Il peut arriver que vous souhaitiez déplacer un objet sur une distance supérieure à la course de l'actionneur. Pour ce faire, utilisez un actionneur télescopique. Vous pouvez aussi utiliser la physique de l'effet de levier mécanique à votre avantage. Parmi les exemples courants, on peut citer la nacelle élévatrice à ciseaux ou ce que notre ami Mike Senna, le créateur du robot Wall-E , a réalisé avec son ouvre-porte automatique pour poulailler .
Effet de levier mécanique
La physique derrière ces applications utilise un rapport entre les distances du point de pivot de chaque côté. Comme le montre la figure 1, l'actionneur est monté au point « a » avec un pivot fixe au point « b ». En prenant le rapport entre « B » et « A », on obtient un rapport « R ». Cela signifie que le point « c » tournera « R » fois plus vite que la course de l'actionneur. Cependant, cela augmentera la force requise par l'actionneur et sa vitesse de rotation de « R ». C'est le principe qui permet d'optimiser un actionneur linéaire en fonction de sa course et de son emplacement de montage.
Figure 1 : Membre tournant autour d'un point de pivot
Ouvre-porte automatique pour poulailler DIY
La candidature de Mike Senna Utilise le même principe que celui décrit précédemment et fournit un excellent exemple d'ajout d'un autre élément pour convertir la rotation du point « c » en mouvement linéaire. La figure 2 montre que l'élément supérieur tourne autour du point de pivot et que l'actionneur exerce une poussée sur le point « a ».
Figure 2 : Élément supérieur tournant autour d'un pivot au point b
Mike savait que la porte du poulailler devait s'ouvrir d'environ 45 cm. Pour que le rapport « R » soit égal à trois et que le point « c » parcoure 45 cm avec une course de 15 cm, il a placé le point de pivot aux ¾ du point « a » (figure 3). Mike a positionné le bras de manière à ce qu'il y ait 8,9 cm d'un côté du point de pivot et 26,7 cm (8,9 cm x 7,6 cm) de l'autre.
Figure 3 : Élément supérieur tournant autour d'un pivot au point b avec dimension
Mike a ensuite ajouté un autre élément pour transformer le mouvement de rotation en mouvement linéaire. Il explique : « Ma solution a consisté à ajouter un autre bras dont le rôle est de s'adapter à l'arc, car une extrémité se déplace en arc et l'autre extrémité s'adapte à un mouvement linéaire. » La figure 4 est un schéma réalisé pour son projet d'ouvre-porte automatique pour poulailler, présenté à différentes positions le long de sa course. Notez que la vitesse de la porte du poulailler et la force appliquée par l'actionneur varient tout au long de sa course. Il s'agissait maintenant d'ajuster le positionnement pour obtenir la course de porte souhaitée.
Figure 4 : Porte du poulailler à trois positions différentes
L'élévateur à ciseaux
La nacelle élévatrice à ciseaux est une autre application qui utilise ce principe pour obtenir un mouvement plus linéaire grâce à un effet de levier mécanique. Pour illustrer l'effet de levier d'un actionneur linéaire, un modèle 3D a été créé avec un actionneur pour nacelle élévatrice à ciseaux afin de simuler le mouvement plus important d'une plateforme avec un mouvement relativement court de l'actionneur.
Figure 5 : Modèle 3D d'un élévateur à ciseaux à un étage
Comme le montre la figure 5, un actionneur pour table élévatrice à ciseaux à course relativement courte (20 cm dans ce cas) a été utilisé pour atteindre une hauteur de 91 cm. Les tables élévatrices à ciseaux fonctionnent selon le même principe : un corps tourne autour d'un point de pivot, créant ainsi un avantage mécanique. Cependant, au lieu d'ajouter un élément supplémentaire destiné à simplement translater le mouvement de rotation d'une extrémité, le mouvement des extrémités des éléments est limité à une direction horizontale. La force s'exerce alors uniquement vers le haut.
L'intérêt de la nacelle élévatrice réside dans le fait que si l'actionneur est monté sur la moitié supérieure, la nacelle s'élèvera à mesure que l'actionneur s'étend. En revanche, si l'actionneur est monté sur la moitié inférieure, la nacelle s'élèvera à mesure que l'actionneur se rétracte. Notez également que plus l'actionneur est proche de l'articulation médiane des éléments, plus la nacelle s'élèvera, mais l'actionneur nécessitera une force plus importante.
Si vous cherchez à exploiter un actionneur linéaire pour déplacer un objet sur une plus longue distance, un actionneur télescopique ou un mécanisme de table élévatrice à ciseaux à monter soi-même fera l'affaire. Pour un actionneur pour table élévatrice à ciseaux ou mécanisme de porte, Progressive Automations propose une variété de modèles avec différentes courses et forces pour répondre à tous vos besoins.