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Ingénierie simple mais efficace derrière le mécanisme à came et à rouleaux

Ingénierie simple mais efficace derrière le mécanisme à came et à rouleaux

Lorsqu'il s'agit de transformer un mouvement rotatif en actionnement linéaire, il n'y a probablement pas de meilleur mécanisme que celui d'une came et d'un rouleau.

Mécanismes à came et à rouleaux

Les mécanismes à came et à rouleaux sont souvent utilisés dans les moteurs, les machines répétitives et d'autres applications de fabrication. Une came se compose d'un arbre rotatif qui a généralement une forme oblongue ou non régulière utilisée pour induire le mouvement linéaire souhaité. Il existe des cames radiales, qui traduisent le mouvement le long d'un axe, et même des cames cylindriques qui peuvent traduire le mouvement le long de 2 axes. Le rouleau, parfois appelé suiveur, est la pièce qui suit le mouvement de la came, et il est typiquement restreint à un champ de mouvement strictement linéaire.

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Si vous avez réalisé n'importe quel type de conception de machine au cours de votre temps en tant qu'ingénieur, vous savez que traduire un mouvement de rotation en mouvement linéaire n'est pas toujours la chose la plus facile à faire efficacement. Les cames et les rouleaux accomplissent cette tâche avec facilité, mais il existe également un sous-ensemble de conception de came qui permet un mouvement très fluide et précis.

Les cames ne sont pas limitées par des formes simples, mais elles peuvent être conçues pour avoir une interface organique ou fluide avec le mécanisme à rouleaux. Il en résulte des cames radiales plus spécialisées. C’est cette gamme de liberté dans la conception des cames et des rouleaux qui donne aux ingénieurs comme vous la possibilité de créer des mécanismes uniques avec une simple entrée de rotation.

Comme toute traduction de mouvement, il y aura une perte d'énergie.

Les cames et les rouleaux ont des pertes d'énergie très minimes en raison du fait que l'interface entre les pièces est une si petite surface, il y a donc très peu de frottement. Il existe deux principaux types de contacts suiveurs qui s'interfacent avec les cames: à face plate et à galet. Les interfaces à faces plates sont simples et résistent au blocage dans le mécanisme. L'inconvénient est que lors de la conception de formes de came plus organiques ou lorsqu'un chemin précis est nécessaire, une interface plate est insuffisante. D'autre part, une interface à rouleaux peut s'adapter à des formes de came précises, mais elle peut se coincer facilement et est généralement plus complexe à construire et à entretenir.

Conception de came et de rouleau

Pour plonger encore plus profondément dans la conception des cames et des rouleaux, nous devons considérer l'interface dynamique de toutes les pièces. En tant qu'ingénieur concepteur de systèmes à cames, vous devez surveiller de près le déplacement et ses dérivés, à savoir la vitesse, l'accélération et le jerk. Habituellement, les mécanismes à came sont utilisés dans les machines qui nécessitent un mouvement assez précis, et perdre de vue l'un de ces éléments physiques pourrait entraîner une mauvaise conception.

Une bonne conception de came et de rouleau aura pour résultat que le suiveur maintient une vitesse et une accélération assez constantes dans toutes ses phases de cycle relatives. Donc, si vous êtes confronté à la conception d’un mécanisme à came et rouleau, rappelez-vous que si vous n’êtes pas précis dans la conception, votre produit final échouera probablement plus tôt en raison de la fatigue, voire ne fonctionnera pas du tout.

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Dans le monde des caméras, il y a encore plus que ce dont nous avons discuté ici. Théoriquement parlant, il existe un nombre infini de conceptions de came qui peuvent être utilisées dans une machine, mais il faut souvent un ingénieur ingénieux pour concevoir les bonnes pièces. Mais c’est ce que vous êtes, non?


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