Calcul contraintes dans un roulement

[invite9de6d49f]

bonjour,

je sollicite votre aide dans l'espoir de trouver comment calculer les contraintes radiales que subissent les roulements.

la machine verticale avec moteur en bas a la forme suivante:

outillage cylindrique de poids 32kg, d'inertie 0.42 m².kg, diam 33cm avec une excentricité de 1/100
distance 2cm pour un arbre de 6cm de diam
roulement

accouplement
roulement sur arbre de 32mm
moteur de type électrobroche avec un couple de 6.7 N.m
roulement

le tout tourne à 1267 rad/s

mon problème est le suivant: je ne sais pas comment calculer la contrainte qui peut s'exercer sur les roulements dans ces conditions.

quelqu'un pourrait-il m'aider s'il vous plait?

merci d'avance
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[cedbont]

Bonjour,
je ne pense pas qu'on puisse t'aider de façon analytique car ton arbre est lié à l'alésage par 3 roulements (donc un de trop pour que ce soit isostatique !). Il faudra passer par l'analyse des déformations élastiques (je crois que Solidworks et Motionworks peuvent le faire) ou peut-être regarder précisément le plan de la machine-outil pour voir quelles liaisons sont réalisées par chaque roulement et comment.

[invite9de6d49f]

je suis d'accord cedbont, ce serait pratique d'effectuer le calcul numériquement mais je ne dispose pas de ces outils. j'ai que mes mains pour calculer ces contraintes.
si je choisissais de ne mettre que deux roulements, comment calculerais-tu la résultante radiale du au balourd de l'outillage? as-tu un cours qui porte la-dessus stp?

[seizetheday]

ce qui est bizarre dans ton montage c'est que ton outillage de 32 kg n'est monté qu'avec un seul roulement suivi d'un accouplement
L'accouplement etant certainement beaucoup moins rigide que ton roulement celui ci travaille sous un couple de deversement du a ton balourd d'environ 10Nm
il faut voir sur les catalogues de roulement les methode de calcul sous couple
apres l'accouplement on ne doit pas retrouver grand chose comme effort
quel type d'acouplement as tu ?
Normalement il faudrait mettre 2 roulements entre ton outillage et ton accouplement
a ce moment la chaque roulement verrait un effort radial calculé par les rapport de bras de leviers par rapport a l'outillage

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9de6d49f]

merci pour ton aide seizetheday
en fait la machine je la conçois moi meme. c'est mon sujet de stage. et je galère pas mal à vrai dire.
peux tu me dire comment tu as trouver 10N.m pour le balourd et ce qu'est un couple de deversement stp?
concernant l'accouplement, j'ai contacté pas mal d'entreprises et aucune ne m'a répondu donc je n'ai pas encore pu choisir l'accouplement.
si tu as des idées d'améliorations ou une autre idée de conception je veux bien quelques conseils.

[cedbont]

En considérant que l'accouplement ne déforme pas trop l'ensemble {outillage cylindrique,arbre de 6cm,accouplement,arbre de 32mm} (ce qui devarait être le cas si ta machine-outil est précise), les efforts radiaux sont excusivement dû à la dynamique du balourd.
Alors fais un calcul de statique, dont les étapes sont :
-isolement de l'ensemble déjà cité (quelles sont les actions mécaniques susceptibel d'être subies ?),
-identification des liaisons réalisées par chaque roulement (rotule, linéaire annulaire,...) et écriture des torseurs en leur point d'application,
-si le problème est isostatique (maximum de 6 inconnues), on peut continuer en calculant l'effort induit par le balourd sur l'ensemble déjà cité (calcul du torseur glisseur en son point d'application),
-résolution du Principe Fondamental de la Statique.

[cedbont]

Je viens de voir que c'est toi qui conçois la machine.
Dans ce cas, à quoi sert le roulement tout en bas (il y en a 1 de trop, sauf si tu cherches de la rigidité qui vont induire des efforts internes ou des tolérances de fabrication très précises donc chères !) ?

[invite9de6d49f]

en fait l'électrobroche est fournie avec 1 roulement de chaque coté et je pense qu'il faut quand meme une certaine rigidité si on veut éviter d'avoir une flèche trop importante au niveau de l'outillage

[cedbont]

OK mais tu ne peux plus faire de calcul de statique avec 3 roulements, désolé.

[seizetheday]

1274rad/s ça fait pres de 12000tr/min !!
32 kg a 12000 tr/min ça devient sérieux cette affaire
c'est deja une etude corsée pour un BE
d'ou sortent les 1/100eme de précision? du plan ?
y'a un équilibrage de prévu?
les roulements peuvent il tenir a cette vitesse avec un simple graissage?
1247 tr/min ça fait environ 200tr/s soit 200hz
les problemes qui vont apparaitre sont plus des problemes de vibrations que de tenue .
le bati et l'arbre ne seront jamais assez rigide et lors de la montée en régime il faudra passer plusieurs modes propres du bati et de l'arbre et si la montée en régime n'est pas assez rapide on attrape la résonance et on risque la destruction . Les modele elements finis ne permettent que d'approcher imparfaitement les valeurs de mode propre et une mise au point finale est a prévoir
Mais je pense que ça dépasse le cadre du stage

[cedbont]

En gros, tu as du soucis à te faire !

[invite9de6d49f]

merci pour tous ces encouragements lol!
effectivement je me fais du soucis. la résonance devrait etre éviter à l'aide d'un système spécifique (mais je ne peux pas trop en parler dsl) mais ce n'est pas sur à 100%.
pour ce qui est de l'équilibrage il devrait etre correct mais pas parfait. c'est pour ça que j'ai considéré une excentricité de 1/100ème. bien sur tout cela est approximatif et c'est vrai que je ne suis pas hyper confiant quant à la fiabilité du système.
en tout cas merci beaucoup de votre aide.

[invite96d207c7]

bonjour
(Excuse-moi pour ma francaise)
Est- ce que vous pouvz m'envoiez plus precise des sorties que vous avez besion ? Je travaille sur le sujet de calcula analitique de roulements.
Vous avez besoin de raideur axialle, radialle et le calcul de moment de renvesement ?
Est-ce que vous pouvez m'indique si le bague interieur se trourne ou si le bague exterieur de roulemnt fait la rotation.
Bien a vous.
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