Dimensionnement d'un système de levage pignon-crémaillère

[HugoBx]

Bonjour à tous,

J'ai besoin de votre aide pour un problème mécanique. J'ai consulté de nombreux autres sujets traitant cette question mais je n'ai pas eu toutes mes réponses.

Je dois lever une charge de 2 tonnes à 50 mètres de haut grâce à un système pignon-crémaillère.
J'ai estimé la vitesse de montée à 0,82 m.s^-1.
Avec un coefficient de frottement de 1,2, la charge équivalente est de 24kN.

Mon premier problème est dans le calcul du module. J'utilise la formule du module minimal trouvée sur ce forum :
m=2,3√((F.k1)/(k2.Re))

En prenant F=24000N, k1=1,5, k2=10 et une limite élastique de 240 MPa, j'obtiens un module très faible. D'où vient l'erreur ?

Peut-être que cela vient de mon k2 et donc du rapport entre longueur et module ?

Concernant la largeur de ma crémaillère, comment dois-je la fixer ?

Et une fois que j'aurai un module correct, il me faudra trouver le diamètre du pignon. Dois-je aussi le fixer arbitrairement ?

Voilà, toute piste de réponse me sera bonne à prendre !

Merci d'avance !
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[mécano41]

Bonjour,

Avec tes valeurs le module trouvé serait 8,9 que l'on arrondit au module normalisé supérieur 10 donc une largeur de 100 mm. Tu trouves cela petit?

Pour les coeff. de sécurité, il faut voir ce que disent les normes de manutention...

Cordialement

[HugoBx]

Bonjour et merci de ta réponse,

Dans la formule que j'avais trouvée, ils indiquaient une limite élastique en Pa, d'où mon erreur. En MPa je trouve aussi 8,9 et donc une largeur de 100 mm qui paraît plus acceptable.

Concernant le diamètre du pignon, dois-je le fixer ou plutôt fixer le nombre de dents ? Sachant que je n'ai aucune idée de comment fixer ce nombre...

[mécano41]

Le diamètre choisi conditionnera la vitesse et le couple nécessaires du motoréducteur en fonction de la charge et de la vitesse souhaitée. Il faut cependant savoir que, si l'on veut avoir un taillage "normal" du pignon (c'est à dire sans correction de denture) le pignon engrenant avec une crémaillère doit avoir au moins 17 dents. Tu dois pouvoir trouver toutes les infos nécessaires sur le net.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Bonjour ,

Mais d'où vient cette largeur de 100 mm ( ,,, conséquente ) sans aucun calcul d'effort sur la dent ?
Quand je regarde un cric à crémaillère 2 ou même 6 tonnes , on est loin de cette dimension ?

De plus , utiliser une crémaillère sur 50 m de hauteur ? Est ce vraiment la meilleure solution ?

[mécano41]

Le formule qu'il utilise est une formule de calcul rapide d'un module m en fonction de l'effort F appliqué et de la contrainte admissible Re : m = 2.3.racine(F/k.Re) F étant en N et Re en Pa. Le k, que l'on choisit au départ (ici il a pris 10) représente le rapport largeur de dent/module de dent. A noter qu'il ne faut pas choisir k trop grand sinon, problème de répartition d'effort sur la dent à cause des défauts géométriques, des flexions d'arbres...etc. Mais dans cette formule simplifiée, tout est donc bien défini.

Maintenant, il y a d'autres calculs qui prennent en compte la contrainte de Hertz et d'autres choses...voir sur le net.

Quant au choix des coefficients, du bon choix du principe...etc, il me semble que ce n'est pas le problème posé ici...

Cordialement

[XK150]

Re ,

Merci mécano41 .... Oui , ça ne nous regarde pas , mais on peut causer gentiment ....

Mais cette largeur de 100 mm , cela ne vous paraît pas démesuré ???
Regardez ces chandelles 6 tonnes : au mieux c'est du 40*40 mm .
https://www.manomano.fr/chandelle-27...BoCjoUQAvD_BwE

[HugoBx]

Bonjour XK,

En effet j'ai utilisé la formule citée par mécano41.

Quant-à la solution de la crémaillère, je me suis basé sur le principe des ascenseurs industriels, notamment les ascenseurs Alimak qui semblent utiliser une crémaillère.

Mais si vous avez d'autres propositions, je suis preneur

[mécano41]

Re ,

Merci mécano41 .... Oui , ça ne nous regarde pas , mais on peut causer gentiment ....

Ce n'était pas agressif! J'ai d'ailleurs eu la même réaction que toi : est-ce bien la bonne solution? mais comme on ne connaît pas les tenants et les abloutissants....

Mais cette largeur de 100 mm , cela ne vous paraît pas démesuré ???
Regardez ces chandelles 6 tonnes : au mieux c'est du 40*40 mm

A priori, je pense que ces chandelles ne sont pas des crics. Il n'y a d'ailleurs pas la place d'un pignon. Ce sont des éléments que l'on positionne en actionnant le petit levier, et que l'on charge ensuite. Je pense que le petit levier fait bouger radialement un morceau de crémaillère placé dans le sens inverse, ce morceau étant bloqué en hauteur. Telle que je la voie, cette disposition permet d'avoir plusieurs dents en prise d'où la réduction de dimension par rapport au système d'HugoBx. MAis ce n'est qu'une supposition de ma part....

Cordialement

[XK150]

Re ,

Alors sans hésiter , je serai parti sur un système à câble tirant une petite nacelle entre 2 profilés guide : en fait un ascenseur classique simplifié .
Parce que installer correctement 50 m de crémaillère sur un support ...Et où est le moteur ? Sur le chariot élévateur ?
Le système ascenseur à câble est plus tolérant et sans doute beaucoup moins coûteux . Enfin , à vous de voir .

[HugoBx]

Comme je l'ai dit plus haut, je me suis juste inspiré de ce que j'ai trouvé sur le net concernant les ascenseurs industriels. Mais si vous avez une solution plus efficace, je suis preneur

[HugoBx]

Au temps pour moi, je n'avais pas vu votre réponse. Le moteur serait en effet sur un chariot et porterait la charge. Il est vrai qu'installer correctement 50m de crémaillère est compliqué, je vais me pencher sur le câble tirant.

Merci

[Jaunin]

Bonjour,
Et comment tailler 50 mètres de crémaillère et à quel prix ?
Cordialement.
Jaunin__

[XK150]

Re ,

Bonjour Jaunin : on soude des longueurs de 2 m !!! Comme en Suisse , sur les petits trains ..

Sinon , juste pour le principe : http://french.construction-elevator....try-crane.html

[Jaunin]

Je suis bien conscient de la fabrication par paquet de bande de 2 mètres, mais quand même reste le prix.

[XK150]

Je suis bien conscient de la fabrication par paquet de bande de 2 mètres, mais quand même reste le prix.

C'était juste une plaisanterie , mais j'en viens à me demander comment sont assemblés les éléments de crémaillère des trains du même nom ?

[Jaunin]

Il y a aussi plus petit regardez au montage les doubles crémaillères sur la masselotte.
Malheureusement c'est rapide mais il reste les courroies.

http://www.lacotedesmontres.com/La-m...4-No_10217.htm