvements croisés avec moteurs intégrés
Figure 3.1 : Limite de rupture en tension Sut en MPa
Figure 3.2 : Modélisation du prototype de platine motorisée
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1.1 : Comparaison entre les trois types de moteur pas à pas
Tableau 1.2 : Comparaison entre la vis à billes et la vis à rouleaux
Tableau 2.1 : Comparaison entre les différentes solutions proposées
Tableau 2.2 : Prix des solutions proposées
Tableau 3.1 : Facteur de fiabilité correspondant à un écart type de 8% pour la limite d’endurance
