Aujourd’hui, les mécanismes de levage sont largement utilisés dans l’automatisation domestique comme industrielle. D’une conception simple, pilotée par une simple pression sur un bouton, les élévateurs automatisés peuvent aider à résoudre un large éventail de tâches, comme le transport de fret, l’optimisation de position, l’ouverture/fermeture automatisée de portes et de fenêtres, etc. Dans cet article, nous expliquerons comment fabriquer un mécanisme de levage et quels outils sont nécessaires. Nous mettrons aussi en avant nos 3 meilleures solutions DIY qui utilisent les moyens d’automatisation évoqués.
Qu’est-ce qu’un mécanisme de levage ?
Il existe de nombreuses façons de générer un mouvement linéaire, qui est au cœur de tout mécanisme de levage. L’option la plus courante utilise une tige (coulisseau) qui se déplace linéairement dans une direction donnée. Cette construction constitue le corps d’un vérin linéaire. On utilise généralement un mécanisme vis-écrou pour créer les mouvements linéaires dans la construction du vérin. La vis (mâle) tourne dans le sens horaire ou antihoraire, et cette rotation provoque le déplacement linéaire d’un coulisseau relié à l’écrou (femelle) le long de la vis. Les moteurs utilisés dans les vérins linéaires sont principalement alimentés en courant continu (CC). Il existe toutefois aussi des moteurs pneumatiques et hydrauliques.
Pour changer la direction de déplacement du coulisseau d’un vérin linéaire, c’est-à-dire faire descendre le mécanisme au lieu de le faire monter, il est nécessaire d’inverser la direction du moteur. S’il s’agit d’un moteur alimenté en CC, il faut inverser la polarité de l’alimentation en échangeant les deux fils d’alimentation du moteur. La solution la plus simple consiste à utiliser un interrupteur spécial pour configurer la polarité. Pour arrêter la tige en fin de course, un actionneur est doté d’interrupteurs de fin de course intégrés qui s’activent au moment où la vis atteint sa position extrême à l’intérieur du boîtier de l’actionneur. Dans un mécanisme de levage, cela signifie arrêter le mouvement et le fixer dans une position donnée. De tels interrupteurs sont équipés d’indicateurs, l’un installé à la position extrême et l’autre au point extrême opposé.
Ces indicateurs aident à couper l’alimentation du moteur lorsque la vis atteint les points extrêmes. Les actionneurs utilisent également des éléments tels qu’un réducteur pour obtenir une vitesse de rotation suffisante. Cet élément peut faire varier la vitesse de rotation transmise à la tige, ce qui affecte au final la vitesse des mouvements linéaires. Il influe aussi sur la force avec laquelle se déplace la tige : plus le rapport de réduction est élevé, plus la force est grande et la vitesse faible. Toutefois, même si votre actionneur est de conception très simple et n’utilise pas de réducteur, la vitesse de la tige dépend toujours de la force appliquée pour la mettre en mouvement. Plus la vitesse de déplacement de la tige est élevée, plus la force est faible, et inversement.
Types de vérins linéaires
Comme nous l’avons déjà mentionné, la manière la plus accessible de construire un mécanisme de levage est de placer un vérin linéaire en son cœur. Les actionneurs linéaires peuvent être subdivisés en électriques et pneumatiques.
Les vérins linéaires électriques convertissent l’électricité en mouvement régi par les lois de la mécanique. Ils utilisent des moteurs électriques rotatifs qui transforment la rotation en mouvement linéaire progressif. Ainsi, un élément rotatif déplace une tige à l’aide d’un transformateur mécanique, par exemple via un assemblage de vis à billes ou de vis à rouleaux. Cela produit également un mouvement rectiligne fluide. Les vérins linéaires pneumatiques se caractérisent par la présence d’un poussoir à l’intérieur d’un cylindre creux, mis en action par la pression générée par un compresseur ou une pompe externes. À mesure que la pression augmente, le poussoir se déplace vers les extrémités. Pour ramener le poussoir en position initiale, on injecte une impulsion ou un gaz sous pression de l’autre côté du poussoir. Un mécanisme de levage hydraulique basé sur un actionneur linéaire hydraulique fonctionne de manière similaire au schéma d’un actionneur pneumatique. Il utilise toutefois un liquide pompé de l’extérieur.
Il est notable que le type d’actionneur le plus populaire est l’électrique. Il tombe rarement en panne et peut être logé dans un format très compact. De plus, ce type d’actionneur est considéré comme le plus efficace en termes de vitesse de mouvement, de précision et de force en poussée/traction.
Comment créer un mécanisme de levage
Pour réaliser la construction seul, vous aurez besoin de deux éléments. D’abord, d’un vérin linéaire correctement sélectionné et d’un interrupteur pour le piloter. Les autres pièces, comme les composants de Montage d’un mécanisme de levage, dépendront directement des particularités structurelles de l’appareil ou de l’équipement utilisant le vérin linéaire.
Le choix du vérin linéaire adéquat est essentiel. Ces dispositifs intègrent un moteur compact et économique et se composent d’un rail de guidage et d’une vis sans fin. Le coulisseau nécessite généralement une alimentation de 12V ou 24V pour se déplacer, bien qu’il existe des modèles aux spécifications variées. Cette puissance suffit pour déplacer de haut en bas, le long du guidage, un objet relié à l’élément coulissant. Ils sont disponibles avec une large gamme de caractéristiques, telles que la capacité de charge, la longueur des guidages et la puissance. Cela signifie que vous pouvez sélectionner l’option adaptée selon la vitesse de mouvement souhaitée ou le poids à soulever.
Il est important de sélectionner un modèle capable de supporter une charge environ une fois et demie supérieure au poids maximal prévu. La course de déplacement devrait aussi être plus longue d’environ 1 pouce que nécessaire. Enfin, tenez compte de la vitesse de déplacement. Dans certains cas, les dispositifs se déplacent trop brusquement, notamment pour les équipements de haute précision. Pour le choix de l’interrupteur, on utilise généralement un interrupteur bipolaire à double inversion (DPDT) qui permet d’inverser la direction et d’arrêter le mouvement d’une simple pression sur le levier. Pour faciliter encore la réalisation de votre mécanisme de levage, nous recommandons vivement d’envisager des télécommandes. Elles vous éviteront d’ajouter un câblage superflu.
Applications des mécanismes de levage
Le champ d’application est ici très large et varié. Les mécanismes de levage entraînés par vérin linéaire peuvent être utilisés de manière universelle, de la régulation de la position d’un téléviseur au levage de rampes pour fauteuils roulants, jusqu’à l’automatisation d’équipements industriels. Il existe de nombreuses applications domestiques, par exemple un élévateur à ciseaux ou une table élévatrice. Cet article se penche sur l’utilisation d’un système de levage TV.
Construire un système de levage TV
Vous aurez besoin de 1 ou 2 actionneurs, de vérins à gaz, d’équerres de Montage, de rails de guidage et de matériaux en bois. Il est possible de configurer le système en courant alternatif (CA) ou en courant continu (CC). Si vous utilisez le CA, vous aurez besoin d’un PA-30 avec adaptateur CA ou d’un boîtier de commande PA-20. Cela vous permettra de piloter le système avec une télécommande sans fil ou filaire. Si vous utilisez le CC, vous aurez besoin d’une alimentation 12V et d’un interrupteur à bascule pour commander le système.
Il existe deux types différents de systèmes de levage TV motorisés que l’on peut construire. L’un peut faire descendre le téléviseur depuis le plafond et l’autre peut le faire monter depuis l’intérieur d’un meuble ou d’une armoire. Construire un système de levage TV est une alternative plus économique que l’achat d’un système entièrement assemblé.
Produits nécessaires
- 1 ou 2 vérins linéaires, selon la taille du téléviseur.
- 2 x équerres de Montage (BRK-14), 2 par actionneur.
- PA-30 ou PA-20 boîtier de commande si l’alimentation en CA est requise.
La vidéo ci-dessous montre le fonctionnement d’un tel système.
Conclusion
Comme vous pouvez le voir, il n’est pas très difficile de construire un mécanisme de levage pour des usages domestiques. Vous pouvez sélectionner l’option la plus adaptée à votre cas particulier directement sur notre boutique en ligne. Nous accompagnons tous nos modèles d’une garantie de 18 mois et les configurons selon vos exigences et besoins individuels. En outre, vous pouvez également choisir parmi des mécanismes de levage prêts à l’emploi pour tables, téléviseurs, etc.