Calcul du couple et de la puissance moteur pour élévation de charge

[invited2fdd9c2]

Bonjour les experts,
Pour mon projet je désire soulever une charge de 150 Kg maxi à l'aide d'une tige trapezoidale de D20x5 et d'un écrou épaulé en bronze
J'ai donc calculé le couple de la vis
F=(effort) 150Kg = 1.471 N
P=(pas de la vis) = 5 mm = 0.005 m
dm=(diamètre moyen) =d ext + d noyau /2 = 22.5+16.5/2 = 19.5 mm = 0.0195 m
Coef de frottement Acier/Bronze = 0.25
Energie = 150 Kgx9.81x0.0195 = 28.7 joules
Avec coef de frottement 28.7/0.25 = 114.8 joules
Pour transmettre cette énergie la vis fait à chaque tour 3.14116x0.0225 = 0.071 m
Donc la force est de 114.8x0.071 = 8.15 N
Merci de vérifier mes calculs
Sachant que la vis fera 1800 mm environ et qu'il n'y aura pas de déformations latérales
Pouvez-vous m'indiquer comment je dois calculer le couple et la puissance moteur.
Le moteur sera à courant continu 12 ou 24 V
Merci
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[djodjo44]

Bonjour,

Energie = 150 Kgx9.81x0.0195 = 28.7 joules

Cette formule est vrai, mais elle nous dit simplement qu'il faut 28,7 Joules pour un déplacement de 195mm.

Pour transmettre cette énergie la vis fait à chaque tour 3.14116x0.0225 = 0.071 m

A part tourner, la vis fait du surplace puisque c'est la charge qui se déplace.

Donc la force est de 114.8x0.071 = 8.15 N

Cette formule est fausse. Car une force multipliée par un déplacement cela donne une énergie, mais une énergie multipliée par un déplacement, je ne sais pas ce que cela donne.

Le plus simple pour ton problème est d'appliquer les formules : P= F * V * rend, P étant la puissance en Watt, F étant la force en Newton, V la vitesse de montée de la charge en mètre par second, et rend le rendement.
Pour le couple , le rayon moyen de la vis * par la charge en Newton * le coeff de frottement.

[Benjiiz]

Bonjour,

Une énergie multipliée par un déplacement donne un flux si je me souviens bien.
Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

Regarde là, le fichier lié au message #5 pourrait peut-être t'aider...:

http://forums.futura-sciences.com/te...vis-ecrou.html

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited2fdd9c2]

Merci pour vos réponses.
Si j'ai bien compris
Le couple (Nm) = Rayon moyen (m) x charge (N) x coeff de frottement
Couple = 0.010 m x 1471 x 0.25 = 3.68 mN

La puissance (W) = Force (N) x vitesse montée (m/s) x rendement
Sachant moteur = 100 tr/min = 1.667 tr/s
Vitesse = 0.005 (Pas) x 1.667 tr/s = 0.008335 m/s
P = 8.15 N x 0.008335 x 0.9 = 0.0612 W

Il y a sans doute une erreur

[mécano41]

Bonjour,

Si tu mets tes valeurs dans les cellules jaune de l'appli que j'ai indiquée plus haut :

Fv = 1471 N
Vz = 0,008335 m/s
Dnom = 22,5 mm
P = 5 mm
alpha = 30°
H = ? j'ai mis 30 mm
f = 0,25

Dans les cellules vertes, tu as les résultats dont la puissance minimale Pm = 53,23 W dont 41 W sont mangés par le frottement

Si tu veux faire les calculs à la main, tu as les formules un peu plus bas ...

Cordialement

[invited2fdd9c2]

Bonjour mécano41,
Je n'ai pas pu mettre de valeur car je n'arrive pas à acceder à l'appli.
Pour ce qui est de "H", si il s'agit de la hauteur de levée, elle est de 1800 mm environ.

[mécano41]

Non, H c'est la hauteur de l'écrou.

Je remets l'appli. C'est de l'EXCEL en .xls zippé

Cordialement

[invited2fdd9c2]

Bonjour mécano41,
Merci pour le tableau de calcul
La hauteur de l'écrou est de 44 mm mais cela ne change pas le résultat final de 53.23 W.
Pour le couple, penses-tu que le résultat 3.68 Nm est correct ?
Sur le catalogue Prud'homme transmissions, la performance d'une tige trapézoidale de D22 x Lg 1800 en compression est donnée pour 41.16 daN, soit 411.6N avec un coefficient de sécurité de 6.
Ce qui me fait dire 411.6 x 6 = 2469.6 N, avec ma charge de 1471 N je doit passer, qu'en penses-tu ?
Une foi ces valeurs confirmés je vais pouvoir interroger des fournisseurs de moteur.
Merci pour ton aide.
Cordialement.

[mécano41]

Bonjour

La hauteur de l'écrou est de 44 mm mais cela ne change pas le résultat final de 53.23 W.

La hauteur n'influe que sur la pression (dans une certaine limite car avec trop de filets, il y a de grandes chances que certains ne portent pas)

Pour le couple, penses-tu que le résultat 3.68 Nm est correct ?

Oui pour un calcul simplifié mais il ne s'agit que du couple pour vaincre le frottement (dans mon tableau, si tu fais Cm-Cum, tu trouves une valeur du même ordre de grandeur. Il faut donc ajouter le couple pour grimper la pente.

Sur le catalogue Prud'homme transmissions, la performance d'une tige trapézoidale de D22 x Lg 1800 en compression est donnée pour 41.16 daN, soit 411.6N avec un coefficient de sécurité de 6.
Ce qui me fait dire 411.6 x 6 = 2469.6 N, avec ma charge de 1471 N je doit passer, qu'en penses-tu ?

Que tu as un coeff. de sécurité de 1,67... et que pour du levage c'est trop peu... pour 1800 de long ... je prendrais plus gros si c'est en compression et même si cela ne tourne pas très vite...

Il serait bien que quelqu'un te calcule cette vis au flambement. Avec un logiciel adapté ce serait mieux. Si Jaunin (salut Denis!) passe par là et s'il a le temps...

Cordialement

[invited2fdd9c2]

mécano41,
J'ai repris les calculs pour une tige de 22 : 411.6 N x 6 = 2469 N pour une charge de 1471N = 59.5%
pour une tige de 24 : 650.4 N x 6 = 3902 N " " " " " = 37.6%
En effet, il est plus prudent de passer avec une tige de D24 et pour ce qui est du flambement, je compte être guidé, ce qui empêchera à la tige de se déformer.
Merci pour tout et à bientôt.
Cordialement.

[jeanclaudefrancois]

bonsoir,j'ai une tige fileté trapezoidale de 30mm de pas=2 comment calculer le couple necessaire pour monter et descendre une charge de 500kg, en effet j'ai vue l'application que vous avez publier mais j'arrive pas à determiner Vz !

[jeanclaudefrancois]

Un système vis écrou trapezoidale de diamètre 8 mm et de pas 2 mm est
utilisé verticalement pour déplacer une charge de 500kg. Le
facteur de frottement entre la vis et l’écrou vaut 0,1.
Quel est le couple nécessaire pour lever la charge ?
Quel est le couple nécessaire pour baisser la charge ?
je veux une reponse détaillée svp

[mécano41]

Bonjour,

1- ici, on dit "Bonjour"
2- le "je veux...", très péremptoire en fin de message, n'est pas du tout apprécié sur ce forum
3- si tu avais bien regardé le fichier de mon message #8, tu aurais vu qu'il y a tout ce qu'il te faut, même les formules utilisées écrites en clair

Cordialement (malgré tout)