Modification G11 : reconception du support de vis sans fin en AD

 

Situation d'origine

L'entraînement en AD ou en DEC est un système vis sans fin (vsf) / roue dentée couplé à un moteur pas à pas via un réducteur. La qualité de l'entraînement est tributaire de la qualité d'usinage, des performances du réducteur/moteur et du jeu de fonctionnement entre la roue dentée et la vsf. Cette dernière est montée sur deux roulements dans des paliers indépendants serrés sur le corps de la monture par une vis six pans creux.

On remarque les deux paliers indépendants comportant les roulements.

L'accès à la vsf est aisé : il suffit de retirer le cache en alu maintenu par deux vis. Puis on peut désolidariser le moteur de la vsf : retirer le moteur en desserrant les deux vis le fixant sur le corps de la monture. L'accouplement avec la vsf est composé de trois parties, un flasque serré sur l'axe du réducteur/moteur, un autre sur la vsf et une noix libre emprisonnée entre les deux flasques précédents (attention à ne pas la perdre).

Les difficultés arrivent dès que l'on veut régler finement le jeu l'entraînement. Il faut desserrer les deux paliers, prendre l'ensemble entre deux doigts puis rapprocher ou éloigner le mécanisme pour établir un jeu correct. Une fois trouvée la bonne position, il faut resserrer les vis de blocage des paliers. Mais dès que l'on serre un palier, celui-ci tourne légèrement sur lui même du fait du couple de serrage. La vsf est légèrement déplacée et du coup, le jeu qui paraissait correct avant serrage n'est plus bon. Et il y a deux paliers à serrer...

De plus, ce type de montage ne garantit pas après serrage que le jeu axial de la vsf / paliers soit correct. Un boîtier peut être légèrement de travers par rapport à l'axe de rotation de la vsf et apporter une contrainte sur le roulement...

Le positionnement en hauteur de la vis sans fin par rapport à la roue dentée a été contrôlé. Le montage d'origine Losmandy est trop bas de 0,2 mm par rapport au plan de rotation exact de la la roue dentée. J'ai donc rajouté deux cales en clinquant de 0,2 mm d'épaisseur.

A noter les deux cales de 0,2 mm sur les paliers.

J'ai donc décidé de reprendre la conception de ce système avec pour objectifs :

Nouveau boîtier

J'ai conçu un boîtier monobloc comportant les deux roulements, la vis sans fin et un système de réglage de jeu axial. Le jeu avec la roue dentée est donné en déplaçant l'ensemble. Le blocage en position est assuré par les deux vis d'origine.

Survolez l'image pour ouvrir la trappe.

Ce boîtier comporte deux lumières opposées : l'une pour permettre évidemment le contact avec la roue dentée et l'autre, opposée à la première, pour accéder sans démonter au graissage périodique de la vsf. Une trappe vient obturer cette dernière.

Une bague vissée permet de régler la contrainte axiale sur les roulements. Trop serrée, la vsf est bloquée et trop libre, la vsf peut glisser axialement et occasionner un backlash important dans les rattrapages de guidage.

Les roulements ont été changés. Ils sont montés serrés sur la vsf et libres dans le boîtier pour permettre le montage de l'ensemble et le réglage de la contrainte axiale sur les bagues extérieures.

Le positionnement en hauteur de la vis sans fin par rapport à la roue dentée a été contrôlé. Le montage d'origine Losmandy est trop bas de 0,2 mm par rapport au plan de rotation exact de la la roue dentée.

Le nouveau boîtier plus haut que les anciens paliers intègre cette correction mais il a fallu fraiser un évidement de 1 mm dans le corps de la monture...

La liaison avec le réducteur/moteur est assuré par un accouplement à soufflet métallique (inox) sans jeu radial.

Les plans du boitier (.pdf) sont disponibles ici.

 

Résultats

Le montage et le réglage de l'ensemble est un vrai jeu d'enfant. L'indépendance des réglages est un régal et qui plus est intuitif. Le blocage de l'ensemble est sans influence sur les performances de l'entraînement et ne bouge pas dans le temps. Le backlash en RA est réduit au strict minimum. Les moteurs ne peinent plus malgré aujourd'hui une charge de 25kg (C14 + accessoires). Avec l'ancien système, j'ai été obligé de changer le moteur Hurst d'origine en RA. Les moteurs d'aujourd'hui sont des Saya.

Et la qualité de suivi ?

Avec l'ancien montage, j'avais une erreur périodique (EP) de 10 " PV soit +/- 5 ". Ce qui n'était pas dramatique pour cette monture de 1995 comportant sa vsf d'origine...

Survolez le graphique pour visualiser avant / après.

Avec le nouveau montage, l'EP est réduite à 6" PV soir +/-3" soit une réduction de 40%.

L'amélioration porte essentiellement sur la réduction du faux rond de 4". C'était l'objectif de la modification par boîtier monobloc de garantir un alignement parfait des axes de rotation des roulements. Il reste néanmoins, le faux rond propre à la vsf et des sauts rapides d'environ 4" tous les 30s, typiques des montures Losmandy. Ces erreurs sont dues à la qualité d'usinage de la vsf. Le réducteur ne comporte pas un train d'engrenages générant cette période.