Calculer le couple necessaire pour faire tourner un pylone.

[invited0de4103]

Bonjour , je fais un ppe sur une balise maritime autonome , avec un suivi de trajectoire. donc on doit faire tourner un pylone ( qui est en liaison pivot grace à des roulements) on néglige les pertes.
Il tourne grace à un systeme de chaine.

on doit donc choisir le moteur. on sait que on doit faire tourner un masse de 400kg. On sait aussi que le rapport de reduction est de 70/400 ( le pignon à la sortie du moteur est le petit biensur) de plus l'entraxe entre les 2 pignons est de 0.53m.

est ce que c'est bon si je calcule le couple qu'il faut avec : C= F*r
donc C=9.81*400*0.53=2079.2 Nm

De plus , le rendement de la tramission par chaine est de 0.9.
donc : 0,9= (C*0;175)/Cmoteur

donc couple moteur = 404,3Nm

est ce que mon raisonnement est bon ?

Merci d'avance
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[invitef771a9e4]

Bonjour,

Pourrais-tu faire un schéma rapide? j'ai un peu de mal à suivre

[invited0de4103]

En faite c'est un pylone qui tourne sur roulement grace à une chaine. MAis finalement , j'ai parlé avec mon prof , et que le couple necessaire est dû aux frottements des roulements , et que ceci est trés dur dur à calculer , donc il m'a dit de ne pas le faire.
Merci tout de méme
Bonne soirée

[invitef771a9e4]

Braf, y'a des formules toutes faites pour les estimer les frottements dans les roulements. Si tu connais tes roulements t'aura facilement un ordre de grandeur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited0de4103]

Oui je connais les roulements. Connais tu les formulses ?

[invitef771a9e4]

Le couple de résistance au roulement Cf= f x Fr x Rm
avec f le frottement interne du roulement, Fr la charge radiale sur le roulement et Rm le "rayon moyen" du roulement ((diamètre intérieur+extérieur)/2)

pour les frottement, voilà les valeurs moyennes selon le type de roulement :
rigide à billes : 0,0015
billes à contact oblique : 0,0020
rouleaux cylindriques : 0,0011
Rouleaux coniques : 0,0020
à aiguilles : 0,0025

[invited0de4103]

Merci beaucoup. Rm = 300mm, et fr=0,0015. Mais comment se calcule Rm ? Car sur internet , j'ai pas vu de formule. Merci de ton aide

[invitef771a9e4]

Rm c'est le rayon moyen du roulement, donc les dimensions caractéristiques sont le diamètre intérieur et le diamètre extérieur. Comme je l'ai écrit Rm = 0,5 x (Dext+Dint)

[invited0de4103]

Je voulais direcomment calculer Fr. Rm je l'ai calculé

[invitef771a9e4]

La force radiale elle dépend des charges appliquées sur ton arbre. SI t'es en vitesse constante ça doit se trouver facilement en statique.

[invited0de4103]

Oui la vitesse est constante. Le poids du pylone est de 400kg. Niveau statique, je galére vraiment. Ca va étre compliqué :s

[invitef771a9e4]

Fais un schéma avec les charges que tu connais et on va voir ça

[invited0de4103]

Le pylone fait 400kg donc le poids est de 3924N

Aprés je connais les caractéristiques du moteur mais , cela ne rentre pas en compte car on est en statique non ?



Uploaded with ImageShack.us

[invited0de4103]

je rectifie, ce n'est pas que le pylone supérieur qui fait 400kg , mais tout l'ensemble pylone+panneau+moteur etc . Il y a que 2 forces non ?

[invitef771a9e4]

Bon, déjà pas d'images sur des serveurs externes sur ce forum, met la en pièce jointe voir ici.

Mais ce sont des butées à billes ça non? Dans ce cas il faut considérer la charge axiale et non pas la charge radiale. Mais ton montage me semble bizarre,il n'y a aucun guidage radial. Il est exposé au vent ton pylone?

[invited0de4103]

oui c'est des roulements à billes. Si le guidage radial est assuré par des butées. Et oui il peut étre exposé au vent , mais on peut le négliger au pire .

[invited0de4103]

desolé jarrive pas a mettre l'image en fichier joint. http://imageshack.us/photo/my-images...astatique.jpg/

[invitef771a9e4]

Négliger le vent? Pour dimensionner un échafaudage à Brest j'avais vu une valeur de 169km/h soit 47m/s. Pour connaitre la force du vent dessus, tu calcule :

la force Fx = Cx (on va dire 0,5 à fort Re) x 1,2 x Diamètre x hauteur x 0,5 x V²

Donc en gros Fx (en newton) = 662 * Diamètre * hauteur

Regarde avec les dimensions de ton pylône mais ça me parait loin d'être négligeable.... Pour une question de rotation de cylindre que j'ai déjà eu, j'avais une butée à bille pour compenser le poids, et deux coniques pour le guidage radial et supporter les accoups des rafales de vent, sans oublier le roulis.

[invited0de4103]

Ok. donc Fx=662*0,3*2,2=437 N
Pour l'instant j'arrive à suivre ^^

[invitef771a9e4]

Mais mine de rien les 437N va bien falloir les compenser, et c'est pas tes butées qui vont le permettre. Une butée ne permet pas de guidage radial.

Le frottement dans les butées est à peu près équivalent aux frottement dans des roulements donc si tu remplaces Fr par Fa (force axiale) dans le cas des butées ça doit le faire. Ici pour moi tu n'as que ton poids qui va donner une composante axiale.

[invited0de4103]

Ok. Peut tu me faire un schema avec les forces présentes , et je mo'ccuperais de faire une resolution grapfique pour determine Fr

[invitef771a9e4]

Oh les forces présentes je pense que tu peux les placer tout seul, le poids s'applique au centre de gravité, le vent est à considérer comme une charge répartie sur tout le cylindre (si tu ne veux pas t'embêter tu la considère comme ponctuel au sommet du pylone), et je pense qu'il faut ajouter la tension de ta courroie (applicable au centre du pylone ça suffit)

[invited0de4103]

D'accord. Et aprés avoir placer ces 3 forces , comment je calcule la force radial des roulements .

[invitef771a9e4]

Tu peux simplement faire la somme des composantes radiales (en faisant attention à leur direction), vu ton modèle ça me parait suffisant. Il te faut faire la somme de ta tension et de la force du vent. Le vent est-il toujours dans la même direction? Je suppose que non, donc il faut te mettre dans le cas le plus défavorable, c'est à dire lorsque la force du vent est dans la même direction que celle de ta courroie.

[invited0de4103]

bon j'ai placer la force du vent et le poids du pylone . Pour la tension de la chaine , comment faut il raisonner pour la trouver ?

J'ai pris 215N pour le vent ( j'ai changer la vitesse )

Merci beaucop de to naide

[invitef771a9e4]

Ah c'est une chaine, dans ce cas on s'en fiche un peu de la tension. Par contre je vois pas pourquoi tu aurais changé la vitesse du vent dans le cas d'un fonctionnement en mer.

Donc tu peux te dire que la force radiale est juste la force du vent.

PS : J'espère que t'a prévu la lubrification du système

[invited0de4103]

D'accord. Oui pour la lubrification , c'est prévu . de plus la chaine et les roulements sont protégés de la pluie etc.

Derniére question , j'ai deux roulements , donc la force du vent je la divise par 2 et je l'applique à mes deux roulements ?

[invitef771a9e4]

Surement pas, il faut faire un peu de statique des solides pour ça. Pour te donner une piste, disons que c'est un peu le même principe que le levier :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Levier_...3%A9canique%29

Avec un des roulements jouant le rôle du point d'appui

[invited0de4103]

Merci , j'ai compris comment faire. Peux tu me donner ton mail pour que je te monter mes schemas et mon raisonnement ?

Merci encore

[invitef771a9e4]

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