Discussion :

[legrandse]

Bonjour à tous,

J'ai un projet de serre "connectée" dans lequel je souhaiterais utiliser un moteur pas à pas afin d'ouvrir une porte coulissante d'une quinzaine de kilo. (en place sur les rails elle ne pèse pas grand chose)

Je ne m'y connais pas assez en moteur et j'aurais bien voulu un conseil pour en choisir un pour faire le job.

J'avais un choix initial pour un moteur DC mais dans ce cas soit çà ouvre/ferme totalement et ajout de fin de course. Dans mon idéal, la porte devrait s'ouvrir progressivement en fonction de la température intérieure d'où le choix plus judicieux je pense, pour un moteur pas à pas qui permet ce genre de programmation.

Pouvez-vous svp me conseiller pour un stepper pas trop gros (peut-être celui-ci ) afin de réduire au max l'encombrement car je vois pas mal de modèle mais je ne sais pas s'ils sont suffisamment forts pour faire coulisser la porte.

[Vincent PETIT]

Salut,
Il faut calculer le couple nécessaire pour choisir le moteur adapté, sinon des "pas du moteur" risque de sauter (le moteur tourne mais la porte, trop lourde, ne bouge pas).

Il faut faire un peu d'exercice de mécanique

Par exemple, le moteur pas à pas 42A08 dans ton lien Aliexpress a un couple de maintien de 0.71 N.m. C'est à dire, en considérant la gravité = 10m.s^-2, que si tu places un bras de 1m sur l'arbre du moteur et qu'au bout tu places un poids de 71g, le moteur ne lâche pas (le pas ne saute pas). Avec une règle de trois, si le bras fait 1cm alors le poids en son extrémité peut monter à 7kg sans que les pas du moteur sautent.

[legrandse]

Merci pour cette première info.

Admettons le cas de ce moteur, comment puis-je déterminer la force qu'il faut appliquer pour faire coulisser la porte à part à l'aide d'un dynamomètre ?

Je ne sais pas estimer la force que j'applique lorsque j'ouvre la porte à la main. Certes il n'en faut pas beaucoup mais est-ce que 7kg max sont suffisant...

[Vincent PETIT]

En première approximation on peut prendre uniquement le poids de la porte, mais cela veut dire qu'on néglige tous les frottements et les poids des accessoires (le système d'entrainement par exemple) et d'autres forces comme celle d'un éventuel groom (se serait maladroit de négliger cette force s'il y en a un) ou mécanique (la porte se met un peu de travers et il faut plus de force que nécessaire pour l'ouvrir)

Imaginons une porte à galandage, si tu places un système d'entrainement par crémaillère de 1cm de rayon sur la porte (moteur à la place du rond jaune dans l'image ci dessous) alors celui-ci peut tirer une porte de 7kg en négligeant tous les éventuelles efforts mécaniques.

[Jay M]

si la porte est suspendue, la force que le moteur doit exercer c'est uniquement pour contrer le frottement lorsque vous la faites se déplacer, il n'y a pas à lever ou faire descendre la porte. Ce frottement dépend beaucoup du montage de la porte sur son rail, donc difficile à estimer le couple nécessaire

un petit test: vous mettez un fil en haut de la porte à l'horizontal, qui va sur une poulie, et vous suspendez une certaine masse et vous regardez si la porte coulisse

trouvez le poids minimal qui fait que la porte s'ouvre complètement => avec P = mg vous aurez la force que votre moteur devra appliquer pour faire déplacer la porte. Le couple dépendra du rayon de l'axe d'entrainement.

[Vincent PETIT]

Salut

si la porte est suspendue, la force que le moteur doit exercer c'est uniquement pour contrer le frottement lorsque vous la faites se déplacer, il n'y a pas à lever ou faire descendre la porte. Ce frottement dépend beaucoup du montage de la porte sur son rail, donc difficile à estimer le couple nécessaire.

tu as raison ! J'ai dit une ânerie juste au dessus. Oui si la porte est suspendu, le moteur doit juste vaincre les frottements dû a poids de la porte, et pas égale au poids de la porte. Ce moteur, avec son couple de 0.71 N.m, devrait être largement suffisant pour vaincre les frottements avec un rayon d’entrainement de 1cm.

[jpbbricole]

Bonjour legrandse

Joli projet!

... et ajout de fin de course.

Tu devras de toute façon en mettre un, ce sera plutôt un début de course, afin de repérer le point de départ du mécanisme à l'allumage de ton système ou après un reset.
L'autre solution c'est de démarrer fermé, le première fois, et de mémoriser, après chaque déplacement, la nouvelle position du moteur, en EEPROM afin de la retrouver au (re)démarrage de ton système.

Cordialement
jpbbricole

[Jay M]

La répétabilité du déplacement sera à mon avis pas garantie - dans ce cas il serait Bien d’avoir deux capteurs de fin de course, un qui dit quand la porte est fermée et l’autre Quand elle est ouverte. Ça se programme comme un bouton momentané donc pas très compliqué et vous serez sûr de ne pas faire forcer le moteur et d’être au bon endroit.

Stocker en EEPROM la position pourquoi pas en cas de panne mais attention au nombre Max d’écritures (100.000) => si vous avez des micros mouvements en fonction de la température pour ouvrir ou fermer la porte de quelques mm en permanence ça va faire vite bcp d’écritures dans la journée et vous allez vite écrire 1000 ou 10,000 fois par jour et la votre ERPROM ne va pas être fonctionnelle longtemps.

Pour parer à cela il y a plusieurs solutions

- éviter de faire des micros mouvements en premier lieu pour limiter les déplacements au strict minimum - peut être en définissant 4 ou 5 positions pour la porte et une approche par hysteresis pour décider d’un déplacement

- ne pas écrire du tout en EEPROM et sur reboot déclencher une fermeture de la porte ou ouverture pour aller toucher le détecteur de fin de course - ce qui permet de se recaler correctement - vous saurez où est la porte ensuite et la loop la ramènera à sa bonne position

- écrire en EPROM uniquement sur détection de perte d’alimentation. Ça se fait assez simplement avec un petit montage avec un condensateur, pont diviseur avec 2 résistance et une diode.

Il faudra aussi réfléchir à comment libérer le moteur depuis l’intérieur ou l’extérieur en cas de panne de courant pour conserver un fonctionnement manuel et si le couple moteur est important pour éviter des accidents détecter si quelque chose bloque la porte pour ne pas coincer des doigts etc... surveiller la puissance consommée par le le moteur permet de s’en rendre compte.

[legrandse]

Merci pour vos réponses qui méritent réflexion.

Effectivement, je suis à la phase de conception pour le matos et plus particulièrement l'aspect sécurité car je n'ai pas envie qu'un de mes (jeunes) enfants se fasse pincer par une fermeture impromptue.
En plus de switch ouverture/fermeture manuelle, je prévoyais un capteur de présence à l'intérieur pour laisser la porte ouverte au cas ou un enfant (ou un chat) serait dans un scénario de fermeture.
Je dois réfléchir comment libérer manuellement la crémaillère au cas où il y a un soucis d'alimentation...

J'ai un début de fonctionnement sous Tinkercad comprenant le moteur (DC pour le moment), capteurs de température/luminosité, le détecteur de mouvement et de simples boutons pour ouverture manuelle et en guise de capteur de fin de course.

Par contre pour ce qui est de comparer l'intensité du moteur en cas d'obstacle, je n'y suis pas encore.

A mon avis je ferais encore appel à vous si je ne trouve pas l'info qque part.

[electroremy]

Bonjour,

Le moteur pas à pas ne suffira pas... il faut une crémaillère (ou un système de poulie), ainsi que des fins de course.
C'est toujours compliqué et cher, la mécanique... Et pas toujours fiable...

On trouve sur le net pour quelques dizaines d'euros des vérins électriques (notamment pour remplacer ceux qui sont tombés en panne dans les fauteuils de relaxation, ou encore les bureaux réglables en hauteur)

Ils fonctionnent en très basse tension, et ont des fins de course intégrés (ils se coupent tout seul une fois complètement rentrés ou sortis)

On choisi le sens en inversant les polarités (facile à faire avec un pont en H ou un relais)

Ils sont prévu pour environ 12V mais acceptent 9V à 15V. La tension doit être continue mais n'a pas besoin d'être régulée, un bloc d'alimentation secteur classique ou une batterie convient donc.

Un vérin électrique peut aussi bien ouvrir et fermer une trappe coulissante que basculante (comme un vélux ou une porte)

Ils bougent lentement mais avec pas mal de force, c'est idéal pas besoin de démultiplication.

Autre avantage : à l'arrêt le vérin électrique reste bloqué en position, comme il est basé sur une vis sans fin. Il n'y a donc pas de verrouillage à prévoir.

Pour la sécurité, pour éviter l'écrasement d'un obstacle, d'un animal ou d'une personne, on peut faire en sorte que le vérin pousse la porte en l'ouvrant, mais en la fermant qu'il la tire en étant attaché à elle via une liaison souple (ou alors que la porte repose juste dessus avec son simple poids, si par exemple c'est une trappe style vélux).
La sécurité doit être mécanique, un Arduino n'a pas les caractéristiques suffisantes pour assurer à lui seul une fonction de sécurité.

Il est possible, en alimentant le vérin pendant un temps définit, d'ouvrir ou de fermer partiellement la porte. Si on veut de la précision il faudra ajouter des capteurs de positions intermédiaires que devra gérer l'Arduino.

A bientôt

[legrandse]

Merci pour l'info.

J'ai tout de même testé avec une poulie et un poids de 5kg et la porte s'ouvre sans aucune difficulté.

Je comptais utiliser un moteur pas à pas style Nema 17+driver avec un pignon et crémaillère en module 1.5





fin de course:



Le matériel ne coùte pas très cher donc a priori je n'aurais pas de regrets si cela ne convient pas.

[electroremy]

Merci pour l'info.

J'ai tout de même testé avec une poulie et un poids de 5kg et la porte s'ouvre sans aucune difficulté.

Je comptais utiliser un moteur pas à pas style Nema 17+driver avec un pignon et crémaillère en module 1.5

fin de course:

Le matériel ne coûte pas très cher donc a priori je n'aurais pas de regrets si cela ne convient pas.

Bonjour,

Toute cette mécanique devra être assemblée précisément, fixée à la serre et surtout protégée de la poussière et des débris éventuels : feuilles mortes apportées par le vent, merdes d'oiseau, insectes...

Les fourmis sont une vraie plaie car elles peuvent, en entrant via un petit trou, apporter une quantité de déchets phénoménale

A voir également si la pluie peut atteindre le dispositif - ni la mécanique ni l'électronique n'apprécient l'eau

On ne découvre l'importance de cet aspect que lorsque c'est trop tard

Le vérin électrique est un bloc presque étanche (pas de soucis avec la poussière, en revanche ils ne sont pas waterproof)

A bientôt