Table élévatrice avec motoréducteur et système vis-écrou

[Sanglo]

Bonjour à tous,

Retraité depuis janvier je peux enfin assouvir pleinement ma passion pour le « bricolage ».
J’ai constaté non sans plaisir que sur ce forum des réponses précises étaient apportées quand les questions sont bien posées ce que je vais essayer de faire.

Je suis occupé à faire les plans d’une table élévatrice actionnée par un motoréducteur et un système vis-écrou.
Cette table sera utilisée de façon occasionnelle avec des charges inférieures à 500 kg.

Le motoréducteur utilisé a un couple de 4,26 mkg à l’arbre de sortie et alimenté en 3x400V.
La vis est à filet trapézoïdal en acier avec écrou en bronze de longueur 1.5 x le diamètre de la tige.
Le couple demandé au début de la montée est maximum mais décroît rapidement
Ainsi, pour une charge de 500 kg sur le plateau le couple de départ est de 2.27 mkg et décroît de façon continue jusqu’à 0.28 mkg en position haute et le temps de montée est d’environ 1 min 30 (ça peut paraître long à certains mais je fais avec ce que j’ai).
L’ensemble de la table est calculé pour 1000 kg car je n’exclue pas la possibilité de changer le motoréducteur si j’en trouve un plus puissant par la suite.

Avec le motoréducteur actuel et, une charge de 800kg , le couple au démarrage est de 3.64 mkg et tombe à 2mkg en 3.5 sec.
Le couple du motoréducteur étant de 4.26 mkg, si on tient compte du rendement du système vis-écrou on est en surcharge pour le moteur pendant ces 3.5 sec.

Y a-t-il un gros risque pour le moteur sachant que ce cas de figure ne peut se produire que très exceptionnellement ?
D’avance merci pour vos avis.

Meilleures salutations à tous.
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[Zozo_MP]

Bonjour Sanglo

Un éminent et très vénérable membre de ce forum avait fait une feuille de calcul excel qui permet de faire les calculs en fonction de la position des pièces.
Pour faire simple selon les points d'appuis les efforts changent beaucoup.

Je vais essayer de retrouver cette feuille de calcul à moins que l'auteur la poste lui même.

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

Zozo_MP doit parler de cela...

(Voir les différentes feuilles dans chaque classeur)

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour Mécano41

Oui c'est cela

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Et pour le système vis-écrou, il y a éventuellement cela ... C'était pour un système vertical mais il suffit de dire que montée = charge résistante et descente = charge motrice...

Cordialement

[Sanglo]

Bonjour à tous et merci pour vos réponses rapides.

Merci pour les fichiers Excel que j'avais par ailleurs déjà trouvé sur le forum.
Jusqu'à présent les calculs ne m'ont pas posé de problème particulier mais je ne néglige jamais de recouper mes calculs avec d'autres informations.

Comme déjà dit, le moteur travaillera toujours en dessous de sa puissance nominale (puisque en dessous de 500 kg de charge de la table) mais j'aimerais avoir des avis sur la tenue du moteur s'il venait occasionnellement (et je dis bien occasionnellement) à fonctionner en surcharge juste pour décoller la charge, c'est à dire 3.5 secondes au plus ce qui revient à dire que le moteur devrait fournir 25% de puissance en plus pendant ce court laps de temps.

Pour info, voilà à quoi devrait ressembler le produit fini (jpeg en attache).

Bonne soirée.

[polo974]

Attention, tes barres croisées doivent former des ciseaux pour assurer le maintien de l'horizontalité...
Il faut donc une axe à leur croisement (sinon, il va se déplacer n'importe où) et il faut qu'un des cotés soit libre en translation horizontale, en haut et en-bas.


Sinon, il faut un autre système de barres ou de plaques articulées dans l'autre axe, et il faut que tout ça résiste en flexion...

[Sanglo]

Bonjour polo974,

En fait, je me suis trompé de schéma et j'ai effectivement des barres supplémentaires (voir schéma en attache).
Je n'ai pas encore trouvé la bonne position de ces barres pour que l'axe de la vis reste horizontal durant la montée mais même si elle ne reste pas horizontale, je ne pense pas que ça pose problème.

Pour moi, l'avantage de ce système par rapport aux ciseaux, c'est que la charge est mieux répartie au niveau des articulations car pas de charge en porte à faux vu qu'il n'y a pas de déplacement d'un support par rapport à la table et au châssis.

Salutations.
Sanglo

[polo974]

Tu dessines table levée vis à l'horizontale sans les biellettes. ça te donne la position coté moteur de la biellette par rapport à la barre bleue en position haute.
Tu fais pareil table baissée.

Tu as donc les 2 points A et B correspondant à la tête de biellette par rapport à la barre bleue.

Tu tire la médiatrice de ce segment AB (la perpendiculaire passant par le milieu).

L'intersection avec la barre bleu te donne l'autre point d'articulation de la biellette et la longueur...

(si je ne me trompe pas...)

[Sanglo]

Bonjour polo974

Si tu ne te trompe pas ... hé bien on le saura très vite car je vais essayer ta méthode.

Déjà j'ai testé le fonctionnement du système (photos en attache)en réalisant une maquette au 1/10 et çà fonctionne parfaitement.
Comme déjà dit dans le message précédent il y a inclinaison de la vis de manoeuvre pendant le dépacement et il y a de ce fait un léger déport du plateau supérieur du côté de l'inclinaison, déport qui est de 82 mm vers la droite en position haute avec les bielettes actuelles.

La détermination des efforts dans les barres me pose problème.
J'ai travaillé les 7 premières années de ma carrière dans un bureau d'études avant d'entrer dans le commercial mais les Crémona Ritter et Cie m'en tiennent rigueur aujourd'hui ))).
Si toi ou un des membres du forum avez des idées à ce sujet, ça m'aiderais.
Je voudrais principalement déterminer les efforts dans les barres en position basse de la table car c'est au démarrage de la levée que les efforts sont les plus conséquents (croquis en attache).

Merci de l'intérêt porté à mon problème et bonne journée.

Sanglo

[mécano41]

Bonjour à tous,

Si tu ne veux pas te payer tous les calculs, la méthode la plus simple est d'utiliser RDM6 - Version 6-17, que tu peux télécharger gratuitement ici :

http://iut.univ-lemans.fr/ydlogi/rdm_version_6.html

Tu utilises la partie Ossatures. Evidemment, cela ne permet de déterminer les efforts que pour une position choisie de la table, donc pour une entrée des données.
Il faut rentrer à nouveau les coordonnées des noeuds, les longueurs des barres, les appuis...etc, pour toute autre position souhaitée...

Cordialement

[Sanglo]

Bonjour mécano41,

J'ai déjà essayé RDM6 et ça ne m'a rien apporté.
Je dois dire que j'ai survolé mais j'ai téléchargé entretemps des exemples de calculs relatifs à ce logiciel et je vais approfondir.
Tu a dû voir le fichier avec les caractéristiques de la table.
A ton avis, est-il possible de résoudre le problème de manière graphique avec Crémona ?
On peut considérer que les réactions R1 et R2 sont égales aux charges P1 et P2.
Je remet le fichier en attache pour mémoire

Salutations et bonne journée

Sanglo

[mécano41]

Les méthodes de Cremona et de Ritter ne s'appliquent que pour des barres tendues ou comprimées, donc liées seulement par leurs deux extrémités. Dans une table élévatrice, il y a des barres comportant trois points de liaison : il y a donc également flexion...

Cordialement

[Sanglo]

Application de la méthode de polo974 ... et ça marche.
Tracé en attache.

C'était tout simple ... mais il fallait y penser.

Merci Polo

[Sanglo]

Exact mécano41.
Ma question était:
Est-il possible de dégrossir le travail en compression et traction en appliquant la méthode graphique de Crémona ?
Dans le calcul des sections je pourrais ensuite considérer ces contraintes en rajoutant les efforts de flexion.

Je mettrai le temps qu'il faut mais j'y arriverai car je veux construire cette table.

Sanglo

[mécano41]

Je pense que ce calcul sera faux...

Autre point : dans ton dessin précédent, tu t'es arrangé avec les cotes, il me semble ; la position du point d'attache de la biellette sur la barre ne semble pas au même endroit dans les deux positions... Pour moi, avec ces cotes-là sur un petit tracé au crayon : ça coince...mais je peux me tromper...

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour Sanglo

J'ai fait un petit test avec des pièces de mécano et ce n'est pas très concluant.
Si vous mettez toutes les cotes sur votre dessin je vous ferais un modèle en CAO 3D manipulable en PDF 3D. Comme ça tout ce qui marche ou coince se verra tout de suite.

Si Fred Verdifre passait par là il ferait surement remarque que votre modèle et hyper statique à cause des petites biellettes que l'on ne trouve nul part sauf sur votre dessin.

On peut vous faire remarquer que les petites biellettes ne sont d'aucune efficacité pour soulever la charge (les grande barres ne travaillent qu'en compression) au mieux elle éviterait ou provoquerait un flambement des grandes barres bleue et verte. Pourquoi ces deux barres là alors que les deux grandes rose n'en bénéficie pas.

Donc avant de réaliser faisons un modele en DAO et nous aurons au micron prêt les tenants, les aboutissants et les coinçants.

Cordialement

[Sanglo]

Réponse au message de mécano41.

Non je ne me suis pas arrangé avec les cotes mais j'ai fait l'erreur de reporter la longueur de la biellette sur la table en positon basse sans en vérifier la longueur et je m'en suis aperçu quand j'ai voulu relever des coordonnées.
Je suis toujours en train de rechercher longueur et position du pivot pour conserver la vis horizontale tout au long de la montée.
Je ne sais pas si c'est possible mais je continue à chercher.
Même si je ne parvenais pas à mes fins cette inclinaison de la vis n'entrave pas le fonctionnement.

Sanglo

[Sanglo]

Bonjour zozo_MP,

Je sais pas ce que les biellettes reprennent comme effort mais elles sont indispensables sinon tout le système est instable.
En attache une photo du système avec les biellettes désaccouplées et la photo parle d'elle-même.

On ne trouve nulle part ces biellettes car sur toutes les tables ce sont des ciseaux et il y a des points mobiles sur la table et sur le châssis alors que dans mon cas, toutes les articulations table et châssis sont fixes.

Votre proposition est très intéressante et je vais m'attacher à faire le nécessaire pour vous donner toutes les cotes.
Encore merci pour l'intérêt porté.

Meilleures salutations.
Sanglo

[polo974]

Application de la méthode de polo974 ... et ça marche.
Tracé en attache.

C'était tout simple ... mais il fallait y penser.

Merci Polo

Oui, mais non...

le point B, dans le dernier dessin n'a pas suivi la rotation de la barre bleue (il devrait se situer plus bas et plus à droite)...

Tu as utilisé le B avec la barre bleue à 5° et pris le A avec la barre à disons 35°. il faut donc faire tourner le B de 30° ...

Donc ton 626.29 et ton 566.47 vont se retrouver à une quasi même valeur (dans les 570 à 580 à vue de nez).

[Jaunin]

Bonjour,
C'est juste une information sur un logiciel de simulation.
Cordialement.
Jaunin__


http://www.maplesoft.com/application...aspx?SID=34123

http://www.maplesoft.com/contact/web...valuation.aspx

[Zozo_MP]

Bonsoir


Bon j'ai un modèle qui fonctionne très bien fait en une heure chrono (merci mécano41 ) je vous publie cela dans une petite heure le temps de faire la présentation.

Nous verrons après pour faire les pièces à la bonne cote selon ce mister Sanglo veut faire.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

Voici quelques images mais pour l'animation des images il faudra attendre un peu.

Le fichier PDF permet si vous cliquez sur l'image de faire tourner la pièce. Pour l'instant ce n'est pas d'un grand intérêt mais c'est possible.

[Sanglo]

Bonjour à tous,

Hé bien voilà le projet avance doucement et le terrain est bien débroussaillé.

Je suis parvenu à trouver une longueur de biellette qui conserve pratiquement l'horizontalité de la vis de commande durant la montée puisqu'on a 1.4° de différence entre la position basse et la position haute.
Cette longueur a été définie en utilisant les lieux de déplacement des articulations et en appliquant la méthode des approximations successives.
Longueur de biellette retenue 555mm.

En ce qui concerne le travail effectué par zozo_MP, c'est tout à fait çà.
En attache, un croquis coté avec les dimensions nécessaires.
Longueur des barres: 1500 mm
Longueur des biellettes: 555 mm
Entraxe des articulations table et plateau: 1500 mm
Position du pivot de biellette sur la barre: 555.7 mm
Position angulaire des barres en position basse: 5°
Position angulaire des barres en position haute: 35°

Merci à Jaunin pour les liens que je vais confier à un ami pour me dire de quoi il retourne car l'anglais et moi !!! ))

Grand merci à tous pour l'intérêt que vous avez prêté à ma demande.
Meilleures salutations et bon WE.
Sanglo

[Jaunin]

Bonjour, Sanglo,
Idem pour moi et l'anglais, mais il suffit de demander la traduction de la page dans Google.
Cordialement.
Jaunin__

[Sanglo]

Bonsoir Jaunin,
C'est en effet une solution.
Bon WE
Sanglo

[Sanglo]

Bonjour à tous,

Voilà à quoi doit ressembler la table quand elle sera construite.
Ayant essayé RDM6 et Pybar pour essayer de déterminer les efforts dans les barres, je ne suis parvenu à aucun résultat non que les logiciels ne soient performants mais plutôt que je n'ai pas la technique pour m'en servir.
Après avoir réfléchi au problème on peut constater que les biellettes ne reprennent partiquement aucun effort mais sont indispensables à la stabilité du système.
Les efforts sont donc repris par les appuis fixes et par les grandes barres. (voir en attache).
J'envisage de téterminer les efforts par des moyens simples de décomposition des forces pour calculer les profils à mettre en oeuvre.
Ce n'est pas une production industrielle et tout ce que je demande c'est que la table supporte la charge prévue et même si elle est surdimensionnée la différence de coût ne sera par importante car elle ne porte que sur l'approvisionnement de deux barres de 6m de profilés.

Celà reviendrait à déterminer la force F ainsi que les forces de c1 à c6.

J'aimerais avoir votre avis sur mon raisonnement pour la détermination des efforts dans les barres.
D'avance merci.

Salutations.
Sanglo

[mécano41]

Les biellettes n'entrant en ligne de compte que si la charge est décentrée, tu peux, si la charge est centrée et le mécanisme symétrique définir tes barres et tes axes de manière simple.

Sur le croquis joint, j'ai indiqué, dans l'ordre, la décomposition et le remplacement d'une disposition par une autre identique. Tu arrives ainsi jusqu'à la barre oblique qui est comprimée, la vis, qui est tendue et la table et le socle dont les paliers tendent à s'écarter. On ne raisonne que sur un côté donc charge = P/2 (mais pour le calcul, on est obligé de mettre une vis pour un seul côté). Pour info. j'ai rentré les éléments dans RDM6 ( en empêchant tout déplacement horizontal du système pour remplacer les biellettes) et je trouve exactement les mêmes résultats que sur mon croquis. (j'ai essayé avec les biellettes mais RDM6 étant très susceptible ... ça a coincé ... il faudrait voir en détail pourquoi mais je ne suis pas spécialiste RDM6...).

Cordialement

[Sanglo]

Merci pour ton travail mécano41.

Tes calculs concordent avec ma résolution graphique (voir en attache) à une chose près : l'effort sur la vis.
L'effort sur la vis Fv est en fait égal à 2 x F1 ce qui donne Fv = P / 2 tan (angle)
Grand merci pour ta feuille de calcul, c'était très clair et j'ai eu la confirmation que je cherchais.

A présent, je vais déterminer les sections et établir les plans définitifs.

Encore merci à tous pour votre aide et votre convivialité.

Meilleures salutations.

Sanglo

[mécano41]

Bonjour,

Si tu le fais par égalisation des travaux virtuels sur un faible déplacement, pour 35° et 4000 N de charge, cela donne bien environ 5712 N et confirme ce que donnent mon calcul précédent et RDM6 (qui me donne 2856 N parce que j'ai introduit la structure complète -2 côtés- mais remplacé la vis unique par 2 barres....

Cordialement