Quelque chose me préoccupe toujours lorsque je regarde des circuits électroniques. Parmi les trois types de composants passifs : résistance, condensateur et inducteur, le dernier est toujours beaucoup moins représenté que les deux premiers. Pourquoi ?

Après réflexion, j'ai commencé à spéculer que peut-être la difficulté de tracer un joli symbole d'inducteur à la main (comparé à d'autres composants pour lesquels on trouve facilement des modèles de dessin) rend les ingénieurs électroniciens réticents à les intégrer dans leurs conceptions. Certains d'entre eux trichent en utilisant une mauvaise représentation cycloïde des inducteurs, ce qui peut être réalisé avec un

Cela devrait changer avec l'invention du trochographe, qui rend le dessin trochoïde incroyablement facile pour n'importe qui. Le moment est venu d'une nouvelle révolution électronique qui apportera l'harmonie à tous les PCB du monde !

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Le principe du trochographe.

Une trochoïde est une courbe correspondant à la trajectoire d'un point d'un disque roulant. Plus précisément, pourprolate(ou étendus) trochoïdes (ceux avec des boucles), ce point està l'extérieur.Le disque, plus éloigné du centre que de la circonférence du disque (le cercle de pas).

Les courbes avec des boucles ne peuvent pas être facilement dessinées avec des gabarits, car nous aurions besoin d'un gabarit non connecté.

L'intuition derrière le trochographe est d'utiliser un engrenage roulant sur un crémaillère, de la même manière qu'un spirographe classique utilise un engrenage roulant sur un engrenage interne. Cela fonctionnerait pour...raccourciLes trochoïdes (contractés) et les crémaillères sont en fait inclus dans l'ensemble "super spirograph". Cependant, pour un trochoïde prolaté, la pointe du stylo devrait être située en dehors du cercle de pas, ce qui ne peut pas être fait avec un simple engrenage.

Donc, au lieu que le pignon d'entraînement roule directement sur le crémaillère, nous engageons le pignon d'entraînement avec un deuxième pignon, lui-même relié à un pignon plus petit qui roule sur le crémaillère, fournissant ainsi un facteur de réduction. Les positions relatives des deux pignons sont maintenues par une partie coulissante.

Caractéristiques, impression et assemblage.

Les paramètres par défaut (utilisés dans le STL fourni) vous donneront un outil de la taille d'une carte de crédit, qui fabrique des trochoïdes avec 3 boucles, d'environ 20 mm de long (y compris les extrémités) et 5 mm de large, adapté pour dessiner des inducteurs dans des schémas électroniques.

Ce modèle n'est pas extrêmement difficile à imprimer, mais il nécessite une bonne précision d'impression. J'ai obtenu de bons résultats avec le PETG, mais le PLA fonctionne aussi.

Réglages d'impression.

Toutes les pièces peuvent être imprimées avec une hauteur de couche de 0,2 mm (l'épaisseur des pièces est un multiple de 0,2 mm par défaut). Une hauteur de couche plus petite fonctionnera également. J'ai utilisé 2 périmètres, un fond/un dessus de 0,6 mm, et un remplissage de 20 %.

Une vitesse réduite et un refroidissement efficace sont nécessaires pour imprimer les engrenages avec précision : j'ai utilisé une vitesse de paroi de 10 mm/s.

La surface supérieure doit être aussi lisse que possible, donc vous devriez éviter l'extrusion excessive, et le lit ne doit pas être trop haut (peut-être augmenter légèrement le décalage Z). Je n'ai pas essayé de repasser. J'ai également désactivé "Remplir les espaces entre les murs" dans Cura, ce qui ne fait que polluer l'impression avec des mouvements de déplacement inutiles pour de telles pièces.

Ajustement des tolérances.

Le jeu horizontal varie beaucoup entre les imprimantes, les paramètres d'impression et les filaments, vous pourriez donc avoir besoin de quelques ajustements pour assurer un fonctionnement fluide sans jeu excessif.

Une façon d'ajuster les tolérances consiste à personnaliser les paramètres de jeu dans OpenSCAD, en particulier les valeurs de shaft_play, teeth_play et rail_play. Les engrenages doivent pouvoir se déplacer librement dans les trous correspondants du curseur (shaft_play), et ne pas être trop pressés les uns contre les autres (teeth_play). L'inconvénient de cette approche est que les paramètres de jeu affectent les dimensions des parties supérieure, inférieure et

Une autre option consiste à régler l'expansion horizontale lors du découpage. Bien que ce soit moins flexible, cela peut vous permettre de réimprimer uniquement les engrenages (sauf si l'ajustement du rail est trop serré).

Assemblée.

Tout d'abord, placez les engrenages dans la partie inférieure comme dans l'image suivante :

Le trou dans l'engrenage trochoïde doit être orienté vers la gauche, et le triangle sur le grand engrenage doit pointer vers le bas. Les deux engrenages doivent être alignés vers la gauche. Ajoutez le curseur sans déplacer les engrenages.

Ensuite, mettez la partie supérieure. Les deux dents inférieures du pignon doivent s'emboîter avec la deuxième dent de la crémaillère (la première dent "complète") :

Personnalisation.

Le rayon et le rapport des trochoïdes peuvent être personnalisés (indirectement pour le second), ainsi que de nombreuses autres choses. Seuls les trochoïdes prolatés peuvent être dessinés, avec une auto-intersection suffisante, en raison de considérations de friction.

La justification des paramètres de Gears.

Pour minimiser le frottement, le rayon des arbres, de la petite engrenage et du pignon doit être minimal. Ainsi, le nombre de dents du pignon est de 9 par défaut, ce qui est environ le nombre minimum possible (avec un angle de pression de 25°). La taille des dents doit également être aussi petite que possible sans provoquer de problèmes d'engrenage dus au jeu entre les pièces. J'ai trouvé que 1,5 mm était à peine suffisant.

Procédure de personnalisation.

Le rayon trochoïde (qui correspond à la moitié de la "largeur" du graphique) peut être réglé directement. Le nombre de boucles est également un paramètre d'entrée.

Ensuite, vous devez changer le nombre de dents de la boîte de vitesses supérieure pour obtenir le "pas" souhaité entre les boucles (la valeur du pas calculée est affichée par le script OpenSCAD). La longueur totale de la trochoïde est égale au produit du pas et du nombre de tours et demi, plus deux fois le rayon. Cela est également affiché.

Un autre paramètre utile est la longueur du curseur, qui devrait être suffisamment longue pour éviter un jeu et une friction excessifs. Les dimensions de l'étui sont calculées à partir d'autres valeurs en prenant la boîte délimitatrice.

Nouveauté et outils connexes

LeSpirographie.L'outil de dessin est connu depuis des décennies, et lorsque j'ai cherché des choses similaires, j'ai découvert le...super Spirographqui a des supports (entre autres choses) et est donc capable de tracer des trochoïdes contractés. Cependant, je ne suis au courant d'aucune description existante de la conception présentée ici, ni d'aucune manière similaire de tracer des trochoïdes étendus, donc je le considère comme nouveau jusqu'à ce que quelqu'un me réfère à une construction antérieure !