Puissance Moteur pour déplacer Masse M via une Vis à bille

[invite8ccf25e3]

bonjour tout le monde
Je voudrais déplacer une masse M à l'aide d'une vis à bille (projet industriel). L'ensemble à déplacer est soutenu par 2 guides linéaires.

Détail du calcul:
Masse à déplacer = 61 Newtons
Vis à bille Ø12 avec un pas de 5mm soit 0.005 mètre

***Couple: C x 2Pi = F x Pas
====> C= (F x Pas)/(2Pi)
= (61 x 0.005)/(2Pi) donc Couple = 0.048 N.m

***Vitesse choisie: 0.4 m/s
Temps: 0.1 Sec

V=a x T
a=0.4 / 0.1 Donc Accélération = 4 m/s

Force= M x a
= 6.1 x 4 Donc Force = 24.4 Newton

***nouveau Couple
C=((61+24.4) x 0.005) / 2PI = 0.068 N.m

***Puissance moteur
P=C x w Pas de 5mm et 40mm/s donc 8 tr/s soit 480 tr/min
W= (PI x 480) / 30
W= 50.24 rad/s

donc P=0.068 x 50.24
il me faut donc une puissance de 3.41 W

***Je trouve ses résultats un peu léger, surtout mon couple.
Je voudrais coupler ma vis à bille avec un moteur Brushless. j'en ai bien trouver avec des couples correspondant à mes résultats (chez CROUZET), idem pour la vitesse de rotation.
Cependant, pour ma puissance, j'en trouve de 30 Watts alors que moi, je n'ai besoin que de 3.41 Watts. Puis je quand meme de le monter?

merci à tous ceux qui pourront m'aider et ainsi me permettre d'avancer.
-----

[Zozo_MP]

Bonjour

Bienvenu sur le forum technologie.

Nous avons traité le même sujet il y a quelques jours.

Vous pourriez comparer votre méthode de calcul avec celle du post d'Einstein.
Cela vous permettrait de valider votre calcul.

http://forums.futura-sciences.com/po...6.html#1585696

Cordialement

[invitea2955c80]

***Couple: C x 2Pi = F x Pas
====> C= (F x Pas)/(2Pi)
= (61 x 0.005)/(2Pi) donc Couple = 0.048 N.m

Oui si le déplacement est vertical,sinon in n'y a que l'accélération qui compte.
F s’écrit plutot Mg .

***Vitesse choisie: 0.4 m/s
Temps: 0.1 Sec

V=a x T
a=0.4 / 0.1 Donc Accélération = 4 m/s

Force= M x a
= 6.1 x 4 Donc Force = 24.4 Newton

***nouveau Couple
C=((61+24.4) x 0.005) / 2PI = 0.068 N.m

***Puissance moteur
P=C x w Pas de 5mm et 40mm/s donc 8 tr/s soit 480 tr/min
W= (PI x 480) / 30
W= 50.24 rad/s

donc P=0.068 x 50.24
il me faut donc une puissance de 3.41 W

***Je trouve ses résultats un peu léger, surtout mon couple.

La masse l’accélération et la vitesse finale sont elles aussi très faibles.
Ne pas oublier que les liaisons du système ne sont pas parfaites.

Un moteur de 30 W devrait faire l’affaire, mais cela aussi dépend du cycle .
De mon temps, les moteurs étaient dimensionnés par un "bilan thermique"
et on essayait de faire en sorte que l’inertie de la charge ramenée sur l’arbre moteur soit voisine de celle du moteur.

[invite8ccf25e3]

ben mon systeme se déplace Horizontalement.

pour ce qui est des liaison, je les néglige pour le moment car jutilise ma vis a bille (faible frotement) et des douilles à billes pour mes guides (facteur de frotement = 0,0025)

je suis perdu avec ses calculs.
LOL

merci quand meme

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea2955c80]

ben mon systeme se déplace Horizontalement.

pour ce qui est des liaison, je les néglige pour le moment car jutilise ma vis a bille (faible frotement) et des douilles à billes pour mes guides (facteur de frotement = 0,0025)

je suis perdu avec ses calculs.
LOL

merci quand meme

Il y a une erreur dans ta vitesse angulaire.

Vitesse angulaire en rd/s = ( vitesse de déplacement / pas ) x 2 PI
= ( 0.4 / 0.005 ) x 6.28 = 502 .4 rd /s


Couple moteur = ( pas x masse x accélération)/ 2 PI
= (0.005 x 6.1x 4)/ 6.28 = 0.0194 Nm

Puissance maximale = Couple moteur x vitesse angulaire maximale
= 0.0194 x 502..4 = 9.76 W

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci Robur71

Une erreur d'un rapport de trois cela commence à faire beaucoup.
Heureusement que le moteur présenti fait 30w

Cordialement

[mécano41]

Boujour,

En prenant en compte l'accélération de la vis :

Longueur supposée vis : 400 mm (mais je ne suis pas sûr qu'à 4800 tr/min cela tienne pour une vis de 12...) :

Masse 0,350 kg Inertie 6,3 . 10-6 kg.m² Accélération 500/0,1 = 5000 rad/s/s

Le couple d'accélération est de 6,3 . 10-6 . 5000 = 0,032 Nm à ajouter au couple d'accélération du chariot donné par Robur. On arrive à 25 watts

Cordialement

[Zozo_MP]

La température monte

[invite8ccf25e3]

commence a etre perdu dans tout ça
personne a une corde??? LOL

merci quand meme pour l'aide

[invitea2955c80]

Boujour,

En prenant en compte l'accélération de la vis :

Longueur supposée vis : 400 mm (mais je ne suis pas sûr qu'à 4800 tr/min cela tienne pour une vis de 12...) :

Masse 0,350 kg Inertie 6,3 . 10-6 kg.m² Accélération 500/0,1 = 5000 rad/s/s

Le couple d'accélération est de 6,3 . 10-6 . 5000 = 0,032 Nm à ajouter au couple d'accélération du chariot donné par Robur. On arrive à 25 watts

Cordialement

Shame on me !
J’oubliais effectivement l’inertie de la vis à laquelle il faudrait ajouter l’inertie de l’accouplement moteur vis et l’inertie du moteur…

[mécano41]

Je reprends au début :

Masse à déplacer M=6,1 kg
Vitesse maxi : V=0,4 m/s
Temps pour atteindre V : 0,1 s
vis diam. d=12 mm au pas p=5 mm

On cherche la puissance P minimale pour répondre à ces critères.

Accélération :



[TEX]Force nécessaire pour produire cette accélération :



Couple sur la vis, correspondant à cette force :



Vitesse angulaire maximale de la vis :



Accélération angulaire de la vis :



Inertie de la vis (longueur supposée 400 mm soit masse Mv environ 0,350 kg)



Couple nécessaire pour accélérer cette inertie :



Couple total :


Puissance correspondante :



Cordialement

Ce que je voulais dire par : (mais je ne suis pas sûr qu'à 4800 tr/min cela tienne pour une vis de 12...) c'est que j'ai pris 400 mm mais qu'à cette vitesse cela risque de casser (flambage par effet centrifuge)

[Zozo_MP]

Bonsoir Mécano41

Bonne remarque pour le flambage et le risque de casse (avec dégats colatéraux )

Si Hornetcup ne peut pas dépasser le diamètre de 12 : il suffit de mettre la vis dans une tube épais (qui lui ne tourne pas oeuf corse). C'est ce que l'on fait dans les machines de décolletage ou la barre avance dans un tube justement pour éviter les vrilles et le flambage.

L'autre astuce pour limiter le flambage de la vis c'est de la mettre en traction entre deux roulements coniques (comme un cable). Cela vibrera mais fléchira beaucoup moins.
On peut aussi mettre deux écrous à billes de part et d'autre de la charge au lieu d'un seul écrou.

Cordialement

[invite8ccf25e3]

jai revu mon principe.
la vis a bille ne traversera plus mon bloc, et ne tournera plus. Je vais la coupler à une noix. Ainsi, l'écrou tournera, mais pas la vis. Y'aura t-il flambage dans ce cas là?
PS pour info, j'ai une petite course et la partie fileté de ma vis mesure 50 mm.


en tous cas, merci à vous tous pour votre aide

[mécano41]

Bonjour,

Attention à un point : tu pars d'une vitesse max de 0,4 m/s en 0,1 s, ce qui a donné une accélération de 4 m/s/s. Dans ces conditions l'espace parcouru pour monter à la vitesse maxi :



pour accélérer et pareil pour décélérer. Donc, si tu as une course inférieure à 40 mm, tu ne monteras jamais à la vitesse maxi, or, tu me dis que la partie filetée fait 50 mm auxquels il faut enlever la longueur de l'écrou + une garde ; la course doit donc être très faible.

Pour le flambage (j'aurais plutôt du dire flexion), avec une vis courte même tournante, il ne devrait pas y avoir de problème.

Dans le deuxième cas, tu veux dire que l'écrou est tenu par un manchon creux laissant passer la vis, le moteur attaquant ce manchon? si oui, je ne vois pas de contre-indication, si le manchon tournant est bien tenu. Il faudra quand même te renseigner auprès du fabricant de vis car les billes seront centrifugées.

Cordialement

[invite565fd450]

bonjour,
j'ai bien lu tous vos messages et dans tous vos calcul vous supposez que la liaison vis avec écrou est parfaite!
sans cette supposition ne faut il pas rajouter a F la force générée par les frottement qui est égale a M.g.f où g:coef de pesanteur et f:coef frottement interne de la liaison (pour une vis à billes f=0.03)

merci de me confirmer

Benniben
Etudiant Génie Mécanique

[invite7968bf42]

bonjour!
jai une étude à réaliser sur le choix d'un moteur à billes avec frein, le système était équipé d'un verin qui déplaçait une masse de 20 kg vers une pièce en bas à 100 mm (système pneumatique), maitenant on veut remplacer le verin par un moteur électrique. on a des pas de 10 mm. l'ensemble sera soutenu par 2 guides linéaires, j'ai choisi comme diamètre de la vis 30 mm. comment dois je procéder pour trouver le moteur adéquat? on suppose une longueur de la vis comprise entre 250 et 400 mm, le reste des données manquantes doit être choisies par moi, vous pouvez aussi me partager vos valeurs. La masse du moteur est environ 0.5 Kg. on doit avoir 5 positions ou on mettra des capteurs

la machine a un bras de commande (une gachette). en manuel,on effectue un effort de ce bras sur une pièce(déscente), arrivé sur la pièce ,on appuie sur la gachette et notre pièce est perforée par des joints, klks secondes après il ya retour en position initial. je voudrai avoir aussi un grafcet. merci d'avance c urgent

[Zozo_MP]

Bonjour

C'est mal parti votre affaire je résume :

choix d'un moteur à billes avec frein

Pouvez-vous me donner une référence de moteur à bille s'il vous plait s'en vous réfréner.

l'ensemble sera soutenu par 2 guides linéaires,

C'est prudent d'être soutenu dans un tel choix.

j'ai choisi comme diamètre de la vis 30 mm. comment dois je procéder pour trouver le moteur adéquat?

Ca c'est pas facile !

Cordialement