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Conception d'un volant arcade home-made avec force feedback

Démarré par madein80, Jeudi 10 Juin 2021, 14:24:02 PM

njz3

#32
Joli ! Bravo !
Je ne suis pas un expert en courroies et mes conseils sont peut être mauvais.
Rien à redire sur le rapport de réduction. Faudra tester pour confirmer.

Il me semble qu'il faut normalement mettre un couple de poulie avec flasque sur le plus grand diamètre pour guider latéralement la courroie et éviter qu'elle ne sorte (tes poulies rouges ?) et une sans flasque pour éviter le frottement et l'usure latérale (tes vertes ?).
Il faudra prévoir de quoi tendre tes courroies pour pouvoir les mettre en place ou rattraper un défaut de distance entre axes (galets tendeurs ou trous oblongs ?).
Pour l'axe double poulie, penser à reprendre de chaque côté avec des roulements à billes pour éviter la flexion de l'axe.

Au niveau de la butée de l'axe volant, ta solution me semble fragile et ne résistera pas à quelques chocs. Une solution de type gueule de loup (en "U") avec un tube de plus gros diametre que ton axe volant, et une vis tranversante à 90° de ton axe de butée, prenant en sandwhich l'axe volant des deux côtés me semblerait plus solide. En particulier si tu peux souder directement la gueule de loup sur l'axe, ca permettrait même d'éviter la vis traversante.
Pense aussi à prévoir de passer des fils jusqu'à ton volant, par exemple pour y placer 1 ou 2 boutons d'action directement dessus, un peu comme sur le volant R-Tuned ou Mario Kart.

madein80

Salut njz3 !
Merci pour le compliment, ça motive :)
Même éclairé de toutes vos lanternes, je reste encore pas mal dans la pénombre, alors toute remarque m'aidera à avancer sur le droit chemin  ^-
j'avais déjà vu des montages avec couple de poulie dont une sans flasques, sans jamais trop comprendre pourquoi un tel montage...merci à toi, je comprend maintenant l'intéret d'un tel montage :) ...cependant, je n'ai pas (encore) trouvé de poulies 20 (ou même 60) dents sans plasques...je vais continuer à chercher.

pour la tension des courroies, j'étais dans un premier temps parti sur "si tu perce pile-poil au bon endroit, pas besoin de galets-tendeur...mais de mémoire, j'ai jamais percé un trou à l'endroit exact ou il devait se trouver  :D ...je vais sûrement monter deux galets-tendeur (un par courroie) sur des axes, et le tout sera monté sur deux trous oblongs pour pouvoir les régler séparéments  ;)

Pour les axes volant (orange) et de palier de réduction (jaune), oui, j'ai prévu de maintenir les extrémités avec des roulements qui ont des oeillets pour visser sur une surface, gence ça :


ça me semble assez facile à mettre en place, existe dans toutes les tailles, et pas trop cher, enfin, en import chinoix ;)

La ou tes bonnes propositions me bloque, c'est sur la réalisation de la butée de l'axe volant :/ j'ai ni le materiel pour souder du metal, ni les connaissances necessaires :/ (et j'habite en rase campagne, y a pas l'ombre d'un ferailleur ou métalurgiste dans le coin).
Dans la solution que j'envisage, qu'est ce qui est fragile à ton avis ? si c'est le diamètre de la vis traversante, je l'ai dessiné en M6, mais je peut facilement monter à du M10, voir M12.
A la sortie de la vis (la butée elle-même), j'ai prévu de monter un manchon acier, genre ça :

je finirais avec une butée de 17 voir 19mm de "diamètre" en acier "plein", et pour l'interieur du tube de l'axe volant qui est creux, j'ai prévu de couper un bout d'un autre manchon identique pour combler le vide de l'axe volant entre l'entrée de la vis et sa sortie (comment ça c'est pas clair  >:D ? ...bon, je vais faire une modélisation dés que j'ai 5 minutes)
Dis moi ce que tu en pense (enfin, si t'à compris ce que je voulais dire :D ), et quels sont d'après toi les risques, les points de fragilité de ce montage ?

Enfin, oui, il sera possible de passer des câbles dans l'axe-volant, même si j'avoue, je savais pas que certaines bornes avaient des boutons sur le volant :D

njz3

Au niveau de ta vis de butée, elle va travailler en cisaillement et arrachement sur une seule direction et un seul endroit lors de l'impact, et par expérience une vis peut se casser net quand tu donnes un choc dessus latéralement, car oui le métal ça s'arrache !
Si tu veux réduire la chance que cela se casse, il faut répartir le choc et plutôt travailler en compression sur le métal de la vis. En gros le choc va taper sur l'axe de la vis au lieu de tirer dessus.
Une gueule de loup en U comme cela ca peut se faire à la main avec une petite meuleuse, quitte à rajouter des rondelles si jamais tu meules trop grand.


Il faudrait l'avis d'un vrai mécanicien pour confirmer ;-)

njz3

Au fait, j'y pense : prévoit que ta butée soit plutôt courte (pour limiter le couple de choc) et verticale vers le bas quand ton volant est en position centrée. Ainsi son poids va naturellement aider à ramener ton volant au centre quand il n'y a pas de couple moteur.

madein80

Salut !
ok njz3, à force de lire et relire ton message, et regarder ta modélisation, j'ai (enfin) fini par comprendre ce qui cloche dans mon idée :D !
Du coup, je pense que je vais faire comme ça :

Je vais partir sur un carré creux (qui me semble encore plus solide qu'un U) d'au moins 20mm à l'interieur, le percer avec un foret de 20mm (diametre de mon axe volant), passer l'axe volant dans mon trou perçage, et percer à la croisée de ma butée/axe-volant pour y loger un boulon. je laisserais 5mm de carré à l'opposé de la butée afin de garder une bonne rigidité sur mon carré...qu'en pense-tu ? :



c'est une très bonne idée de positionner la butée vers le bas pour faire naturellement revenir le volant au centre, j'y avais pas pensé !  ^-
Je continue de chercher des poulies sans plasque, c'est une petite galère en fait :/

Tien, je me suis demandé un truc : est-il possible d'utiliser un moteur pas à pas avec ton logiciel, le firmware, et l'arduino ? c'est déjà compatible ou non ? et si non, est ce que ça le sera un jour ou non ?

njz3

#37
Ta solution de butée devrait être beaucoup plus solide que la première !
Il existe des vis épaulée tête hexagonale qui te permettrait de ne pas avoir directement le filetage qui reprenne les efforts, mais plutôt une partie lisse qui sera plus solide.
Pour les poulies sans flasque, ne te prend pas trop la tête. C'est surtout un problème d'usure. Tu ne ressentiras pas trop le "freinage" associé au frottement, sauf peut être si tu es vraiment très desaxé.

Pour ce qui est de piloter un moteur pas-à-pas, ce n'est pas tant un problème d'arduino ou de logiciel, car au final la commande en couple envoyé au variateur sera un PWM centré.
Le soucis majeur c'est que ce type de moteur n'est pas adapté à de la commande en couple fine et sans accoup. Un moteur pas à pas, comme son nom l'indique, fonctionne en allant d'un "pas" magnétique vers un autre "pas" en commutant les phases des 4 bobines alternativement. Il n'y a souvent pas d'asservissement en courant ou en couple au niveau des variateurs, uniquement en vitesse ou en position. Electroniquement, c'est très facile à piloter en position, mais extrêment difficile de piloter le couple de manière propre quand le moteur ne tourne pas vite, au contraire des moteurs CC à balais (DC brush en anglais) ou des moteurs synchrones sans balai à aimant permanent (type PMSM ou Brushless DC équipé d'un codeur).
C'est bien pour des machines faisant du positionnement, comme des CNC, mais c'est vraiment pas adapté pour faire du retour haptique.


madein80

ok, merci pour ces explications :)
J'était partie dans l'idée (bien barré :D ) qu'avec un moteur pas à pas et un encodeur, on avait peut être la possibilité de construire un volant dont la limite de rotation pouvait être piloté (encodeur à la place du potar pour capter la position, et le pas à pas pour créer une "butée virtuelle" qui s'adapterais à chaque jeu (puisque suivant les jeux, les volants bornes originales avait des des angles de rotations différents)...y a peut être une idée à creuser pour obtenir ce résultat (mais autrement qu'avec un pas à pas visiblement :D )

Sinon, ok pour les poulies avec flasques, je vais quand même verifier un dernier truc avant d'abandonner : il me semble que les courries THD existe en plusieurs largeurs (10, 15, 20mm je crois) du coup, si je prend une poulie plus large que ma courroie (et que je cale bien au centre), je ne devrais pas avoir ce problème d'usure ;)