réalisation d'un niveau de précision

[cudrouc]

Vous recherchez une vis de réglage capable de déplacer quelque chose de 8µm par tour. Par des moyens mécaniques, ce n'est pas facile...
Alors, compliquons les choses pour les simplifier : passons à l'hydraulique !

Merci pour ta contribution !!
Pour travailler régulièrement sur des organes hydrauliques je sais que ça réagit vite avec les écarts de températures !! Tout circuit fermé est sujet à des dilatations de fluide assez importantes en fonction des variations de la température ambiante. Cela implique donc qu'un niveau réglé hydrauliquement à température ambiante va immédiatement se dérégler lors des manipulations avec des mains dont la température est différente de la température ambiante !
C'est valable pour l'huile, les fluides silicone, l'eau etc....en fait un peu tout quoi !

 

[Marc PELTIER]

@cudrouc
Ah, exact. Je n'y avais pas pensé. La question est de savoir si ça condamne mon idée simple.
Si l'on réfléchit bien, tout collage au silicone peut être vu comme un montage hydraulique, sensible au défaut que tu cites, mais en pratique, ça fonctionne car les volumes sont très faibles. Donc, si je poursuis mon idée, il faudrait que le volume de silicone mis en oeuvre soit très faible, à peine plus qu'un simple collage.
Selon ton expérience, est-ce une idée condamnée d'avance, ou pas ?

Par ailleurs, un réglage micrométrique mécanique, basé sur des effets de leviers combinés comme vous l'avez discuté ci-dessus, ne démultiplie-t-il pas, lui aussi, les influences thermiques ?

 

[Aiwass]

c'est bien pour sa que les outils de métrologie sont prévue pour etre utilisés en salle régulée. un ne peu pas chercher le demi micron dans un atelier ouvert a tout vent.le problème silicone, pour moi est son élasticité, j'ai peur que meme en salle régulée, le moindre coup de doigt mal placé comprimerais le silicone meme infimement et modifierais le réglage alors qu'une vis bloque un peu le reglage

 

[Marc PELTIER]

Le réglage ne pourrait être modifié par une force momentanée que si une déformation permanente pouvait être appliquée au silicone (comportement plastique). Mais le silicone est visco-élastique, la composante plastique de la déformation est pratiquement nulle. Il revient toujours à sa place au bout d'un temps fini.

De toute façon, dans mon esprit, il n'est pas question de toucher directement la fiole, qui serait protégée par un carter en bois, et inaccessible.

 

[cudrouc]

@cudrouc
Ah, exact. Je n'y avais pas pensé. La question est de savoir si ça condamne mon idée simple.
Si l'on réfléchit bien, tout collage au silicone peut être vu comme un montage hydraulique, sensible au défaut que tu cites, mais en pratique, ça fonctionne car les volumes sont très faibles. Donc, si je poursuis mon idée, il faudrait que le volume de silicone mis en oeuvre soit très faible, à peine plus qu'un simple collage.
Selon ton expérience, est-ce une idée condamnée d'avance, ou pas ?

Par ailleurs, un réglage micrométrique mécanique, basé sur des effets de leviers combinés comme vous l'avez discuté ci-dessus, ne démultiplie-t-il pas, lui aussi, les influences thermiques ?

Salut !! A mon gout c'est condamné, la raison est simple : la dilatation du fluide se produit dans tout le fluide. Si les bords de la cavité ccontenant le fluide sont rigides, la dilatation de chaque molécule du fluide va être canalisée vers la seule partie mobile de la cavité : celle qui règle la position de la fiole.
Ce n'est que mon avis, suite à ce que j'ai pu rencontrer par le passé sur des composants hydrauliques !

Sur un réglage mécanique tu as raison tu n'éviteras jamais non plus les phénomènes de dilatation. La grande différence réside dans le fait que la dilatation de la matière sera uniquement gênante dans l'axe du réglage. Elle ne sera pas la somme de toutes les dilatations de la matière dans tous les axes.

Pour du bridage ou du dynamique par contre l'hydraulique c'est le top !

@Aiwass et @Marc PELTIER : En effet plus ca va et plus je me dis aussi qu'il faut mieux rester sur du mécanique que du silicone, même si au départ l'idée me bottait carrément ! Ne vous inquiétez pas , la fiole sera sous son couvercle, et le réglage se fera sur un berceau et pas directement sur la fiole ! (Ca murit, tranquillou !)

Marc, alors quand est-ce que tu nous présente le niveau agate/laiton/bois ? J'aimerais bien le voir prendre vie !!!

 

[Marc PELTIER]

la somme de toutes les dilatations de la matière dans tous les axes

Je ne pense pas qu'il y ait "somme". La matière, fluide ou pas, se dilate, c'est entendu. Si un volume de fluide est enfermé dans un autre volume solide, et que le coefficient de dilatation est le même pour les deux matériaux, il ne se passera rien de différent que s'il s'agissait d'un seul bloc solide homogène.

Souvent, les liquides se dilatent plus que les solides, en effet. C'est comme cela que l'on construit des thermomètres. Mais dans un thermomètre, il y a un bulbe sphérique, relié à un capillaire. Si le capillaire, ou le bulbe, étaient tout seuls, il ne se passerait pas grand chose d'appréciable. L'importance de ce qui se passe est fonction, d'une part du volume de matière liquide disponible dans le bulbe, et d'autre part de la section du capillaire.

Le silicone peut effectivement avoir un coefficient de dilatation supérieur à celui du laiton, mais alors, les effets de cette différence seront fonction du volume de silicone mis en oeuvre (le bulbe), et surtout, de la configuration (le capillaire). Je pense que tu as bien compris que je ne comptais pas fixer la fiole sur un piston dans un capillaire, mais tout au contraire sur une surface la plus large possible, et avec une épaisseur de silicone faible, disons 1mm. Ce que je risque alors, c'est le différentiel de dilatation entre le laiton et le silicone, sur 1mm, autrement dit, pas grand chose. Et comme la fiole est collée de la même façon des deux côtés, ce que je risque, sur le réglage final d'assiette de la fiole, ce n'est que les effets de l'inégalité éventuelle des deux volumes de silicone. Or, j'ai appris à l'école que "pas grand chose" fois "peanuts" = "queue d'ale", et ça me rend relativement confiant...

 

[cudrouc]

Salut Marc ! Je pense que je ne comprenais pas bien comment tu imaginais la mise en oeuvre du principe ! Je vois que tu parles de surface très large et de faible épaisseur, et moi je pensais à un piston menant et un piston mené, ce qui fait donc des réservoirs....je ne comprends pas bien comment tu voulais articuler tout ça !
Peux-tu faire un petit crobard STP ?

Pour la théorie en effet comme tu le dis dans ton message si tu réduis les volumes de fluide tu réduis le volume de la dilatation.

 

[cudrouc]

Merci à la personne qui a séparé la partie "création d'un niveau de précision" du post sur la "fabrication d'un marbre maison" !!!!!! C'est vrai que ca commençait à partir copieusement hors sujet !!

 

[jms]

De rien
Cette belle réalisation méritait bien d'être visible

 

[cudrouc]

Alors : double merci !!!

 

[gaston48]

Bonjour, beau projet!
tu auras encore plus de sensibilité avec un double cantilever ? (comme certain fléau de balance)

 

[cudrouc]

C'est pas mal ça @gaston48 !! La difficulté réside dans le mode de fixation de la bulle, sans la contraindre ni la fragiliser car on pivote autour des points de fixation !
Elle serait maintenue par un joint torique ou de la colle souple ?

Actuellement je suis en train de faire un essai en CAO, en partant sur une idée qui m'a été soufflée plus haut avec 2 lames ressorts de raideurs différentes.
Je prévois un pivot central (restriction de matière), une lame à droite d'une raideur donnée. Une seconde lame à gauche avec une raideur 10 fois plus faible.
La fiole est fixée sur la nacelle centrée sur le pivot.
La vis de pression de droite me permet donc de régler approximativement (pas de 0,5), et celle de gauche me permettrait de finir le réglage avec précision (pas réel 0,5 mm et pas virtuel de 0,05 mm environ). Les pas de réglage finalement obtenus seront le double des valeurs précédentes, vu que le pivot est central. On obtient donc un pas de 1mm à droite et 0,1mm sur la vis de gauche.

J'ai fait un autre dessin avec un pivot latéral et la vis de réglage qui appuie sur une lame ressort sur laquelle est fixé le berceau. Ca parait envisageable...

Je ferai d'autres épures avec vos différentes idées avant de passer à l'usinage !

 

[gaston48]

La difficulté réside dans le mode de fixation de la bulle,

D'autant plus que sa fixation en port à faux n'est peut être pas anodine, car il doit être assez facile de cintrer la fiole
et de changer son rayon de courbure et donc sa sensibilité.
garde sous la main aussi le montage isostatique , stable très usuel en optique : " point - trait - plan "

 

[rabotnuc]

bonjour,
allez , j'y vais de 2 petites idées:
le pb de la vis, c'est que le pas est toujours trop gros pour avoir un réglage fin, aussi il faut avoir une réduction:
- une double vis (différentielle) par ex m8 et m6, ce qui fait 1,25 - 1 = 0,25 par tour vissée dans le pont (m8) et dans le berceau (m6), assemblage des 2 vis par usinage et collage/soudure.
- un levier articulé au berceau, levier pivotant sur un axe/pivot, levier sur lequel appui la vis de réglage, la position du pivot détermine la réduction (facilement 1/2 ou 1/3) soit pour m6, 0,5 ou 0,3 par tour.
Dans le cas de la vis differentielle, il faut prévoir un espace suffisant pour faire pivoter le pont sur la vis vissée dans le berceau (réglage initial).
si ça te parait pas clair je te ferai un croquis.
Le cantilever de Gaston semble très bien, il faut simplement régler sur un berceau et non sur la bulle.

 

[PUSSY]

Si tu utilises le principe de Mitutoyo (vis conique), avec une pente de 0,1 et un pas de 0,5, chaque 1/8 ème de tour donne une "levée" de 0,5/80 = 0,00625 mm !
Rien n'interdit de placer la vis sur un bloc pour un réglage "rapide" plus grossier.

Cordialement,
PUSSY.

 

[la goupille]

Bonjour
Je vous li et le dernier message de Pussy me semble une excellente solution , facile ( à part la vis conique à 0,1 de pente) et efficace.
Si on est capable de faire cette pointe conique à l’extrémité d'une touche de palmer, butée micrométrique, on a une belle graduation sur le tambour et notre niveau est capable de mesurer la pente.
Usiner cette pointe de qualité!!!
Luc

 

[yvon29]

Bonjour

Merci Pussy pour cette info !

Voici une photo provenant de catalogue Mitutoyo:

La vis de réglage doit se trouver dans le trou sur le côté du niveau.

Ca semble être une solution qu'il faut que j'étudie pour l'adapter à un de mes niveaux :

Ça serait sûrement plus facile à adapter sur celui-ci :

Dans celui-ci, il y a de la matière pour incorporer une vis dans le sens de la largeur !

 

[Marc PELTIER]

Bonjour!
Voici comment je vois le montage d'une fiole de Ø13x80mm, au silicone, avec un réglage d'assiette par vis :

Le support en laiton est usiné pour former deux berceaux semi-cylindriques Ø15mm. Dans ces demi-cylindres, on creuse des puits coniques. On crée par ailleurs un taraudage M3 qui débouche dans le fond de chaque puits.

Les vis de réglage sans tête M3x6mm sont mises en place, jusqu'en limite des puits, puis on coule du mastic silicone jusqu'à débordement, sans bulle. La fiole est collée dans l'axe des berceaux avec des cales amovibles (billes 1mm, ou autre). Après réticulation du silicone, on retire le calage et on coupe l'excès en périphérie de la fiole et du support laiton, au cutter. La fiole repose maintenant sur deux volumes de silicone, coaxiale avec les berceaux.

Fonctionnement : quand on visse les réglages, le silicone est localement comprimé, et une partie de sa déformation, qui est complexe dans l'ensemble du volume (mi hydraulique, mi-élastique), contribue au réglage d'assiette de la fiole. La réduction effective est inconnue, car le comportement du silicone n'est pas facile à modéliser, mais, c'est certain, la fiole doit bouger en fonction de la position des vis, et compte tenu de l'énorme différence de surface entre la vis M3 et la surface de collage de la fiole, je pense que ça devrait fonctionner. Le fonctionnement serait plus intuitif si la vis était verticale dans le fond du puits, mais je pense que c'est plus pratique à l'utilisation, comme dessiné, et ça ne doit pas changer grand chose pour l'efficacité du réglage.

La stabilité du réglage dépend de celle du silicone. Selon mon expérience, une fois réticulé à cœur, le mastic silicone est très stable, et ne flue pas.

 

[dolominus]

Bonsoir

Voila j'ai ouvert mon niveau de marque EDA.

Le réglage s'effectue avec une simple vis à pas fin qui appuie sur une lame métallique qui fait ressort.
Celle ci est fixée sur le châssis au centre du niveau.
Cette lamelle mesure donc un peu plus de la moitié de la longueur de la fiole.
La fiole est maintenue avec une agrafe circulaire d'un coté, l'autre coin de la fiole vient en appuis sur cette lamelle.
Cette lamelle n'est pas parallèle à la fiole.
Ils n'ont pas l'air de se soucier des contraintes dans celle ci.
La fiole est maintenue en contact sur la lamelle par une autre agrafe ressort que l'on voie au dessus.
Il y a aussi une vis de réglage latéral de la fiole.

 

[Jmr06]

Je vote pour la solution de @gaston48 et celle tu poste 133

Pour tenir la fiole sans la déformer, il suffit de la disposer sur 2 fois 2 billes (2 billes d'un coté, 2 de l'autre) et un léger ressort en face des 2 billes pour appliquer la fiole dessus (donc 2 ressorts, un en face de chaque paire de billes). Reste à immobiliser la fiole en translation sur son axe : une goute de silicon devrait suffire. Ainsi la fiole est maintenu sans contrainte.

 

[cudrouc]

........
Alors là, tous autant que vous êtes vous me bluffez par votre ingéniosité !! Merci de consacrer toute cette énergie pour un si petit objet !!!
J'ai eu une tonne de réponses de qualité et il va maintenant falloir rédiger ma copie !

Je vois que Jmr06 a carrément commencé la phase de vote....

 

[Jmr06]

Ben oui, sauf qu'il n'y a qu'un seul décideur : toi

 

[gaston48]

celle tu poste 133

Ah ben oui, je n'avais pas vu ton croquis, ma suggestion est quasiment la même que la tienne .
En fait le principe est de replier sur lui même un très long bras de levier pour diminuer son encombrement

 

[cudrouc]

@Jmr06 ...oui, après avoir demandé les suggestion du Grand Conseil !!

Allez, maintenant pour le délire, je vous montre le volume brut dont je dispose pour tout caser !! Vous allez dire que je suis cinglé, je dirais plutôt optimiste et confiant !
Je sais que ca finira sur une belle solution même si la place est comptée (sévèrement comptée même) ! En tout cas toutes vos idées m'ont permis de faire énormément de dessins et d'essais avant de me lancer à la fabrication !
J'ai toujours du mal à faire mon choix car plusieurs choix techniques me bottent !!

Allez, place à l'image, vous allez rire car j'aime bien les challenges !!!!!!

2mm sur chaque bord, 1 mm au dessus, 2,8 en dessous. L'emplacement central pour la fiole D.12 et le dégagement supérieur de 7x70 pour la lecture.
Le volume dispo total fait donc 15,8 de haut, 16,2 de large et 99,2 de long (la fiole fait 98). J'ai quand même fait un slip sur le coté....un logement de 3 mm pour la quéquette de la fiole quoi !!!!

Allez, je vais me cacher !!

 

[Jmr06]

99,2 de logement pour une fiole de 98 : il n'y a plus de place pour le passage d'une vis de réglage ?
Il reste bien 1,2 mm entre le marbre et la fiole ? Et 2 mm de chaque côté ...
Ha oui, comme tu dis : c'est un beau challenge !

 

[michaelgsxr]

Super !!!!!! Whaou les réponses de dingue, bravo a tous, on apprend plein de choses ici . Sinon, Cudrouc, si tu veux une pièce proto, passe moi le fichier et je te l'imprime en 3d plastique pour faire tout tes essais en réel

 

[rabotnuc]

c'est vrai qu'il y a plein de solutions, très instructif comme discussion.

 

[cudrouc]

Sans rire, j'avoue que ce forum est un véritable bureau d'étude en ligne !!!!!!

@Jmr06 C'est vrai qu'il y a très peu de place, mais il faut considérer le couvercle comme un allié car il fait pas loin de 6 mm d'épaisseur et on peu y loger un taraudage, une vis conique etc ... !!! Sinon pour loger des vis dans le volume dispo sous le couvercle, c'est possible principalement sur les bords car il y a un peu de matière avant d'arriver aux 2 mm de toile ! Vous verrez ça va le faire !!

allez, bonne journée à tous et bonne rentrée pour ceux qui reprennent le taf ce jour !!

 

[cudrouc]

Super !!!!!! Whaou les réponses de dingue, bravo a tous, on apprend plein de choses ici . Sinon, Cudrouc, si tu veux une pièce proto, passe moi le fichier et je te l'imprime en 3d plastique pour faire tout tes essais en réel

C'est super sympa michael ! Ca pourrait en effet valider un ou 2 principes !!
MERCI !!!!

 

[PUSSY]

Pour tenir la fiole sans la déformer, il suffit de la disposer sur 2 fois 2 billes (2 billes d'un coté, 2 de l'autre) et un léger ressort en face des 2 billes pour appliquer la fiole dessus (donc 2 ressorts, un en face de chaque paire de billes). Reste à immobiliser la fiole en translation sur son axe : une goute de silicone devrait suffire. Ainsi la fiole est maintenu sans contrainte.

Bonjour,

En lisant ce message, il m'est venu l'idée suivante :
Deux billes fixes d'un coté,
une goute de silicone pour le maintient en translation avec une bride ressort d'appui,
de l'autre coté, une seule bille fixe avec une bride ressort d'appui. En poussant la quatrième bille, on fait varier la hauteur de la fiole en bénéficiant de l'effet de "coin" dû à la position de la bille sur le cercle.

Cordialement,
PUSSY.