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Mesure précise des matériaux en vrac

Les matériaux en vrac sont des corps solides plus ou moins finement pulvérisés qui présentent une certaine fluidité. Ils sont stockés et manutentionnés dans de nombreux domaines techniques. Toutefois, même au repos, ils ont tendance à former des surfaces inclinées ou à se solidifier avec le temps, ce qui peut entraîner la formation de ponts ou puits. Non seulement cela entrave l'écoulement (homogène) du silo, mais le contenant risque également d'être détruit lorsqu'un tel pont s'effondre dans le silo. Pour pouvoir concevoir des silos et des conduites appropriés, le constructeur a besoin de données fondées concernant la fluidité des matériaux en vrac concernés.
Même à l'époque des méthodes de calcul assistées par ordinateur, la qualité des résultats dépend des données sur lesquelles ils reposent. Des valeurs de mesure fondées sont donc essentielles, en particulier face à la grande diversité de matériaux en vrac dont les propriétés de fluidité peuvent varier du tout au tout. Une nouvelle méthode permettant de déterminer les propriétés matérielles permet désormais de remédier au problème. L'appareil de cisaillement annulaire développé par la société Dr.-Ing. Dietmar Schulze Schüttgutmesstechnik se base sur un principe largement orienté sur les exigences des descriptions théoriques de base des matériaux en vrac. Des servomoteurs C.C. à commutation électrique (EC) avec contrôleur de mouvement intégré du spécialiste des micromoteurs FAULHABER assurent l'exécution mécanique précise des spécifications de commande dans l'appareil de mesure

Valeurs de mesure reproductibles automatiquement

Actuellement, les méthodes de mesure servant à déterminer les propriétés de matériaux en vrac sont basés sur la mesure des angles d'inclinaison des talus. En fonction du système utilisé, il peut en résulter des valeurs (très) différentes. Une comparaison des données n'est donc pas possible, mais ils fournissent de bonnes indications pour l'évaluation des charges dans la pratique. En comparaison, la nouvelle méthode mise sur une préparation des échantillons pratiquement indépendante de l'opérateur. La mesure proprement dite se déroule de manière entièrement automatique et reproductible. Pour ce faire, une cellule de cisaillement annulaire est remplie d'un échantillon de matériau qui est ensuite lissé. Un anneau de recouvrement denté sur la partie inférieure appuie alors par en haut sur la cellule de cisaillement pivotante. Cette tension dite normale est finement ajustée par ordinateur jusqu'à 20 kPa au moyen d'un servomoteur EC. Ensuite, la cellule de cisaillement annulaire est elle-aussi entraînée en rotation par un moteur EC par commande numérique du sens de rotation et de la vitesse. Ce faisant, le couvercle fixe sur lequel la force normale agit est bloqué via un système de poutres. Il est ainsi possible de déterminer très précisément les forces de cisaillement présentes dans l'échantillon. La variation de la force normale et la détermination des forces de cisaillement associées permettent d'obtenir une image précise des propriétés du matériau en vrac. En fonction du matériau de l'échantillon, il est possible d'utiliser des cellules de cisaillement de 9 à 70 ml avec le même appareil de mesure. Les servomoteurs fournissent ici la puissance d'entraînement nécessaire.

Précision durable requise

Tout naturellement, un appareil de mesure de précision impose des contraintes particulières en matière d'entraînement. Outre un excellent contrôle de la vitesse de rotation et de la puissance, une longue durée de vie est importante, ainsi qu'une très bonne stabilité à long terme. Le développeur, Dietmar Schulze, souligne un autre point important : « Les appareils de mesure de ce type sont fabriqués en quantité relativement faible. Il est essentiel que l'entraînement puisse être intégré rapidement et facilement au sein de l'appareil. Grâce au contrôleur de mouvement intégré, le servomoteur est rapidement connecté à l'ordinateur interne à l'appareil. Un développement séparé n'est alors plus requis pour l'électronique de commande. Les dimensions compactes et le réglage sensible du moteur sinus ainsi que les réducteurs bien gradués disponibles représentent d'autres avantages pour l'utilisation dans des appareils de mesure.

»Dans le cas présent, l'appareil de mesure RST-XS est équipé de deux moteurs EC. L'un assure le mouvement rotatif de la cellule de cisaillement et l'autre est chargé du réglage de la force normale. Avec un diamètre de 35 mm et une longueur de 64 mm, les moteurs génèrent une puissance utile allant jusqu'à plus de 90 W. La commutation sinusoïdale permet un réglage sensible des entraînements au sein de la plage de régimes de 5 000 à 10 000 tours/min, conformément aux critères de l'application. Étant donné que les moteurs EC ne sont pas sujets à l'usure (hormis les paliers), la stabilité reproductible à long terme des mesures est assurée. Les capteurs à effet Hall intégrés permettent un positionnement exact et le contrôleur de mouvement assure la communication avec l'ordinateur de l'appareil. L'ordinateur est ainsi déchargé du contrôle du moteur proprement dit et peut traiter les signaux déjà évalués.

Les moteurs EC modernes avec électronique de commande intégrée sont adaptés à un large éventail de tâches : peu importe qu'il s'agisse d'assurer un positionnement de haute précision et une stabilité optimale à long terme pour les appareils de mesure ou une longue durée de vie à pleine charge pour l'emploi dans le cadre de la technique d'automatisation. Grâce à l'électronique, l'intégration dans des environnements de commande existants est simple et aucune connaissance particulière de la technologie d'entraînement n'est requise. Ceci permet de réduire les coûts de développement et d'accélérer le lancement sur le marché.
<b>Mesure par appareil de cisaillement annulaire</b> La mesure au moyen d'un appareil de cisaillement annulaire est proche des bases théoriques de l'observation mathématique des matériaux en vrac. L'échantillon est ici soumis à une précharge verticale, puis à une déformation de cisaillement par la rotation de la cellule de mesure. Ce faisant, la force nécessaire à la déformation de cisaillement est mesurée. Étant donné que tous les paramètres doivent être reproductibles, les valeurs obtenues sont également reproductibles et peuvent être utilisées pour calculer la pente des parois de la trémie du silo ainsi que le diamètre d'écoulement, afin d'éviter la formation de ponts.

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Systèmes de contrôle du mouvement

Informations complémentaires

Dr.-Ing. Dietmar Schulze Schüttgutmesstechnik
www.dietmar-schulze.de

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        • MCS 3242 ... BX4 ET MCS 3242 ... BX4 RS/CO MCS 3268 ... BX4 ET MCS 3268 ... BX4 RS/CO MCS 3274 ... BP4 ET MCS 3274 ... BP4 RS/CO
    • Servomoteurs C.C. linéaires
      • LM 0830 ... 01 LM 1247 ... 11 LM 1247 ... 12 LM 1483 ... 11 LM 1483 ... 12 LM 2070 ... 11 LM 2070 ... 12
    • Moteurs pas à pas
      • AM0820 AM1020 AM1524 AM2224 AM2224R3 DM0620 DM1220 DM40100R DM52100N DM52100R DM52100S
    • Piezo motors
      • LL06... LR17... LT20... LTC300... LTC40 LTC450...
    • Réducteurs de précision
      • Réducteurs planétaires
        • 03A 06/1 06A 08/1 10/1 12/4 13A 14/1 15/10 15A 16/7 17/1
        • 20/1R 22/7 22E 22EKV 22F 22GPT 23/1 26/1 26/1R 26A 30/1 30/1 S
        • 32/3 32/3R 32A 32ALN 32GPT 38/1 38/1 S 38/2 38/2 S 38A 42GPT 44/1
      • Réducteurs à étages et Réducteurs à étages, sans jeu angulair
        • 08/2 08/3 12/3 12/5 15/5 15/5 S 15/8 16/5 16/5 S 16/8 16A 22/2
        • 22/5
    • Composants linéaires
      • Vis à billes
        • BS22-1.5 BS32-2.0
      • Vis filetées et Options
        • M1,2 x 0,25 x L1 M1,6 x 0,35 x L1 M2 x 0,2 x L1 M3 x 0,5 x L1
    • Codeurs
      • Codeurs incrémentaux
        • HEDL 5540 HEDS 5500 HEM3-256 W HXM3-64 IE2-1024 IE2-16 IE2-400 IE3-1024 IE3-1024 L IEF3-4096 IEF3-4096 L IEH2-4096
        • IEH3-4096 IEH3-4096L IEM3-1024 IER3-10000 IER3-10000 L IERS3-500 IERS3-500 L PA2-100 PA2-50 PE22-120
      • Codeurs absolus
        • AES-4096 AES-4096 L AESM-4096
    • Electroniques de cde.
      • Contrôleur de vitesse
        • SC 1801 F SC 1801 P SC 1801 S SC 2402 P SC 2804 S SC 5004 P SC 5008 S
      • Contrôleurs de mouvement
        • MC 5004 P MC 5004 P STO MC 5005 S MC 5010 S MCBL 3002 F MCBL 3002 F AES MCBL 3002 P MCBL 3002 P AES MCBL 3002 S MCBL 3002 S AES MCBL 3003 P MCBL 3003 P AES
        • MCBL 3006 S MCBL 3006 S AES MCDC 3002 P MCDC 3002 S MCDC 3003 P MCDC 3006 S MCLM 3002 F MCLM 3002 P MCLM 3002 S MCLM 3003 P MCLM 3006 S MCST 3601
    • Accessoires
      • 6501.00065 6501.00088 6501.00096 6501.00097 6501.00113 6501.00121 6501.00135 6501.00136 6501.00159 6501.00283 6501.00284 BC 5004
      • Cables and Accessories MBZ
  • Marchés
    • Équipement médical et de laboratoire
      • Cyclotron
      • Cathéter Rotarex®S
      • Climatisation dans les couveuses
      • Pompe à insuline
      • Dispositif d’analyse Gyrolab xPlore TM
      • L’automatisation des laboratoires
      • Systèmes d'anesthésie et de ventilation
      • Prothèse myoélectrique
      • L’endodontie
      • Les techniques prothétiques LifeHand
      • Dermographe
      • Système de distribution automatique
      • Assistant robotisé la TMS
      • Système VIKY (Vision Control for endoscopY)
      • Tensiomètre mobile destiné
      • Automatique des médicaments passe
      • Capsule de diagnostic
      • Manipulateur XYZ
      • Prothèse pour la jambe
      • Scanner du flux sanguin
      • Systèmes d’analyse laboratoire
      • Microkératome
      • Lecteur de glycémie
      • Hexapodes miniatures
    • Automation industrielle & Robotique
      • Machine d'enroulement de fil
      • Robot de préhension TORU
      • Les robots on océan profond
      • Pour les robots d‘inspection
      • Zippermast
      • Préhenseur de petites pièces
      • Les robots industriels
      • Robot CHIMP
      • Drone terrestre
      • MROV (Miniature Remotely Operated Vehicles)
      • Robot de service humanoïde
      • Robot par
      • Main robotisée
      • Véhicules robotisés
      • Automates de montage
      • Automate de fabrication
      • Robots pour canalisations
      • Intelligence mobile "tout-terrain" - Ce qui a manqué jusqu’à maintenant, c’est un concept de véhicule universel pouvant porter les instruments de mesure, afin de faciliter l’exploration de territoires inconnus.
      • Convoyeur à courroies
      • Unités de rotation
    • Surveillance & Mesure de précision
      • Pompe de dosage
      • Installations de test pour des portes de voiture
      • Sismographe large bande
      • L'appareil d’essai Condor Sigma
      • Mesure de champ électrique
      • Machines à décaper l’isolant
      • Nanométrique
      • Machines À Équilibrer Horizontales
      • Appareils d’essais
      • Appareil d'essai de comparateurs
      • Appareil de cisaillement annulaire
      • Géo-scanner
    • Outils & Équipements industriels
      • Lasers à diodes
      • Tournevis á capteur
      • Système d'étiquetage à jet d'encre
      • Sécateurs électriques
      • Un module CNC 5 axes compact
      • Distribution de fil adaptive
      • Production de panneaux solaires
      • Essuie-glace
      • Systèmes de pesée
      • Tables Linéaires
      • Pulsations de pression
      • Robot de soudage
      • Hexapode (Systèmes de micropositionnement)
      • Systèmes à sondes mobiles
      • Machines d'impression
      • Traceur de coupe
    • Aéronautique & Aérospatiale
      • SEIS – Seismic Experiment for Interior Structure
      • Cimon assistant de vol
      • Avion amphibie
      • Mars rover
      • Équipements de cabine
      • La sonde spatiale Rosetta
      • Hexapode
      • Commande des vannes de carburant de fusées
      • Véhicule aérien non piloté
      • Sonde de mesure
    • Optique & Photonique
      • Spectrographe
      • Optiques de phare
      • L'optique à rayons X
      • Faisceaux laser à impulsions
      • Systèmes de visualisation chirurgicale
      • Table de balayage pour microscopes
      • Microscope d'opération
      • Télescope géant
      • LBT (Large Binocular Telescope)
    • Caméras, Systèmes Audio & Données
      • Caméra panoramique
      • Technique de prise
      • Drones de Reconnaissance
      • Moniteurs LCD
      • Caméra de l’appareil d’inspection
      • Grue pour caméra
      • Systèmes de caméras en direct
    • Contrôle de l‘environnement & Sécurité
      • Partenaire d’assurage électronique (EPIC)
      • Entraînement de pompe ATEX
      • Éoliennes cerfs-volants
      • Sismomètres
      • Micro pompe gérotor
      • Sondes de mesure des grands fonds
    • Modélisme & Prototypage
      • Voitures de course sans pilote
      • Miniatur Wunderland
      • Modèles de véhicules utilitaires
      • Spherical Vehicle
      • Locomotive à vapeur miniature
      • Football robotisé
    • Consommateur
      • Bicyclette
      • Mécanique de piano
      • Sculptures cinétiques dans une maison active
      • Sculpture cinétique dans la salle d'exposition
      • Sculpture cinétique « Projet Anthozoa »
      • Chariot de golf
      • Chaise pour les personnes
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