RDM pour initiés

[dori]

Bonjour à tous,

J'ai besoin de votre aide pour le dimensionnement d'une presse mécanique (pour skate board).
Shaper dans le nord de la france, je vous présente mon projet ci-dessous

Pour presser des skateboards, il faut encoller 8 plis de bois de 1mm d'epaisseur environ et leur appliquer une forte pression le temps du collage
un skate mesure environ 100cm sur 30cm. Les machines du commerce ne se trouvent qu'aux Etat unis (je vous laisse imaginer les frais de port). C'est pourquoi, je décide d'assembler le mien. Evidemment sur une photo, difficile de définir la taille des poutrelles

Ces machines utilisent des verins hydrauliques de 40T environ

- j'ai choisi mon système hydraulique avec l'aide d'un spécialiste de la discipline
J'utilise deux verrins d'une poussée max = 50T (utile 40T) pour chaque

J'aimerais un coup de main pour dimensionner les poutrelles car pour un devis réalisé sur un site d'acier à la découpe, le prix passe du simple au double pour quelques centimètres. Je me doute que ce genre de job n'est pas facile mais c'est peut être plus simple que je ne le pense (ou totalement l'inverse).
Ah oui, j'oubliais, je suis néophyte en RDM (je connais le moment quadratique et young me dit quelque chose mais pas plus)

Voici le schéma 3D réalisé par mes soins pour que vous ayez une idée du système. Les parties 1 sont fixes (liée au profilé carré), seule la partie 2 (orange) est mobile



Voici ci dessous, les dimensionnements des poutrelles 1 et 2

1 : Poutrelle UPE ( UPE : 260 Epaisseur de la Semelle : 14 Epaisseur de l'âme : 10 Hauteur de l'âme : 260 Largeur de la Semelle : 90) ACIER
Longueur entre 2 points (A et B) = 1160 mm

2 : Poutrelle UPE ( UPE : 200 Epaisseur de la Semelle : 11.5 Epaisseur de l'âme : 8 Hauteur de l'âme : 200 Largeur de la Semelle : 75) ACIER
Longueur entre 2 points (A et B) = 1160 mm

Ma question est la suivante:
Jusqu'à quelle hauteur H des poutrelles (260mm structure et 200mm support moule, dans le cas présent) puis-je descendre pour presser à 40T et rester dans une deformation raisonnable

Pfiou, je pense ne rien avoir oublié...
Evidemment soucieux d'apprendre, bien que néophyte je suis très curieux de comprendre le mécanisme de la réflexion (niveau en math assez faible Bac S)

Merci d'avance à tous
-----

[Jaunin]

Bonjour, Dori,

Ma question est la suivante:
Jusqu'à quelle hauteur H des poutrelles (260mm structure et 200mm support moule, dans le cas présent) puis-je descendre pour presser à 40T et rester dans une déformation raisonnable

Je ne comprends pas bien votre question, les poutres UPE sont normalisées, si l'on change une valeur on change de type d'UPE.
Cordialement.
Jaunin__

[dori]

Bonjour Jaunin,

Je suis d'accord, mais j'ai le choix entre différentes dimensions. Le choix initial présenté ci dessus est totalement arbitraire. J'ai utilisé une photo et je me suis dit que ca devrait être du 260 pour le cadre et du 200 pour le support de moule.

Que se passerait-il si j'utilisais du 200 ou 240 pour le socle et du 180 pour le support

Suis-je plus clair?

[harmoniciste]

Bonjour Dori
100 tonnes pour assurer la pression de collage sur 3000 cm2, c'est 33 bars. Cela me parait plutôt excessif, non ?
J'aurais mieux vu 3 petites tonnes répartis sur plusieurs cadres grâce à une entrée des feuilles par l'extrémité, plutôt que latéralement. En bref, une installation bien plus légère.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, Dori,
Effectivement comme cela je comprends mieux, je vais pouvoir faire une recherche.
Maintenant, pour suivre la remarque de Harmoniciste, que je salue, votre pression est-elle absolument nécessaire, votre bois ne va pas éclater.
Cordialement.
Jaunin__

[dori]

Bonjour à tous,

Alors pour répondre à vos différentes questions, j'utilise actuellement une presse avec un système de cadre exactement comme proposé par Harmoniciste. L'entrée des lamellés se fait par la largeur du moule et je presse avec 2 cric bouteilles de 4T.

Malheureusement, les plis de bois utilisés sont très nerveux et gondolent (cf ci dessous les plis de bois pris en macro, épaisseur de chaque pli = 1mm)
plis baltic.jpg

Il faut evidemment que ces ondulations disparaissent.

Je vous glisse ci dessous quelques images de presses industrielles et surtout celle convoitée
Pour les plus grosses, j'en convient qu'il est nécessaire d'avoir un gros tonnage afin de presser plusieurs skate en même temps

Pour la partie industrie
press industrie espagne.jpg

Pour la version pro aux Etats-Unis
press pro etats unis.jpg

Finalement, la version ciblée (fabrication pro artisanale, ce qu'il me faut)
presse ciblée.jpg

Pour cette dernière image, surlaquelle j'attire votre attention, les verrins sont 2 verrins de 40T (chacun)

Je ne me fais aucun soucis pour le bois, de plus la pression sera réglable (50T max)
Une pression utile de 33Bars me parait correcte

Pouvez m'en dire plus sur les 33Bars, utilisez vous P=F/S? cela veut-il dire que sur la surface de la planche s'exercera 33Bars de pression répartie?

J'ai également le choix d'un devis hydraulique de 2 verrins de 30T (60T au total) soit 20 bars si je ne me trompe pas. J'avoue que j'ai du mal à me représenter cette grandeur?

[harmoniciste]

Dori, Je ne vois pas comment les feuilles de 1mm pourraient ne pas s'appliquer étroitement les une sur les autres (gondolées) sous un poids de 3 tonnes uniformément réparti (forme et contre-forme)

[Dynamix]

Pour cette dernière image, surlaquelle j'attire votre attention, les verrins sont 2 verrins de 40T (chacun)

Un verin qui pousse 40 t sous une pression de 200 bars doit faire 160 mm de diamètre (piston) .
Je n' ais pas du tout l' impression que les vérins sur la dernière photo font cette taille .
Et même les 200 bars , je n' y crois pas trop avec une pompe à main .

[dori]

je vous glisse le lien ci dessous sur lequel je pense avoir compris qu'il s'agissait de 2 fois 40T, je me suis peut être fourvoyé dans la traduction de "rams" auquel cas, je pourrais sous dimensionner le système structurel et hydraulique

http://beartoothlongboards.com/?p=937

Je vous glisse les systèmes hydrauliques en 50T et 30T -je vous épargne les connectiques et autres accessoires

MATERIEL 50T
Cylindre – verrins
http://hydrafore.eu/Single-Acting-Cy...0-ton---100-mm

Pompe manuelle
http://hydrafore.eu/Hydraulic-Hand-P...0-Bar-2700-cm3


MATERIEL 30T
Cylindre – verrins
http://hydrafore.eu/Single-Acting-Cy...30-ton---50-mm

Pompe manuelle
http://hydrafore.eu/Hydraulic-Hand-P...Pressure-Gauge


D'après ce que vous mes dites, j'ai surdimensionné l'ensemble du système? Dans ce cas Harmoniciste, 2 verrins de 20T (issu du même catalogue) ferait amplement l'affaire si 2* 3T suffisent?
Une chose que je ne comprends pas, c'est la mise en relation des différentes données, Tonne, Bars, diamètre, surface, poussé? pourriez vous m'expliquer

[Jaunin]

Quel serait la distance entre les deux vérins.

[dori]

exactement 540mm entre les deux centre de poussée

[dori]

Je pose une autre question avant l'heure fatidique et avant même que vous ayez répondu à la précédente.
Je rame complètement, il va falloir me confirmer ce que je pense ou me réorienter car je suis dans le flou

En resortant les cours de physique, j'ai retrouvé la formule P=F/S

Si dans le cas de 2 verrins de 50T chacun
Nous avons une force F de 100T (soit 100 000 kg, vous m'excuserez pour le raccourcis masse/ poids avec la constante de gravité arrondi à 10) sur une surface S de 3000 cm2

Alors avec P= F/S
P = 100 000 Kg / 3000 cm2
soit P = 33 Bars (comme harmoniciste l'a dit)

Je viens de voir la video montrant l'utilisation d'une pièce, l'aiguille est clairement entre 180 et 200 Bars

Donc selon le même calcul,
Avec S identique
Pour que P soit = 200 Bars
F doit être = 600 Tonnes ?

Merci de me dire où je me trompe car je suis un peu pommé

Bonne année à tous!!!

[Jaunin]

Pourriez-vous mettre le lien de cette vidéo

[Jaunin]

Je suis perdu avec toutes ces unités.
Sur le premier lien #9 on voit une presse avec 7000 [psi] mais c'est une pression 48.26[MPa] pour quoi 56 [tons], en plus il y a deux vérins, on doit connaître la surface des planches.

Je pence que le PCI sur le manomètre est la marque du fabriquant si non ce sont des unités calorique


http://www.imperator-ind.com/docs_pr...des_Unites.pdf

[dori]

oui le voici

http://vimeo.com/17406810

Precisement à 41 secondes, c'est très rapide mais si l'on arrête l'image au tout débu du plan avec le mano, il avoisine les 200 Bars (environ 3000 PSI)
Le PSI correspond à pound-force per square inch (pression dans une autre unité que le bar = kg/cm2)

[Jaunin]

Oui, on arrive à voir, 190 [bar] soit 19 [N/mm^2]
Je suppose qu'il y a aussi 2 vérins

[Jaunin]

UPE 260 ne se trouve pas dans les tables "normales", généralement, UPE 200,220,240,270.
Etes vous sûr de pouvoir trouver un UPE 260.
J'en ai vu dans certaine table mais pas dans celle des grands fournisseur.

[dori]

Euh non, c'est une erreur de ma part. Je pencherai pour de l'UPE 200...

Après toutes nos discussions, je viens d'utiliser ce logiciel de flexion simple en ligne
http://jean.lamaison.free.fr/flexion.php

J'ai isolé les données suivantes
Structures en UPE 200 et support de moule en UPE 180

Avec 2 verrins de 30T = 60 T

J'ai configuré le logiciel comme suit:
-poutre UPE en flexion 2 points avec 2 charges isolées (2 verrins)
- pour la charge 1 du verrin, j'ai utilisé 15 000 DaN (15 T)
- pour la charge 2 du verrin, IDEM car il y a 2 poutres UPE pour les 2 verrins Soit 30T de charge par poutrelle réparti en 15 / 15 (vous me suivez...)

D'après le resultat, la fleche serait de 2,43 cm. Or nous oublions l'épaisseur du moule et du contremoule ainsi que du support des moules en UPE 180
Autrement dit, je pense que ca passe

Je joins un imprime ecran ci dessous de l'analyse faite automatiquement



Qu'en pensez-vous. J'aurais ainsi un devis hydraulique et métallique plus raisonnable
pour un système pouvant appliquer 20 Bars sur les plis de bouleau

[Jaunin]

Bonjour,
J'ai pris le même principe que vous pour les charges, mais avec 2 vérins de 50 [t].
Pour l'instant je suis parti avec une base UPE 260 et UPE 200 pour le posage.
J'ai construit la partie base de votre presse avec la position de vos vérins.
Pour moi, pour l'instant ce sont les ailes des UPE qui se déforme ~3[mm] au points d'appuis.
Par contre, j'ai des contraintes très élevées dans l'âme des UPE.
Pour allez plus loin, je devrais avoir les vrais valeurs de la conception et les forces utilisées.
Cordialement.
Jaunin__

[dori]

hum, ca confirme bien ce que je pensais.

Je vais être plus pragmatique, je pense commander 2 verins de 20 [t]
Pourriez vous tester ce système hydraulique avec une base UPE 200 et UPE 180 pour le posage

Suivant le principe énoncé plus haut, je pense comme vous venez de la confirmer que c'est la partie basse qui va se déformer le plus car directement en contact avec les verins.

Avez vous une modélisation avec les zones de contraintes? Sommes nous en zone de déformation irréversible ou élastique? car je n'ai pas réussi à avoir ce genre de modélisation (je découvre la RDM et tatonne pour l'instant... q'utilisez vous comme logiciel?

Merci beaucoup pour votre aide. On avance

[harmoniciste]

Bonjour Dori
Je relève plusieurs erreurs:
-Ce n'est pas 2,47 cm de flexion qu'indique votre simulation, mais 2,47 mm
-J'observe que cette simulation est faite pour deux forces placées toutes les deux au même endroit (à 580 mm du pont A), si j'en crois le compte rendu de cette simulation, et non à pas à deux endroits distincts.
-30 t pour empêcher des feuilles de bois de 1mm d'épaisseur de se gondoler me laissent rêveur.

[dori]

Bonjour harmoniciste et merci pour les erreurs
- pour la flexion, c'est une erreur de recopie d'unité
- concernant la simulation des charges, j'en ai utilisé 2 la première fois avec la premiere à 290 et la deuxième à 870. Mais je me suis ensuite dis que la charge était répartie (vu l'épaisseur du moule et contre moule ainsi que le support de moule), en faisant ce choix, le logiciel a automatiquement placé les charges à 580 (pour les deux)

J'ai refais la simulation dans les cas de 2 verins de 20[t] soit 10 000 DaN en charge 1 et 10 000 DaN en charge



- Concernant le choix des verins, il s'agit pour l'exemple choisi de placage de 1mm mais ce système accueilleura certainement d'autres matériaux avec des ames de bois plus dense et un fibrage polymère nécessaire. De la même manière qu'il y aura certainement plusieurs planches à presser avec des frictions entre chaque face non encollé (entre chaque planche). Par exepérience, 3 tonnes correctement suffissent peut être a plaquer 8 plis de 1mm mais pas toutes les apllications envisagés

La discussion est en effet passée par la remise en question des verins mais elle ne l'est plus désormais

C'est pourquoi j'en reviens à ma première question, quel dimensionnement structurel pour accepter 2 verins de 20[t] chacun

Merci en tout cas pour ces infos

[Jaunin]

Je vais reprendre votre presse avec vos dernières indications sur les UPE et les charges.

[dori]

super Jaunin et merci beaucoup!
quelles sont les données dont vous auriez besoin pour être le plus pertinent. Bien que vous soyez déjà au top!

[Jaunin]

Je vais faire avec cela:

540[mm] entre les deux centres de poussées
UPE200 de base et haut et UPE180 pour la table
2 vérins de 20[t]
Longueur de 1160 entre les deux poteaux
Deux poteaux de 150x150[mm](admis)

[dori]

oui super! les poteaux sont en 120 mais si vous avez du 150, ca doit se trouver
Les mesures que vous m'avez données ont été vérifiées

Par contre concernant la partie moule et contremoule comment allez vous procéder? a moins que vous ne soyez focalisé pour l'instant que sur la partie basse (contrainte sur les 2 poutrelle UPE au sol)

Merci Jaunin

[Jaunin]

Je vais prendre des poteaux de 120, c'est pour les appuis.
Je vais prendre l'ensemble de la pesse

[dori]

Info sup au besoin:

Moule + Contremoule emboité = pavé de 1000(L)*300(l)*260(H) en Beton armé

Merci