Bonjour,
Je suis actuellement en stage et on me demande d'automatiser une porte de machine à commande numérique. Cette porte pèse 11kg.
Je n'ai pas de cahier des charges plus précis.
J'ai donc décidé d’effectuer la fermeture à l'aide d'un vérin pneumatique à double effet. Or pour le dimensionner, je dois connaitre la force de poussé qu'il doit exercer.. Mais je n'arrive pas à calculer celle-ci..
Quelqu'un peut-il m'aider??
Merci d'avance.
Cordialement.
Bonjour,
Si tu n'as que le poids de la porte ... tu n'es pas sorti de l'auberge.
La porte est coulissante ou articulée?
Si elle est coulissante tu en as assez pour déterminer le vérin.
Si elle est articulée, plan de la porte pour déterminer le cdg et localisation des articulations du vérin sont un minimum pour commencer à calculer quoique ce soit.
Si tu es en stage, tu es donc dans l'entreprise, tu peux voir la machine et faire les relevés nécessaires.
Alors des précisions car en l'état des choses je ne vois pas qui pourrait t'aider.
Cordialement
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
La porte est coulissante..
Mais je ne vois pas comment déterminer la force de poussée nécessaire à la mise en mouvement.
Pour que la porte se ferme, il faut que la force de poussé du vérin se situe sur le cône de frottement?
Bonjour, Guillaume0,
Encore bien venu sur le forum de Futura-Sciences.
Si vous avez un dynamomètre vous pouvez mesurer directement la force nécessaire.
Il faudra aussi penser à une sécurité de fermeture pour éviter de coincer quelqu'un.
Cordialement.
Jaunin__
Re,
Faut pas avoir peur d'user tes neurones mon gars
Si la porte est coulissante, l'effort nécessaire pour la manoeuvrer ce ne serait pas le poids de la porte + les forces de frottement par hasard ?
N'oublies pas de prendre un coeff de sécurité pour le cas où les forces de frottement augmenteraient avec le temps.
N'oublies pas non plus que dans un vérin double effet la section où agit le fluide est plus petite du côté tige que du côté piston.
@ Jaunin
Bonjour à toi.
Je ne pense pas que l'idée du dynamomètre soit applicable dans ce cas.
C'est un étudiant et il doit pouvoir calculer l'effort nécessaire car si la porte faisait 500kg il lui faudrait un gros dynamomètre et beaucoup de bols de soupe pour effectuer la mesure
Cordialement.
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
Re,
Pas de souci pour moi même sans bol de soupe.
Cordialement.
Jaunin__
Effectivement, je dois le calculer et pas le mesurer..
Oui je pense avoir réussi à calculer l'effort en négligeant les frottements mais lorsque j'essaye de prendre en compte les frottements, je bloque..
Je ne sais pas comment commencer... ...
La porte se déplace comment ?
Sur galets je suppose.
Matière des galets.
Matière du rail.
Connaissant ces deux matières tu peux trouver le coefficient de roulement adéquat et ainsi calculer la résistance au roulement.
A++
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
Bonjour, Sanglo,
Il serait intéressant de savoir comment on ouvrait cette porte avant, elle ne fait que 11 [kg].
Tout le système d'ouverture n'est pas neuf, il doit y avoir beaucoup de "choses" qui coincent, c'est pour ça que je proposait de mesurer la force d'uverture et surtout de démarrage de l'ouverture.
Cordialement.
Jaunin__
Bonjour Jaunin,
Ta remarque est juste et c'est pourquoi dans le #5 j'attirais son attention sur le fait de prendre un coéfficient de sécurité pour le cas où les forces de frottement augmenteraient avec le temps.
Comme tu as vu dans son dernier message il doit justifier la poussée du vérin par un calcul.
Maintenant, une fois qu'il a effectué son calcul, rien ne l'empêche effectivement de vérifier au moyen d'un dynamomètre.
Si c'est pour une machine de production comme je le suppose, la porte est manoeuvrée en permanence d'où l'automatisation demandée et qui doit être réalisée pour le confort de l'opérateur.
Une porte manoeuvrée très souvent doit être en bon état de fonctionnement surtout si elle est actionné manuellement mais ça, c'est à Guillaume de le vérifier pour agir en conséquence.
Le calcul est une chose et permet de définir les caractéristiques minimum du vérin.
Après ça, rien ne l'empêche de surdimmensionner le vérin dans des proportions raisonnables pour une différence de coût qui sera minime.
Cordialement
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
Bonjour,
Alors voila mon calcul sans prendre en compte les frottements:
Données :
F = 11kg = 11daN P = 6bars et course = 1800mm
Je calcule la surface du vérin pour ensuite déterminer le diamètre du vérin :
F= P x S d’où S = F/P S = 11/6 = 1.83cm² S=1.83cm²
S = (π x D²)/4 d’où D = √ ((4x1.83)/π) D= 1.5cm = 15mm
Après des recherches sur internet, je trouve que le vérin normalisé ayant la course nécessaire et se rapprochant le plus de notre résultat est un vérin de 32 mm avec un Ф de tige de 10mm.
Je calcule ensuite la force de rentrée pour voir si elle est possible avec ce vérin :
S coté tige = S piston – S tige S = 8.04 – 0.78 = 7.26 cm²
F rentrante = P x S coté tige F = 6 x 7.26 = 43.6daN
43.6daN ˃ 11daN => Avec ce vérin, la rentrée de tige est possible mais lors de ce calcul, je n’ai pas pris en compte le taux de charge.
Pour m’assurer que ce vérin est bon, je recalcule les efforts avec le taux de charge.
J’ajoute donc au calcul un taux de charge de 60% :
S = F/(0.6xP) S = 11/(0.6x6) = 3.05cm² S = 3.05cm²
D = (√(4x3.05))/π = 2cm = 20mm D = 20 mm
En prenant en compte le taux de charge, on se rend compte que le vérin de 32mm est suffisant pour déplacer la charge.
Et voila mon calcul pour trouver la valeur de la force dû au frottement: (cf image en PJ)
On a N = 11daN puisque qu'elle compense le poids de la porte
T= f x N (avec f= tan ᵦ = 0.15 (coefficient de frottement acier sur acier à sec))
T = 0.15 x 11
T = 1.65 daN
Donc j'ajoute au 11daN du poids de la porte, les 1.65daN du frottement?
Et je recommence donc comme mon calcul au dessus avec une force de 12.65daN au lieu de 11?
Je suis à coté de la plaque ou pas?
Et pour répondre à Jaunin, c'est un machine neuve, donc la porte s'ouvre effectivement à la main.. Mais pour une question de pénibilité, ils veulent automatiser l'ouverture et la fermeture de cette porte..
Bonsoir Guillaume,
Je suis bien content de voir que tu n'est pas à côté de la plaque mais en plein dessus.
Tu vois qu'en usant quelques neurones (message#5) on arrive au résultat.
Ci-dessous un lien qui parle de la détermination des vérins pneumatiques.
http://ns7.freeheberg.com/~const59/C...ue_general.pdf
Regardes à la page 6 il y a un point important: détermination de la tige au flambage.
J'ai lu dans quelque part dans tes calculs que la course est de 1800mm.
Ca vaut donc la peine de vérifier la tige à ce phenomène.
Je te rappelle aussi un point soulevé par Jaunin (salut Denis) dans un précédent message:
Dans un travail de stage, tu dois montrer que tu as étudié le problème dans sa globalité sans te cantonner uniquement dans ce qui t'es demandé.Il faudra aussi penser à une sécurité de fermeture pour éviter de coincer quelqu'un.
Je ne connais pas les tous les systèmes existants mais je pense à une cellule genre porte d'ascenceur.
La porte en cours de fermeture ... détection de quelque chose dans le passage et la porte revient à sa position de départ (système anti coïncement qu'on trouve aussi sur les portails, portes de garages...etc.
Je te laisse juge de savoir si tu veux en parler et faire une recherche pour trouver des systèmes adéquats.
C'est un plus pour ton rapport de stage.
Dans les participants du forum, quelqu'un pourra peut-être t'aiguiller mieux que moi sur ce problème.
Hé bien voilà, je pense que tu as reçu l'aide que tu demandais et je te souhaite une bonne continuation pour ton projet.
Cordialement.
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
J'en conclue que le calcul du frottement est bon également??
Au niveau de la sécurité, j'avais pensé à une petite astuce mais je ne sais pas ce qu'elle vaut réellement: il aurait fallu appuyer sur 2 boutons séparés afin d'actionner le vérin. Si l'opérateur à les 2 mains occupés à appuyer sur les 2 boutons, il ne pourra pas passer son bras dans la porte lors de la fermeture..
Mais je garde vos idée en tête et je ferai des recherches!!
Je jette un oeil sur le flambage de la tige également!!
Je vous remercie vraiment de votre aide.
Cordialement.
Bonjour,
C'est bon.
Au niveau de la sécurité, tes deux boutons de commande protègent uniquement l'opérateur.
C'est le niveau de dangerosité de la machine et son environnement qui doivent te guider pour savoir si tu dois prévoir d'autres systèmes.
Le fait d'en parler montrera que tu t'es préoccupé de la sécurité et tu devrais voir avec le responsable de la sécurité pour qu'il te dise ce qu'il attend à ce niveau.
Cordialement.
Pas de problèmes ... rien que des solutions.
