2015-04-18 Oselab Design Sprint 3D concentrateur solaire

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HugoF
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2015-04-18 Oselab Design Sprint 3D concentrateur solaire

Messagepar HugoF » Jeu Avr 23, 2015 10:02 am

18 Avril 2015 - Design Sprint 3D
(vendredi 17 et samedi 18)

Présents
Hugo
Andrea
Cyril (17/4)
Jean W (17/4)
Gaétan (18/4)
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Questions abordées, design arrêtés

Soutien des facettes : le plastique alvéolaire ne sera vraisemblablement pas rigide sur toute la longueur (2m). Tentative d'ajout sur le modèle 3D d'une cornière en L ou d'un T tout le long. 1) Problème de l'insertion de ce nouvel élément dans la pince de maintient de la facette déjà prévu (éviter de percer/visser les facettes). Nous avons du commencer à revoir le design de la pince, sans trouver une solution convaincante pour l'instant. 2) problème du poids. Pour avoir une poutre (L ou T ou carré) qui se tient sans fléchir sur 2m il faut prendre quelque chose de suffisamment épais (et donc lourd). 20 facettes -> 20 poutres de soutien = du poids en plus ! (voir plus bas).

Raccordement des 2 cadres : des vis traversantes entre les deux poutres de 25x25 qui sont accolées + deux poutres transversales de soutien pour le tout (50x50).

Pieds reglables : simples vis-écrou (cf exemple image ci-dessous, dans notre cas pas de plaque inférieure) enfilées dans les poutres transversales. L'extrémité de la vis est directement au sol. L'écrou bloque et porte l'ensemble. Deux positions prévues dans le design : horizontale et inclinée à 45°. Prendre un diamètre de tige filetée important (au moins 20mm) car les écrous et le filetage de la vis portent l'ensemble du concentrateur. Grand diamètre -> large surface de contact écrou/poutre transversale, mais aussi plus de longueur de filetage.

éclaircissement de la structure du récepteur : voir le post du forum associé ici. pas encore de décisions finales car nous n'avons pas fait passer ces idées par la moulinette de la conception 3D !

Poids estimé pour l'instant :
10 kg plastique miroirs
15 kg profilé soutien miroirs
0 kg de alu réflechissant miroir (pas l'info des kg/m²)
8 kg de moteurs
15 kg de tube carré 25x25 (ep 3)
13 kg de tube carré 50x30 (ep 3)
12 kg de tole épaisse pour support axe rotation
17 kg de poutres de soutien transversal


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A faire pour la prochaine fois :
- Vérifier la plaque plastique alvéolaire : sa tenue en flexion sur les 2 metres
en cas de necessité d'avoir un soutien par un profilé en dessous des supports mirroirs :
quel profilé : fonction soutien, contrainte minimiser le poid et le prix. Un T en alu de 1x1 cm suffit (tient-il la flexion sur 2m)
- réfléchir aux moyens de diminuer le poids du tout. Attention la rigidité de la structure est critique du fait de la précision nécessaire du positionnement des miroirs (cf forum optique). Par exemple une légère oscillation des facettes miroirs (10cm x 2m) de quelques millimètres au centre serait vraiment néfaste pour la réception de la lumière.
- valider / préciser le récepteur

Amis lecteurs [êtes vous là? :) ] je recopie les listes ci-dessous à chaque fois car elles sont utiles pour nous... et malgré les apparences elles évoluent avec nos progrès. Désolé si ce n'est pas très appétissant à lire. Bientôt transférées sur le wiki.
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Liste des matériaux :

La liste définitive sera transférée au WIKI : http://wiki.osefrance.org/doku.php?id=l ... onstrateur
...compléter la page au fur et à mesure

La liste en construction (reprise à chaque fois d'un CR à l'autre et modifiée/complétée) est reportée ci-dessous :
- tubes acier carrés 25x25 (3mm ép) 8 mètres, 50x50 (3mm ép) 4 mètres, et rectangle 50x30 (3mm ep) 4 mètres http://www.dubocage.fr/htm/produit1.php?art_id=123
- toles pliées (6mm et 2mm d'épaisseur) : 6mm pour les supports aux extrémités des facettes et pour la plaque du coussinet, 2mm pour les supports moteurs
- cornière en L : 30 x 20 mm (ep 3mm) Dubocage http://www.dubocage.fr/htm/produit1.php?art_id=49
- coussinet autolubrifiant pour le soutien de l'axe du miroir :
COUSSINET AUTOLUBRIFIANT À COLLERETTE - ALLIAGE FERREUX (C2-151) : C2-151-8-12 (http://www.michaud-chailly.fr/coussinet ... ux-c2-151/)
- moteur : Wantai Motor, Hybrid Stepping Motor 42BYGHW, Product No.: N200782416412 http://www.wantmotor.com/ProductsView.a ... =75&sid=80
- stepper motor : Pololu robotics et electronics, A4988 Stepper Motor Driver Carrier OU DRV8825 Stepper Motor Driver Carrier, High Current (md20a) OU
- Bague de serrage de l'axe moteur et de l'axe miroir : Aluminum Flex Shaft Coupler - 5mm to 8mm PRODUCT ID: 1176 http://www.adafruit.com/products/1176
- Interrupteur optique à integrer dans la trajectoire des mirroirs: Image:http://www.google.fr/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fcdn3.bigcommerce.com%2Fs-rs1s2e%2Fproducts%2F1055%2Fimages%2F1867%2F2_35_5__25112.1419218414.500.659.jpg%253Fc%253D2&imgrefurl=http%3A%2F%2Fstore.cutedigi.com%2Foptical-endstop-switch-for-cnc-3d-printer-reprap-makerbot-prusa-mendel-ramps%2F&h=500&w=500&tbnid=wNlQ87lh0PD4uM%3A&zoom=1&docid=oLZnnJHh_eeqLM&ei=M0cpVbvWNIy1UbfHgcAE&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=1179&page=1&start=0&ndsp=15&ved=0CCAQrQMwAA fiche techique : http://www.vishay.com/optical-sensors/l ... uct-81147/
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Journal des choix techniques effectués pendant la conception du démonstrateur
à compléter : destination le wiki et la documentation open

Structure et mobilité miroirs
Cadre: deux cadres de 2m x 1m. Transport plus simple qu'avec un cadre de 2x2. Qualité importante pour le démonstrateur (transportabilité). Et pas de multiplication du nombre de facettes, moteurs, etc comme ce serait le cas avec quatre cadres de 1x1.
Raccord des 2 cadres : 2 à 4 vis traversantes dans les poutres longitudinales de 25x25 + 2 poutres tranversales de section carrée 50x50
miroirs: film alu à coller. démonstrateur= privilégier la légèreté. Nécessite une surface bien plane pour le support facette-miroir pour un collage sans aberrations optiques du film en alu. (durabilité pas importante pour le démonstrateur, le choix du film alu est donc optimal)
support facettes: plaque de plastique alvéolaire.légèreté + rigidité suffisante.
Poutre profilée support facette : Ajout possible d'un renfort : profilé en L. Problème du poids (x 20 facettes).
extremité support facettes : tole pliée, bon marché, simple. Axe réalisé par un tube soudé.
pivot axe des facettes : coussinet autolubrifiant (pas besoin de roulement vu les faibles vitesses de rotation)
transmission moteur - axe miroir: transmission directe par bague de serrage
moteur : précision du pas < 0,1°, couple nécessaire estimé très faible, moteur choisi délivre 5 kg.cm
pieds réglables : vis/écrou directement insérés dans les poutre transversales.

Edit : j'ai remplacé "boulon" par "écrou" suite à de nombreuses remarques :) pour ceux comme moi qui ne faisaient pas la nuance sachez que le boulon c'est l'ensemble vis+écrou.
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