Barre de torsion

[eric738]

Bonjour,

Je travaille sur un petit projet, une trottinette à 3 roues, qui utilise une barre de torsion pour stabiliser le plateau (repose pied) = largeur 300 mm
Inclinaison environ = 20°
Poids du pilote en moyenne 80 kg soit 40 kg de chaque coté, quand on penche le corps.

On avait calculé à l'époque qu'une barre en acier 51CrV4 EN 10089 ; longueur 328 mm (cannelure à chaque extrémité); diamètre 10 mm devait fonctionner.
Je n'ai pas les calculs et aimerais maintenant une formule simple pour déterminer et comprendre cette valeur.
De plus, j'aimerais maintenant déterminer une barre avec une longueur de 100 mm. Quel en serait le diamètre ?
Merci à vous tous pour m'aider.
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[Jaunin]

Bonjour, Eric738,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Voici déjà quelques informations:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Barre_de_torsion

http://www.mitcalc.com/doc/springs/help/fr/springs.htm

Cordialement.
Jaunin__

[eric738]

Merci, oui j'avais vu déjà cela, mais il me manque plein de données pour trouver un résultat simplement.
Les contraintes sous charge statique, dynamique etc .....
Je cherche une façon simple de calculer cela avec les données évoquées plus haut.

[XK150]

Bonjour,
Je n'ai pas très bien compris à quelles contraintes est soumise la barre .
Mais vous comptez passer de 328 à 100 mm ? Avec le même angle de torsion ? Que vaut cet angle ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[eric738]

Un p'tit dessin. La barre de torsion au centre fait 10 mm de diamètre.. le plateau fait 300 mm et donc 150 mm de chaque côté. Il bascule de 20 ° sous le poids du pilote, qui se balance de droite à gauche. Je compte 40 kg de pression si le pilote fait 80 kg.

[eric738]

Oui la barre au centre fait 328 mm de long. pour un diamètre de 10 mm. J'aimerais la réduire à 100 mm de long.

[eric738]

Le proto la barre de torsion va être dans le tube central.

[Jaunin]

Votre barre de torsion est maintenue à chaque extrémités ou c'est un cantilever ?
On peut voir en transparence dans le tube vert ?

Avez vous regardé votre MP

[eric738]

Oui elle sera maintenue avec chaque extrémité. Pour l'instant elle n 'est pas encore installée sur le prototype. J'ai 2 vérins de chaque coté pour faire revenir le point plateau au point 0. Non dessiné sur le dessin.
Le but étant de supprimer les vérins et de les remplacer par une barre de torsion afin de fiabiliser le system. Aucun entretien avec une barre.

MP ? c est quoi ?

[eric738]

Le Rm =17000 MPa

[mécano41]

MP ? c est quoi ?

Message privé sur le forum...
Cordialement

[Jaunin]

Le Rm =17000 MPa

Vous avez un facteur de 10x sur votre Rm.
Pour un diamètre de 10 [mm] ce serait ~1200 [MPa]

[eric738]

Merci pour votre aide.
comment trouvez-vous ce chiffre ?

Un diamètre de 10 [mm] ce serait ~1200 [MPa]

Comment calculer une barre de même résistance mais plus courte ?

[Jaunin]

Je vais regarder cela dans un moment

[eric738]

Finalement, il faut partir d'une barre de torsion 320 mm / diamètre 10 mm, tenue à son extrémité, et avec une manivelle de 150 m à l'autre bout.

[XK150]

Re,
Oui , cette barre conviendrait , mais comme je le disais déjà au post 4 , vous ne pouvez pas la réduire en longueur pour garder le même angle de torsion de 20° .
20° sur 100 mm , c'est trop . Mes calculs " à la main ", me redonnent 350 mm de longueur .

[Jaunin]

Finalement, il faut partir d'une barre de torsion 320 mm / diamètre 10 mm, tenue à son extrémité, et avec une manivelle de 150 m à l'autre bout.

C'est quoi cette manivelle que je suppose de 150 [mm] et pas 150 [m] ?

[eric738]

Oui vous avez raison 150 mm.

c'est un plateau (repose pied ). Le pilote est debout sur un plateau de 150 mm de chaque coté ( 300 mm au totale). Le pilote penche de droite à gauche. Je compte environs de 40 kg de pression pour une personne de 80 kg. j'ai fait un essai dans 2 balances, une sous chaque pied. Le plateau doit revenir au point 0 à l'équilibre.

[eric738]

Quand je dis manivelle, en faite ca représente le plateau sur lequel on appuie.

[eric738]

En faite plus la barre est longue, plus elle est souple (vrille). Si je la réduis en longueur, je durcie.
Mais je peux aussi diminuer son diamètre, si je la raccourci. Je ne sais pas calculer cela.
Exemple : 320 mm de longueur / diamètre 10 mm = 100 mm / pour quel diamètre ? ou sinon quel serait la longueur minimum acceptable pour cette barre et pour quel diamètre ?
Avez-vous une formule ou peut-être un tableau sous Excel ?

Dans tous les cas merci de votre aide. Ce forum fonctionne super bien.

[Jaunin]

Auriez vous un croquis de la barre de torsion dans son assemblage.
La "manivelle" est elle fixée au centre de la barre ?
Elle supporte aussi la masse de 800 [N]

[eric738]

Pas encore de dessin, car elle n'est pas installée. Mais je peux résumé sur ce petit croquis, vue de dessus.

[eric738]

La barre est tenue devant, et elle vrille quand le pilote penche droite / gauche.

[Jaunin]

J'attends la libération des pièce jointe.
Avez-vous pu lire le document dans votre messagerie privée ?

[eric738]

oui j'ai regardé, mais dans le calcul de la barre, il y a toujours des données pour les calculs que je n'ai pas.

[le_STI]

Salut.

....
Mais je peux aussi diminuer son diamètre, si je la raccourci. Je ne sais pas calculer cela.
Exemple : 320 mm de longueur / diamètre 10 mm = 100 mm / pour quel diamètre ? .....

Wikipedia dit:

tau=(16*Mt)/(Pi*d^3)
alpha=(32*Mt*L)/(Pi*G*d^4)

Tu as donc tout ce qu'il te faut pour faire tes calculs.
Sachant que tu veux trouver une raideur équivalente, tu partiras donc du moment de torsion (qui ne varie pas), de l'angle (qui ne varie pas) et de la longueur pour retrouver le diamètre.

Ensuite il faut simplement vérifier que la contrainte de cisaillement reste inférieure à la limite du matériau choisi.

[mécano41]

Bonjour à tous,

Une petit appli. (à vérifier)...

Cordialement

[eric738]

Alors là , je suis scotché !
Un grand merci à vous pour cet aide et votre travail.... Merci beaucoup.

J'ai tout pour travailler, comprendre et passer quelques nuits blanches sur mon projet.

Et grand bravo pour ce site.

[eric738]

Juste une dernière question..... comment trouver vous le 81000 MPa ?

[mécano41]

ici par exemple, vers la 12ème ligne...

https://fr.wikipedia.org/wiki/Module_de_rigidit%C3%A9

Cordialement