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Bloc-notes - 17 octobre 2005

Étau magnétique. Finitions du support moteur..

A un certain stade, on est bloqué ou dépendant de sous traitants toujours débordés et peu enclins à travailler pour des amateurs...

L'engin ci-contre, un combiné tour + fraiseuse + perceuse, viendra compléter dans quelques jours l'outillage dans l'atelier.

C'est bien sûr du chinois, mais la perceuse à colonne de la même marque, récemment acquise, étant de qualité tout à fait satisfaisante, c'est en toute confiance que le bon de commande a été signé. Voir le site de Fartools.

Ce ne sera pas simple de l'installer. 155 Kg le morceau, et 225 Kg pour le colis, soit 70 Kg d'emballage.

En attendant, un problème me turlupine depuis longtemps : comment réaliser des rondelles d'épaisseur pour le calage des boîtes, différentiels, vilebrequins, etc. Il faut normalement réaliser des rondelles, au tour par exemple, puis les rectifier pour les amener précisément à l'épaisseur voulue.

Donc déballage de trucs divers en vue d'y réfléchir.

  • deux tourets à meuler
  • une perceuse à colonne
  • un vieux support de perceuse à guidage par queue d'aronde avec rattrapage de jeu
  • un compresseur de climatisation
  • une perceuse 12V

L'idée de départ est d'accoupler un plateau mobile, selon les axes X et Y, ou encore rotation, magnétique pour "l'immobilisation" des rondelles, et une meule disposée à angle droit. Ce genre de machine est classique.

Un puissant électroaimant, c'est aussi un truc classique. Ça ne coûte presque rien : le donneur possible, c'est le compresseur de climatisation !

Donc test...

C'est finalement le York, non encore totalement remonté, qui est mis à contribution. Un barreau d'acier est placé dessus et le solénoïde est alimenté. Ça tient très très fort.

Attention : cette expérience est déconseillée aux porteurs de stimulateurs cardiaques (pacemakers). Dans le doute, prendre contact avec son cardiologue, ou avec le fabricant du dispositif.

Le plat d'acier colle très bien également. Par contre, le résultat est décevant avec une rondelle de calage de demi arbre de Range Rover avec ABS.

Les raisons en sont simples.

  • tout d'abord, la rondelle est trop petite pour fermer le circuit magnétique
  • ses dimensions trop faibles ne donnent pas une force assez importante : elle ne "capte pas assez de lignes de champ" (c'est une image, bien sûr, et non un langage de physicien)
  • l'alliage n'est peut être pas assez "magnétisable". En effet selon les aciers, une table magnétique aura des performances très variables.

La voie du solénoïde de compresseur de climatisation doit donc être abandonnée. C'est une simple question de conception du circuit magnétique.

Par contre, l'idée de l'étau magnétique vient de germer. Rien de brevetable naturellement, ça existe depuis longtemps.

Un solénoïde est posé sur la table de la perceuse à colonne, et un gros foret est placé dans le mandrin, juste pour voir.

Essai plus que concluant avec un morceau d'acier de 6 mm d'épaisseur et un foret de 12 mm. A tel point qu'au moment où le foret a traversé, le solénoïde insuffisamment calé s'est mis à tourner, manquant arracher le câble d'alimentation. Heureusement il est sain et sauf, car il s'agit de celui du York qui a pour vocation de devenir le compresseur d'air du Range Rover ! Pendant cette rotation due à une négligence, solénoïde et pièce d'acier n'ont pas subi de mouvement l'un par rapport à l'autre.

On remarque au passage que les copeaux restent sur la pièce, et ne s'éparpillent pas. Idéal pour la propreté de l'atelier et du plateau de perceuse.

Nouveaux essais en calant le solénoïde dans l'étau.

Impeccable. Même en forçant comme un malade, ça ne bouge pas. Ceci était tout à fait prévisible. Un Sanden par exemple, lorsqu'il est embrayé et tourne à plein régime, peut absorber jusqu'à 12 HP (de l'ordre de 8 KW), et cette puissance passe par le collage du plateau sur la poulie. Le moteur de la perceuse est loin d'atteindre cette puissance (il fait 720 W). Le test a été fait au couple maximum, c'est à dire à la plus faible vitesse, soit 120 trs / mn.

Il ne reste qu'à fixer un solénoïde sur une plaque elle même boulonnée au plateau de la perceuse pour disposer d'une immobilisation hyper pratique. Quelques améliorations sont nécessaires.

Ainsi, il suffira de poser la pièce sur l'étau magnétique, de la centrer en toute liberté, puis d'établir le champ magnétique en branchant le courant afin de l'immobiliser. C'est tout de même largement plus simple et rapide que de serrer l'étau et de l'immobiliser sur le plateau de la perceuse.

Pour cette expérience, le solénoïde était utilisé en direct. En fait, il faudra se servir de la poulie, prévue pour laisser passer le champ magnétique, afin de disposer d'un système robuste, fiable, et aux surfaces parfaitement dressées (voir plus haut l'expérience avec le York).

Le solénoïde a été laissé branché par inadvertance plusieurs heures sur la batterie qui l'alimente. Il consomme quelques ampères, cinq tout au plus, et a à peine tiédi. L'alimentation pourra être constituée d'une alimentation à découpage de micro ordinateur, ou d'un petit transformateur d'une centaine de VA.

Un test sera fait ultérieurement en doublant la tension d'alimentation, ce qui aura pour effet de doubler le courant, et donc le champ magnétique...

L'étau magnétique sera opérationnel dans une huitaine de jours tout au plus, et sera décri par le menu.

Le support de moteur est complètement terminé, prêt à servir.

Ici avec ses accessoires :

  • le levier de manoeuvre pour orienter le moteur
  • une planche pouvant servir à poser et déplacer des objets lourds, ou encore à poser une bassine pour récupérer des fluides (huile, eau, etc.)

Le problème à résoudre pour réaliser une rectifieuse et essentiellement un problème de topologie de champ magnétique. Bobiner des élctroimants est loin d'être insurmontable. Il y a 30 ans, je me bousillais les doigts en rebobinant des transformateurs récupérés sur de vieux téléviseurs pour alimenter des amplificateurs audio...

Il y a aussi un autre type de rectifieuse : la pièce à rectifier est placée entre deux meules contrarotatives que l'on rapproche progressivement...

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