Mélangeur de cartes
Membres : Chloé SALAMEH, Clément MESPOUILLES
Contexte
Dans le cadre de l'UE UM4RBM20, il nous a été demandé de concevoir et de fabriquer un système mécanique complet en utilisant au moins deux machines distinctes du Fablab. Ce projet nous permet de maîtriser différentes techniques de fabrication, d'anticiper les interactions entre des matériaux différents et gérer une chaîne de conception allant de la CAO jusqu'au montage final.
Modèle
Le modèle choisit est un mélangeur de cartes à manivelle.manivelle, qui combine la découpe laser pour les engrenages plats, et l'impression 3D pour les différentes pièces.
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Fonctionnement mécanique :
- L'utilisateur actionne une manivelle manuelle, initiant une rotation,
- Un système d'engrenages (train d'engrenages) distribue cette puissance vers deux axes de rotation distincts situés de chaque côté du dispositif,
- Sous l'effet de la rotation, les deux axes/arbres entraînent les cartes situées dans deux compartiments latéraux (par friction),
- Les cartes tombent au milieu, dans un tirroir qu'on a ajouté au modèle.
Modélisation sur SolidWorks
Tolérances géométriques et dimensionnelles
Système d'Engrenages
Le défi principal de cette étape était de concevoir un train d'engrenages capable de relier la manivelle aux deux distributeurs de cartes.
Contrainte de positionnement : Pour préserver la structure globale de l'assemblage, on a dû conserver la position des deux axes extérieurs qui entraînent les cartes. Pour assurer la transmission du mouvement, on a quand même la liberté de positionner les axes internes.
Pour obtenir un engrenage fonctionnel, on utilise la formule fondamentale liant le module (m), le nombre de dents (Z) et le diamètre primitif (d) :
Découpage laser
La découpe laser enlève de la matière : le faisceau brûle une fine largeur de matériau lors de son passage. Pour obtenir un assemblage précis, notamment pour le système d'engrenages et les liaisons avec les arbres de transmission, nous avons dû anticiper cette "perte de matière".
Pour que les dents des engrenages s'engrènent parfaitement sans jeu excessif et que l'ajustement sur l'arbre soit "serré", nous avons augmenté le diamètre des roues de 0.2mm. Ceci nous a permit d'avoir une transmission du mouvement fluide sans glissement parasite.
[photo sur Inkscape]
En calibrant précisément la focalisation de la buse laser et en compensant le trait de coupe, nous avons obtenu une découpe des engrenages dans du contreplaqué de 3 mm.
[photo des roues]