Vers la mécanique

Découverte de l'ancien banc et conception du nouveau

Le projet a débuté avec la découverte du précédent banc fourni par le client. Ce banc monté sur une planche en bois comporte un système mécanique permettant de faire rouler la molette sur la plaque de verre ; et un système électronique pilotant le mouvement du verin et l'acquisition.

Photo 1. Ancien banc sur lequel la molette est en mouvement et la plaque de verre est fixe

Avant toute chose, nous avons passé du temps pour comprendre la structure du banc, son fonctionnement mécanique permettant le mouvement de la molette et son fonctionnement électronique permettant l'acquisition des données par la combinaison d'un capteur piézoélectrique et d'un amplificateur.

Les différentes réunions de projet permettent de partager nos observations avec les autres membres du groupe et de décider ensemble des différentes modifications que nous allons y apporter. Nous décidons en effet de modifier entièrement la partie mécanique.

Le travail de l'équipe mécanique commence sérieusement avec le désossage de la partie mécanique, les croquis du futur système et l'usinage des pièces nécessaires. Nous devons notamment créer une pièce métallique intégrant la molette fixée et le capteur piézoélectrique évitant tout bruit parasite dû aux mouvements latéraux de la molette ou au déplacement du cable liant le capteur à l'amplificateur. Nous usinons également une arche fixe à laquelle sera fixée la pièce . Enfin, comme nous voulons faire bouger la plaque de verre, nous montons sur la planche en bois un système de glissières lié au verin et permettant le mouvement d'une plaque métallique sur laquelle sera posée la plaque de verre.

Photos 2&3. Démontage de l'ancien banc puis montage du nouveau socle amovible permettant de faire bouger la plaque de verre

Le bilan de cette première semaine est présenté schématiquement ci-dessous, les équipes mécanique et informatique ont travaillé en parallèle pour la prise en main des précédents travaux et leur mise à jour.

Assemblage du nouveau banc et validation du code d'analyse

La deuxième semaine divise l'équipe mécanique en deux sous-équipes, certains d'entre nous terminent le montage du nouveau banc. Au-dessus de la pièce tenant la molette et le capteur sont posés un ressort et des poids permettant d'appuyer de 3,415kg sur le capteur. Nous ajoutons également sous le banc en bois une sous-couche en mousse plastique afighn d'absorber les vibrations parasites pour les mesures. Enfin, l'ensemble du système électronique est revissé sur la planche en bois pour permettre l’acquisition du signal donné par le nouveau système mécanique.

Photo 4. Nouveau banc avec plaque de verre mobile et molette fixée

La seconde partie de l'équipe débute la prise en main du logiciel LabView permettant de contrôler le système électronique du banc. Ils réussissent ainsi à faire fonctionner le verin et à contrôler l'acquisition des données via la carte d'acquisition. Les premières molettes peuvent être analysées, les spectres obtenus sont transférés à l'équipe informatique.

Photo 5. L'équipe mécanique travaillant sur le logiciel LabView qui pilote le banc d'essai

Cette deuxième semaine se conclut sur la mise à jour du bilan ci-dessous, la construction du banc est terminé, de même que la mise en place de l'analyse vibratoire par l'équipe informatique. Il est désormais tant de tester le banc avec les molettes fournies par le client.

Des premières mesures à la répétabilité

Pour cette troisième et dernière semaine de projet, nous devons tester le maximum de molettes afin de vérifier la fiabilité et la répétabilité du banc d'essai mécanique. Des molettes préalablement caractérisées comme étant bonnes (ok) et mauvaises (nok) par le client sont utilisées afin de vérifier la précision du banc à les discriminer. Beaucoup de molettes différentes sont testées pour vérifier la fiabilité du résultat, de plus une même molette est testée plusieurs fois afin de vérifier la répétabilité de la mesure.

Parce que cela n'avait pas été nécessaire pour la création du nouveau banc mécanique, nous ne commençons que maintenant la représentation virtuelle du banc. La partie mécanique du banc d'essai est modélisée sur SolidWorks, une attention particulière est placée à assurer la mobilité du socle et de la molette.

Photo 6. Avancement de la maquette virtuelle sur SolidWorks

Le projet se termine à la fin de cette troisième semaine par la soutenance finale. Nous avons terminé la conception du nouveau banc en créant un système de socle amovible et de molette fixe. Le logiciel LabView permet de contrôler l'utilisation du banc de manière simplifié. Les spectres sont analysés par un programme informatique et permettent de discriminer une "bonne" molette d'une "mauvaise".