Projets:Etude sur l'utilisation d'un Aimant

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Description du projet

Etudier l'intégration d'aimant dans des dispositifs de contrôle.

Il y aura plusieurs études. La première est une étude sur Le magnétique et son utilisation dans un cadre mécanique.


Problématique :

Remplacer les ressorts de rappels au centre par d'un interrupteur à levier ou d'un joystick.


Constat :

Dans le cadre de procédures de test de manettes de jeux ou de joysicks faite avec B.A.S.I.C.A, on a constaté qu'il était très difficile de contrôler ou de modifier la force de maintient au centre.

Le maintien dans la position centrale est réalisé par la mise en place d'un ressort permettant un déplacement X/Y, associé un moyen mécanique de maintien central.

Les tests de remplacement du ressort par d'autres plus fins n'ont pas donnés satisfaction :

  • Le maintien mécanique ne joue plus son rôle
  • Les frottements par friction des potentiomètres X/Y ne permettent plus un retour au centre correct.

Cahier des charges

  • On doit pouvoir ajuster le point 'neutre'; "Centrer le levier".
  • L'effort pour bouger le levier doit être constant sur toute la rotation du levier autour de son axe.
  • L'angle de débattement est de +/- 15°.
  • Le modèle de test est simple et comporte le maximum de réglages possibles.
  • La partie électrique n'est pas traitée.

Analyse de l'existant

Pas de modèle existant.

Equipe

  • Christian : Porteur de projet

Matériel nécessaire

  • Colle super-glue.
  • Colle ABS; "Colle pour PVC".
  • Ancien disque dur : récupération de l'aimant du moteur linéaire servant à déplacer la tête de lecture.

(Plus le disque est ancien, plus l'aimant est faible et c'est préférable.)

  • Pointes à placage acier de diam. 0.90mm, L=35mm ou 25mm; Pointe en acier disponible chez Castorama.

[1]

Colle PVC Disque Dur Pointes Acier

Outils nécessaires

  • Imprimante 3D; impression en ABS.
  • Micro foret long ; L=20, 0.5; 0.6; 0.9.
  • Perceuse de type "Dremel", modifiée pour tourner à une vitesse très basse ou perceuse à main.

Coût

Principe

Lorsque les pôles de deux aimants sont de sens contraire, ils s'attirent.

Lorsque les pôles de deux aimants sont de même sens , ils se repoussent.


Réalisation

Les aimants

On va utiliser la force d'attraction de deux aimants.

Les aimants sont démontés d'un vieux disque dur. Plus l'aimants est "puissant", plus la force nécessaire au déplacement du levier sera importante.

Les aimants des disques dur récents sont plus "puissants" que ceux de vieux disques dur.

On choisira donc son disque dur en conséquence; cependant, on pourra toujours diminuer la force d'attraction en réduisant la taille des aimants ou l'écart entre eux.

Pour ajuster la taille des aimants, je les coupe avec une scie 'diamant' montée sur une Dremel ou je les casse à l'aide de deux pince.

Pour séparer l'aimant de son support en métal, j'utilise une source chaude dirigée ou en contact avec le support (~200°).

Après 1 ou 2 minutes de chauffe, j'utilise un cutter pour séparer l'aimant de son support.

On colle avec de la super-glue un morceau d'aimant sur les deux glissières. Il faut veiller à ce que les aimants soit collés de façon à ce qu'ils s'attirent.

Aimant collé Deux Aimants

Montage levier

Une fois les levier imprimés, on pose un morceau de fil 1.75 mm (Blanc pour la photo), et on colle les deux parties avec la colle pour plastique.

En s'aidant du pré-perçage de l'axe des leviers, j'agrandi le trou du passage de la pointe acier avec un foret de 0.5mm ou 0.6mm.

le but étant de ne pas trop agrandir le trou. L'axe doit être maintenu.

Le foret doit tourner à une vitesse très réduite, (60 t/mn); sinon il y a risque de fondre le plastique.

Levier avant collage Collage Levier

Base du levier

En s'aidant du pré-perçage de l'axe des support du levier, j'agrandi le trou du passage de la pointe acier avec un foret de 0.9mm.

le but étant de réaliser un trou suffisamment grand pour laisser libre la rotation de l'axe mais sans jeu.

Le foret doit tourner à une vitesse très réduite, (60 t/mn); sinon il y a risque de fondre le plastique.

Axe du levier

A l'aide d'un micro-chalumeau, je chauffe l'endroit ou je dois tordre la pointe.

Une fois portée au rouge vif, je tord à 90°, 5 mm de l’extrémité de la pointe acier.

Il est nécessaire de chauffer au rouge car la pointe acier ne se tord pas.

Pointe coudée

Montage final

Je positionne l'axe du levier dans l'axe du support et je glisse la pointe coudée.

Je vérifie que le dispositif fonctionne sans frottement et sans jeu.

Je glisse les aimants dans les glissières du levier et du support.

je peux ajuster les deux aimants en site et en azimut de façon à trouver le meilleur fonctionnement.

Vue 1 Vue 2

Version 2

Nouvelle version du dispositif

Cette nouvelle version diffère sur 3 points:

Nouvelle base plus solide au niveau des glissières et du socle et axe du levier décentré. Levier dissymétrique. Utilisation d'aimants du commerce.

Images et Vidéo

Images : Ensemble


Télécharger les plans en PDF

Télécharger Les fichiers STL

Vidéo sur l'utilisation de la version 2:[2]


Les aimants du commerce permettent une meilleure reproductibilité du système, notamment quand ce principe sera appliqué dans la réalisation d'objets fonctionnels.

J'ai utilisé d'aimant de différentes formes, ronde, carrée et rectangle et de différentes épaisseurs.