Questions dimensionnement roulement

[maz07400]

Bonjour,

Je vous expose mon problème.

J’ai un roulement qui est sur un arbre vertical qui a pour fonction de faire tourner une roue (en direction).

Déjà j’ai un problème pour calculer la Force radial si la roue en mouvement est arrêtée brusquement dans son mouvement en tapant un trottoir par exemple. Je connais la vitesse de l’ensemble (5m/s) et son poids (1600Kg), le bras de levier entre le milieu de la roue et le roulement est de 229mm.

Deuxième problème étant donné que cette force radiale n’as pas une durée très longue. Est-ce qu’il faut que je fasse les calculs de dimensionnement des roulements avec cette force (qui je pense est très grande d’après les informations que j’ai pu trouver) ?
-----

[maz07400]

Je vous est mis en pièce jointe un petit dessin de mon problème.

Et je cherche F et Fr.

[Zozo_MP]

Bonjour

Voilà un problème fastoche pour mécano41 genre inertie à l'impact.

de toute façon il y a un lien au moment du choc entre F et Fr puisque vu le bras de levier entre l'axe de la roue et l'axe vertical, l'effort devrait être plus important sur cet axe verticale.

Il faudrait donner les cotes principales et surtout la distance entre F et Fr.

Avant de penser à dimensionner le roulement il faudrait dimensionner les diamètres de axes avec l'axe horizontal qui doit être en chape normalement et l'axe vertical dont on ne connait pas la longueur.
Préciser aussi si sur l'axe vertical il y a un seul ou deux roulements et quel type de roulement est envisagé du fait de la charge axiale.


Cordialement

[maz07400]

Merci de ta réponse.

Alors la distance entre F et Fr est de 0.229 m. La roue à un diamètre de 0.280 m.

Il n'y a qu'un seul roulement, je pense en mettre un à 2 rangée de bille à contact oblique vu le couple de renversement qu'il va y avoir.

Quand vous parlez de l'axe horizontal vous parlez de l'axe autour duquel la roue tourne pour avancer?


Si vous avez des questions n'hésitez pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Bonjour,

Un roulement n'étant pas fait pour travailler ainsi, et surtout pas au choc, je ne suis même pas sûr qu'un constructeur veuille s'engager sur une tenue dans ces conditions.

Ci-joint une idée qui semble résoudre le problème avec un tube de protection et un élastomère d'amortissement. Bien sûr, cela peut s'étendre à une ceinture complète autour du chariot.

EDIT : il faudra encastrer le tube et calculer les vis...

Cordialement

[maz07400]

Je te remercie de ta réponse.

[maz07400]

Mais après si je veux que la roue passe l'obstacle. Avec votre système de carter c'est pratiquement impossible (ou petit obstacle). Vous pensez qu'il faut que je trouve une solution ou le roulement peut supporter le choc.

Car sur le site de SKF ils disent que les roulements a 2 rangées de billes à contact oblique peuvent supporter des couples de renversements. Alors que le roulement a simple rangée de billes n'est pas étudié pour ça.

Vous en pensez quoi?

[mécano41]

Dans une voiture qui fait la même masse que ton chariot, la roue fait dans les 600 mm de diamètre. Malgré l'amortissement dû aux pneus et à la suspension, si tu montes un trottoir de 150 mm à 18 km/h, il va déjà se passer des choses coûteuses...

Imagine avec ton chariot et ses roues de 280 mm, non suspendues et probablement garnies d'un élastomère relativement dur, la "marche" que tu vas pouvoir monter ne sera pas bien grande, 15 ou 20 mm maxi (et encore), au-delà, il faudra mettre une rampe.

Pour calculer l'effort en un point quelconque de l'ensemble, il faudrait connaître les raideurs de tous les éléments placés entre le point d'impact et l'élément à vérifier (le roulement) et voir la déformation que cela donne sur chaque pièce pour une énergie donnée (20000 J) puis calculer l'effort ayant permis d'obtenir cette déformation...sans dépasser limite élastique. Perso. cela dépasse mes compétences. Attends de voir si quelqu'un peut te répondre ici ou bien demande de transférer en physique si les réponses ne viennent pas (tu utilises le petit drapeau pour mettre un message aux modérateurs habilités)

...à moins que quelqu'un possède LE logiciel qui ressort quelque chose pour peu que l'on sache ce qu'on doit lui donner à manger...

Désolé de ne pouvoir en dire plus à part des bêtises...

Cordialement

[maz07400]

Je suis entièrement d'accord avec toi pour la voiture.

Et je pense la même chose que toi pour la rampe. Mais cette roue sera utilisé par des personnes à qui le véhicule n'appartient pas et souvent quand les choses ne nous appartiennent pas on les respecte beaucoup moins et donc risque de prendre des trottoirs trop haut pour gagner du temps etc .... Et donc casse.

Après je voulais votre avis sur ce système. Et merci de vos réponses cela m'a éclairé.

J'ai aussi pensez à faire un montage avec un palier lisse (coussinet auto lubrifiant) pour remplacer le roulement mais pour l'instant je n'ai pas effectué de recherche donc je ne sais pas si je raconte des bêtises ou pas sur la possibilité que sa marche ou non (au niveau des forces appliqué avec le bras de levier en se mettant toujours dans la situation de départ). Ni le diamètre nécessaire de l'arbre etc etc. Faut que je cherche.

En tous cas merci.

[Zozo_MP]

Bonjour
Vous dites

Mais après si je veux que la roue passe l'obstacle. Avec votre système de carter c'est pratiquement impossible (ou petit obstacle).

il suffit que le carter proposé par mécano41 (que je salue) ne dépasse pas l'axe de la roue.

Votre argument ne tient pas trop à mon avis car tel que vous avez dessiné de toute façon le chariot ne montera pas tout seul il faudra le soulever.
Donc si votre roue fait 280 mm (en mécanique en compte en mm) vous ne monterez pas les obstacles de plus de 60 mm sans soulever. Vous pourrez monter moyennant chocs plus ou moins forts des obstacles de 20 mm ou inférieur (sol pavé) De toute façon pour 400 kg dès que vous aurez un obstacle supérieur à 8 mm pour ne pourrez pas le monter sans élan.

Donc ne cherchez pas trop midi à quatorze heures protégez comme proposé par Mécano41 jusqu'à 40 mm du sol. Le reste cassera de toute façon sauf à mettre des axes de 25 mm à 30 mm en acier 10.9.

Pour les paliers lisses ils ont sensiblement les même résistances qu'un roulement mais comme la résistance dépend de la largeur(différence notable entre à bille et à rouleaux). Pour les paliers lisses ils sont souvent nettement plus importante que la largeur des roulement à rouleaux et rien n’empêche dans mettre deux dans un même alésage. Mais deux roulement à rouleaux correctement écartés cela résiste très bien sur un TGV

Tout les trans-palettes ont des petites roues et les chariots de manutention dans l’aciérie ont des roues de diamètre comparable ou inférieur au votre. Evidemment on ne leur fait pas descendre ou monter les trottoirs.


Voilà fin de l'histoire rien à rajouter AMHA.

Cordialement

[mécano41]

Pour Zozo_MP :

...de toute façon pour 400 kg dès que ...

Salut! Attention, en plus ... la charge est de 4000 N par roue mais pour l'énergie le calcul se ferait sur la masse qui, elle, fait 1600 kg et peut se reporter entièrement sur la roue qui bute...

Pour MAZ07400 : tu peux également te renseigner sur les roulements à 4 points de contacts, chez SKF mais il y en a peut-être ailleurs et également sur ce que l'on appelle les "couronnes d'orientation" (Rollix, Roballo...Etc) qui sont utilisées pour les grues et les directions des gros chariots mais je ne sais pas si tu en trouveras de suffisamment petites... C'est plus costaud que les roulements ordinaires...

Les paliers et butée lisses...oui mais ...frottement important pour le pivotement car grand diamètre si ça doit prendre les chocs...sinon ça va se bousiller comme un roulement.

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, à tous,
Le "trottoir buttoir" a-t-il toujours la même hauteur ?
De faire un système à trois roues comme pour les diables qui montent et descendent les escaliers (mais pas tout seul).
Cordialement.
Jaunin__

[maz07400]

Zoro :
Je veux juste réussir à dimensionner le roulement pour savoir a quel force de contact contre le roue il casse afin de prévenir l'utilisateur ou de palier a ce problème pour éviter la casse.

Sinon pour les roulements, il y a des roulements a 4 points de contact comme propose mécano ou sinon des roulements a 2 rangées de billes sont censés bien résister au couple de basculement. Mais j'ai demandé a Skf plus de renseignements sur ces type de roulements mais toujours pas de réponse.


Mecano :

En ce qui concerne l'énergie je l'ai déjà calculé et j'avait prévu les 1600Kg qui sont sur une roue si sa bute. Et cela me donner des efforts juste énorme (Je crois plusieurs millions de N.mm en couple je ne sais plus exactement je n'ai pas les calculs sous les yeux).

Et justement après j'ai fait des calculs pour un coussinet et je trouvais environ 2 Mpa de pression (sur tous le coussinet donc dans mon cas la force ne s'exercera pas sur tous le coussinet mais vu la mage je pense que sa passe a moins que je ne me soit tromper) pour un coussinet donné (je ne sais plus les dimensions que j'avais prit) mais un coussinet que j'ai choisi résiste à 70Mpa de pression. Donc je pense que c'est envisageable.

Après au niveau du frottement j'ai fait un petit calcul vite fait et j'ai trouvé environ 5 à 10 N.m de résistance au frottement. En sachant que j'ai dimensionner le moteur de la rotation pour 200N.m je pense que sa ne changera pas grand chose (au pire j'en prend un tous petit peu plus puissant ou je joue sur l'engrenage, .....).

Oui j'ai déjà envoyé un mail à Skf pour leur roulement à 4 contact mais toujours pas de réponse.

De plus les couronnes d'orientation font au minimum 400mm de diamètre si mes souvenirs sont bon. Et c'est beaucoup trop grand.


Jonin :
Non le trottoir n'aura jamais la même hauteur.

Au niveau de ce système je pense pas l'envisager car je conçoit une roue seule et il est possible d'en mettre qu'une seule sur un système ou bien plusieurs (mais après plus couteux donc faut peser le pour et le contre).


Merci de votre aide et bonne nuit.

[Sanglo]

Bonjour,

Dans tous les cas, quand on veux passer un obstacle (trottoir par exemple) une rampe d'accès est nécessaire.
Une simple petite cale empêche un wagon de bouger et pourtant ça fait un autre poids que ton petit chariot.

A++

[Zozo_MP]

Bonjour

Zoro :
Je veux juste réussir à dimensionner le roulement pour savoir a quel force de contact contre le roue il casse afin de prévenir l'utilisateur ou de palier a ce problème pour éviter la casse.

ZORO faut voir je n'avance pas masqué

de toute façon le problème n'est pas le roulement. Mais comme vous restez sur votre idée vous allez construire quelque chose de cher et compliqué au lieu de faire ce que préconise très intelligemment mecano 41.

Commencez déjà par calculer la résistance de l'axe dans un acier de la bonne nuance et cela vous donnera le diamètre inter de votre roulement. Sans diamètre d'arbre je ne sais pas choisir un roulement mais bon.

Cordialement

@mécano

Salut! Attention, en plus ... la charge est de 4000 N par roue mais pour l'énergie le calcul se ferait sur la masse qui, elle, fait 1600 kg et peut se reporter entièrement sur la roue qui bute...

Je suis bien d'accord avec toi je parlais seulement avant tout choc s'il faut soulever 400 Kg ou 800 Kg pour franchir le trottoir il va falloir être costaud ou avoir un grand bras de levier.

[maz07400]

Au niveau de l'arbre c'est une sorte d'arbre creux qui à un diamètre de 125 au maximum.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Vous avez bien dit 125 mm

Cordialement

[maz07400]

Oui c'est pas un petit roulement.

[Sanglo]

Bonjour,

Oui c'est pas un petit roulement.

Les dimensions du roulement sont encore bien en dessous de la taille de l'erreur de conception.
Tout le monde te le dit mais tu n'en a cure.
Imagines la réaction des membres du jury ou des correcteurs de ton projet quand ils vont voir la conception.

De plus, montée sur roulement, si ta roue n'est pas parfaitement perpendiculaire au trottoir tu vas la retrouver parallèle à celui-ci ... ça va faire une belle butée

A++

[maz07400]

En faites je reprend le projet de quelqu'un qui à justement construit cette roue et on me demande de savoir les résistances de la roue afin de pouvoir répondre aux éventuelles questions des clients. Et la re-conception et l'amélioration de cette roue commencerais que dans 1 ou 2 mois.

[Sanglo]

Donc tu essaies de finaliser un mauvais projet.
Ce qui est mauvais au départ ne sera pas meilleur à l'arrivée mais si tu persistes dans cette voie, je te souhaite bien du plaisir.

A++

[maz07400]

Oui je vous remercie de votre aide et je ne pense pas continuer dans cette voie comme vous me l'avez conseillés à plusieurs reprise. Et je vais prendre du temps pour re-concevoir le produit.

En tous cas merci de vos conseils.

Cordialement,
Maz07400.

[Sanglo]

je vais prendre du temps pour re-concevoir le produit.

CA ... c'est une bonne solution car avec l'autre tu allais droit dans le mur.

Sur ce même fil si tu as d'autres questions, on pourra toujours se pencher sur le problème.

Bonne continuation.

A++

[maz07400]

Ok merci c'est sympa.