Projet trappe de cave motorisée (cinématique)

[Fredgnx]

Bonjour, voici quelques précisions et mesures précises faites ce jour:

J'avais donné les côtes de la trappe de tête sans refaire de mesures. Voici les bonnes côtes : 980mm de large X 2225mm de long X 55mm d'épaisseur.
Elle est faites de tube acier 30x30, de parquet chêne massif encadré par une cornière 25x25 acier.
J'ai calculé la masse de la trappe et elle fait 74kg environ. J'ai mit une marge de sécurité et je considère le poid a 80kg.

Aujourd'hui j'ai tenté de la pesé avec une balance calé sur une marche de l'escalier et un chevron de bois. Après plusieurs mesures, le poid indiqué est de 30kg environ. Le poid me paraît approximatif, il variait à chaque mesures.
J'ai essayé de mesuré a l'opposé de l'axe de rotation.

J'avais indiqué une ouverture totale de la trappe à 88°, c'est faux. J'ai mesuré 82° aujourd'hui. De plus elle est arrêté par la course maxi des vérins, il n'y à pas de butée. je pense en faire une.

Les vérins en places:

2 vérins de longueur totalement ouvert de 610mm d'axe à axe. 410mm d'axe à axe en position fermée, course de 200mm je crois.
Le diamètre du corps est de 20mm.
Le point d'équilibre de la trappe est de 62.5°.
La position Xb est de 125mm. Yb est de -85mm. XAo est de 535mm. YAo est de -75mm.
Je considère que l'axe de rotation est quasiment à fleur de la trappe.
J'ai démonté un vérin, je ne peux pas mesuré l'effort pour le comprimé mas il à l'air de fonctionner, j'ai forcer dessus, c'est dur….


Pour le moteur :
Les positions : xd=60mm, yd= -240mm, et xco= 890mm.
Ce moteur était destiné a un portail battant.
Il est relié à une logique de commande avec réglage de fin de course électronique et batterie en cas de coupure de courant.
Par contre il y a un sensor de courant.
Dès que le moteur force un peu il ce met en sécurité avec message d'erreur de sensor. Je vais appeler la hotline du fabricant pour savoir si je
peux le regler plus fort ou la shunter sans risque.
C'est une sécurité obligatoire pour le portail battant afin qu'il s'arrête si il y a une personne devant. Sur le moteur il y a une inscription 180Nm.

Résultat : c'est malheureusement moins favorable que je le pensais dans mes messages précédents...Désolé pour cette erreur

Ne soit pas désolé, c;est déjà très sympas de ta part de me filer un coup de main.

Merci pour les infos sur le fournisseur des vérins.

Je vais regarder dans la semaine pour refaire les bras articulé suivant tes dernières infos. je pense les faire en alu du coup pour plus de légèreté.
(je les avais fait en acier....)

Pense-tu qu'il existe un système de vérin pour que le moteur ne force pas dès l'ouverture.
Il se mets en sécurité dès 3cm d'ouverture. par contre pas de problème pour la fermeture.
Peut être un vérin vertical coté oppose a l'axe de rotation?? Ou un système de bras + ressort type lit coffre? Photo ci-jointe.



J'aimerai bien trouvé une solution pour que cela fonctionne sans soucis.
Merci et @+
-----

[Fredgnx]

Ah oui j'oublie, quand j'ouvre ton appli exel, il me manque les lettres sur les dessins: je n'ai pas exel, j'ouvre le fichier avec
libreoffice....

@+

[mécano41]

Bonjour,

J'ai entré tes nouvelles valeurs dans l'appli. (tu n'as pas donné YCo, j'ai mis comme YAo : -75 mm). Tout colle sauf un tout petit détail : pour obtenir que les ressorts soient en butée en position haute à 82°, il m'a fallu augmenter un peu la cote XAo de 535 à 540 mm. Rien d'étonnant vu les conditions de relevé des cotes...probablement un cumul de petites imprécisions.

Dans ces conditions et toujours avec tes deux bras de 650 mm, j'obtiens, avec les ressorts que j'ai mis, un couple maxi de 187 N.m il faut peut-être plus si tes ressorts sont plus faibles. Cela paraît normal que le moteur bloque. Cela vaudrait peut-être la peine de faire un trou à 250 mm dans le bras et d'essayer (en calant avec une rondelle pour ne pas coincer (Cf. messages précédents). A noter que je trouve également une position d'équilibre trappe + ressorts à 62,5°.

Si l'on passe XCo à 650 mm et le bras DK à 250 mm comme j'avais suggéré précédemment, on obtient un couple de 121 N.m, toujours avec mes ressorts.

Tu dis que tu as démonté un vérin. Pour le 1/2 poids mesuré, tu dis que la balance indiquait environ 30 kg ; est-ce qu'alors les deux vérins étaient en place? Un seul vérin démonté? Les deux vérins démontés?

Pour le moteur : as-tu pu faire un essai de couple avec le bras de 650 mm + une charge de 28 kg comme je l'avais suggéré?

Je joins l'appli. avec les nouvelles cotes. J'ai laissé les deux bras à 650 mm, tu modifieras si nécessaire. Dans l'appli. EXCEL, il y a du code VBA (fonctions spécifiques et mises à jour de cellules lors des modifications de données). Je suis presque étonné que cela fonctionne sous LibreOffice ; il fut un temps où cela n'allait pas du tout. En revanche, il y a des manques importants dans les graphiques... Je te mets des images afin que tu t'y retrouves!

Ne fais pas les bras en alu. Le poids gagné n'influera pratiquement pas et tu perdras en rigidité. Je vais ajouter un calcul des efforts dans les bras et des pressions au niveau des articulations...

Cordialement

[mécano41]

Petite précision : pour les ressorts, j'ai mis la charge que j'avais définie précédemment mais les cotes de longueur sont bien celles que tu viens de me donner (et non celles des ressorts BARNES que j'avais définis)

[mécano41]

J'ai ajouté un calcul des efforts dans les barres DK et CK. Avec ma configuration (CK=650 et DK=250, je trouve un effort (en compression) de CK = 513 N et pour DK, un effort radial (en compression de 446 N et un effort tangentiel (perpendiculaire à DK en K, pour un encastrement en D) = 483 N) mais ces deux derniers efforts ne se produisent pas en même temps. Il faudrait calculer les contraintes et voir quand leur somme est maximale mais pour cela il faut avoir les dimensions des sections de barres. D'autre part, la barre CK comporte des décalages. Il faudra voir comment la compression engendre une flexion (favorisant le flambement) ; pour cela, il faut les formes de la pièce... Je ferai une approche à la main et l'on verra ensuite si quelqu'un peut le vérifier à l'aide d'un logiciel adéquat. Pour les pressions au niveau des pivots, cela dépend du diamètre et des épaisseurs de barres mais je ne pense pas qu'il y ait de problème. Il faudra vérifier auprès du constructeur (en dehors des remarques faites au #11 par DAT44) que l'arbre du motoréducteur peut supporte l'effort radial calculé.

Il faut penser aussi à la sécurité. Pour ce qui est de la construction, on doit évidemment prévoir des coefficients pour que cela ne casse pas mais il y a un point où je ne vois pas ce qui pourrait être fait, c'est l'interdiction de mettre une partie du corps humain sous la trappe qui se ferme...il est vrai que rien n'empêche non plus à un gamin de mettre les doigts dans une porte qu'un adulte est en train de fermer...C'est juste une remarque ; je ne suis pas compétent en termes de sécurité domestique...

Cordialemenr

[mécano41]

lire : "que l'arbre du motoréducteur peut supporter l'effort radial calculé."

[Benzki]

Bonjour, mais n'y a-t-il pas un défaut de conception majeur ? Lorsque je vois le positionnement des vérins (je me base d'après les photos fournies par Fredgnx), n'offrant que quelques degrés d'inclinaison par rapport au panneau lorsqu'il est fermé, il faudrait afin qu'ils soient efficaces, qu'ils délivrent une force de compression énorme ! avec ...à vue d'oeil... qui est pour l'essentiel perdue dans une composante longitudinale pas évidente à encaisser pour les charnières où doivent alors aussi régner des forces de frictions pénalisantes.
Si Fredgnx veut utiliser ce moteur qui est plutôt conçu pour un portail horizontal, donc ne devant surmonter que les forces de friction, je me demande s'il ne faudrait pas mieux de changer de stratégie mécanique.
Je ne veux certainement pas m'immiscer dans votre discussion, mais juste pour ma documentation personnelle, pourrais-je avoir l'angle que forme les vérins par rapport au panneau lorsqu'il est fermé ? Un peu de trigonométrie pourra directement donner la résultante nécessaire pour pouvoir équilibrer le poids du panneau, ainsi que les contraintes que subissent les articulations. C'est ce genre d'exercice très intéressant à fournir à des élèves, leur demandant de proposer telle ou telle solution avec leurs avantages et inconvénients. Merci.

[mécano41]

Bonjour Benzki,

Bonjour, mais n'y a-t-il pas un défaut de conception majeur ? Lorsque je vois le positionnement des vérins (je me base d'après les photos fournies par Fredgnx), n'offrant que quelques degrés d'inclinaison par rapport au panneau lorsqu'il est fermé, il faudrait afin qu'ils soient efficaces, qu'ils délivrent une force de compression énorme ! avec ...à vue d'oeil... qui est pour l'essentiel perdue dans une composante longitudinale pas évidente à encaisser pour les charnières où doivent alors aussi régner des forces de frictions pénalisantes.

Oui, bien sûr mais pour le moment, FredGnx ne souhaite pas trop modifier du côté des ressorts à gaz (si j'ai bien compris).
Il est évident que d'autres configurations conviennent mieux mais il faut déplacer les points de fixations et changer les ressorts. C'est pour cela que j'ai adapté une appli. que j'avais faite, à son besoin. Il peut modifier comme il veut les éléments...

Si Fredgnx veut utiliser ce moteur qui est plutôt conçu pour un portail horizontal, donc ne devant surmonter que les forces de friction, je me demande s'il ne faudrait pas mieux de changer de stratégie mécanique.

On lui a conseillé de vérifier avec le constructeur...

Je ne veux certainement pas m'immiscer dans votre discussion, mais juste pour ma documentation personnelle, pourrais-je avoir l'angle que forme les vérins par rapport au panneau lorsqu'il est fermé ? Un peu de trigonométrie pourra directement donner la résultante nécessaire pour pouvoir équilibrer le poids du panneau, ainsi que les contraintes que subissent les articulations. C'est ce genre d'exercice très intéressant à fournir à des élèves, leur demandant de proposer telle ou telle solution avec leurs avantages et inconvénients. Merci.

Tu peux participer sans problème...Tu peux faire des simulations avec l'appli., les différents points sont déjà calculés dans leur déplacement et le couple qui tend à fermer la trappe est donné, par rapport à O, dans la colonne AP. Pour avoir la même chose sans ressort, il suffit de mettre Fo1 à zéro (Fo2 s'y mettra tout seul)

J'ai fait un essai avec des ressorts (fictifs, je n'ai pas vérifié s'ils existent) de 800/430 en déplaçant le Yb à -250 mm. Avec des ressorts de seulement 400 N, on arrive à un couple au moteur de 56 N.m en aide et de 28 N.m en retenue vers le haut. C'est évidemment bien meilleur, mais il faut modifier...

Cordialement

[Fredgnx]

Bonjour les gars et merci pour les conseils.

Si l'on passe XCo à 650 mm et le bras DK à 250 mm comme j'avais suggéré précédemment, on obtient un couple de 121 N.m, toujours avec mes ressorts.

Je vais tester cela dans la semaine

Tu dis que tu as démonté un vérin. Pour le 1/2 poids mesuré, tu dis que la balance indiquait environ 30 kg ; est-ce qu'alors les deux vérins étaient en place? Un seul vérin démonté? Les deux vérins démontés

Oui j'ai effectuer le mesure avec les deux vérins en place.

Pour le moteur : as-tu pu faire un essai de couple avec le bras de 650 mm + une charge de 28 kg comme je l'avais suggéré?

Non je n'ai pas encore pu faire l'essais.

Ne fais pas les bras en alu. Le poids gagné n'influera pratiquement pas et tu perdras en rigidité. Je vais ajouter un calcul des efforts dans les bras et des pressions au niveau des articulations...

Ok je garde l'acier alors.

J'ai ajouté un calcul des efforts dans les barres DK et CK. Avec ma configuration (CK=650 et DK=250, je trouve un effort (en compression) de CK = 513 N et pour DK, un effort radial (en compression de 446 N et un effort tangentiel (perpendiculaire à DK en K, pour un encastrement en D) = 483 N) mais ces deux derniers efforts ne se produisent pas en même temps. Il faudrait calculer les contraintes et voir quand leur somme est maximale mais pour cela il faut avoir les dimensions des sections de barres. D'autre part, la barre CK comporte des décalages. Il faudra voir comment la compression engendre une flexion (favorisant le flambement) ; pour cela, il faut les formes de la pièce... Je ferai une approche à la main et l'on verra ensuite si quelqu'un peut le vérifier à l'aide d'un logiciel adéquat. Pour les pressions au niveau des pivots, cela dépend du diamètre et des épaisseurs de barres mais je ne pense pas qu'il y ait de problème. Il faudra vérifier auprès du constructeur (en dehors des remarques faites au #11 par DAT44) que l'arbre du motoréducteur peut supporte l'effort radial calculé.

Les bras sont en acier, je les est fait avec du plat de 50mm de large, 5mm épaisseur. je les ait doublés sauf au niveaux des rotations.

Il faut penser aussi à la sécurité. Pour ce qui est de la construction, on doit évidemment prévoir des coefficients pour que cela ne casse pas mais il y a un point où je ne vois pas ce qui pourrait être fait, c'est l'interdiction de mettre une partie du corps humain sous la trappe qui se ferme...

J'y est déjà pensé, j’hésite a installé des cellules de détection. j'ai réduit la vitesse de fermeture et je pense que c'est aussi dangereux pour un doigt avec le moteur
ou en "manuel". je pense utiliser la télécommande radio avec obligation de tenir le bouton enfoncé pour la fermeture afin d’être obliger de regarder la trappe a la fermeture.

Benzki, je sais que mécaniquement le moteur que je possède n'est pas le plus approprié. en fait j'ai vu plusieurs vidéo sur youtube avec des montages et situation
similaire a ma configuration. j'ai pu contacter l'auteur de l'une d'entre elles, il a utiliser un moteur du même type que moi avec la même puissance mais sans sécurité....
je te ferait passer l'angle des vérins en position fermé des que possible.
Je souhaite utilisé ce moteur, deja parce que on me la donné, ensuite il parait que le mouvement des bras articulé est plus doux et naturel qu'un moteur linéaire qui
forcerais sur les axe de rotation qui sont soudimensionné je pense.
Merci

Oui, bien sûr mais pour le moment, FredGnx ne souhaite pas trop modifier du côté des ressorts à gaz (si j'ai bien compris).
Il est évident que d'autres configurations conviennent mieux mais il faut déplacer les points de fixations et changer les ressorts. C'est pour cela que j'ai adapté une appli. que j'avais faite, à son besoin. Il peut modifier comme il veut les éléments...

Je peux modifier les positions et les vérins eux même si ils ne gêne pas la descente dans les escaliers, si ce n'est pas trop onéreux et si c'est réellement efficace.

Demain je vais récupérer 4 vérin a gaz neuf, je donnerai les dimensions demain. il y a marqué 450N dessus. si il sont mieux adapté a la trappe je peux les
utiliser (voire même les quatre si c"est utiles).
Je doit aussi appeler la hotline du fabricant du moteur afin de voir pour cette sécurité...


merci les gars et bonne soirée

[mécano41]

Bonjour à tous,

Ta mesure de l'effort en bout de trappe, en début d'ouverture et dans les dispositions actuelles, est proche de ce que nous avons dans l'appli...

Si tu acceptes de déplacer les points Ao et B, on peut garder les ressorts actuels en les rendant plus efficaces en début d'ouverture. XAo passerait de 540 à 495 mm, XB passerait de 125 à 82 mm (ce qui améliore le passage en haut de l'escalier) et YB passerait de -85 à -125 mm.

Avant de ressouder un patte en Ao et de percer de nouveaux trous dans le béton, il serait bon de faire un montage provisoire (serre-joint, ...), pour le ressort du bas (en gardant celui du haut juste pour aider car il est peu accessible trappe fermée) afin de mesurer la distance BA, en haut et en bas pour vérifier les surcourses.

Dans l'appli., j'ai ajouté le calcul des efforts maxi dans les barres.

Cordialement

[Fredgnx]

Salut, merci, je regarde ça dès que possible.

Je vous tiens au courant rapidement

Merci @+

[Grumly50]

Bonjour, j'ai lu en diagonale la discussion. une question, les verrins d'origines sont la pour aider a soulever ? Ou plutôt pour éviter que la trappe ne se referme.. comme un coffre de voiture en fait...
Sinon, ton moteur a un couple de 180Nm, ce qui veut dire qu'il est capable de soulever grossomodo 18 kg avec un bras de 1m, 36kg avec un bras de 50cm....

du coup question : quel couple exerce tu pour soulever ta trappe ??? peux tu mesurer la force nécessaire et son bras de levier... Par exemple, en poussant par dessous avec une balance.... en tirant avec une balance a suprendre (genre le truc pour peser les poissons)... ca permettrai de se situer, sans de soucier des verrins.

Ensuite, quelle est la course du moteur 90° ? plus ??? Ca plus la course est grande, et plus le bras de levier pourra être raccourci...


Autre idée, est il possible de mettre un contre poids ??

[Dannan]

Bonjour,

La force nécessaire pour pousser un battant de portail est environ 100 fois plus faible que celle nécessaire pour soulever une charge de 90 kg ; donc vous vous fourvoyez avec ce truc.
Il vous faudrait un véritable treuil fonctionnant sous 230 volt.

[Fredgnx]

Bonjour, merci pour vos avis.

Grumly, la course du moteur pourrais être de 360°, les vérins sont là pour aider l'ouverture et ralentir la fermeture.

Dannan, effectivement ce n'est pas les mêmes efforts, j'aurais essayé.. pour le treuil, pas possible, la trappe est dans une pièce de vie. Pas très jolie pour le coup.

Mecano41,

J'ai essayé avec le bras de 250mm aujourd'hui. Cela ne fonctionne pas non plus. J'ai essayé plusieurs longueurs et position, cela ne fonctionne pas mieux. J'ai aussi essayé des vérins que l'on m'a donné, j'en ai mit 4 pour essayer, c'est même moins bien. Les vérin d'origine on l'air puissant.

Je pense à abandonner le projet, avec le montage essayé aujourd'hui, les paumelles sont en train de se tordre...

Il faudrait que je renforcé les axe de rotation et que je tente avec un vérin hydraulique peut être.

Merci bon dimanche

[mécano41]

Bonjour,

...J'ai essayé avec le bras de 250mm aujourd'hui. Cela ne fonctionne pas non plus. J'ai essayé plusieurs longueurs et position, cela ne fonctionne pas mieux. J'ai aussi essayé des vérins que l'on m'a donné, j'en ai mit 4 pour essayer, c'est même moins bien. Les vérins d'origine on l'air puissants...

Avec les ressorts d'origine, as-tu gardé les positions d'origine de A, B et E, F ou bien as-tu mis celles de la dernière appli?

Il est fort possible que le motoréducteur ne donne pas le couple qui est indiqué...Il faut se rappeler aussi que les efforts des ressorts dans l'appli. sont des efforts supposés...

Pour info. j'ai regardé (à la louche) les efforts maxi sur les articulations :

- en N : 1645 N avec les positions d'origine des ressorts (1625 N avec celles de la dernière appli.)
- en O : 1415 N avec les positions d'origine des ressorts (1405 N avec celles de la dernière appli.)

Cordialement

[Fredgnx]

Non je n'ai pas changé les positions des vérins pour l'essai des bras de la dernière appli...

[Fredgnx]

Je peux avoir des vérins d'une longueur de 550mm et de 1400N , tu crois que cela pourrait être intéressant ?

[mécano41]

Comme il y a peu de chance pour que tu puisses les monter en lieu et place des autres sans modifier les attaches, autant faire la modif. pour les vérins actuels qui devraient suffire si le motoréducteur donne ce qui est indiqué. Mettre des ressorts plus forts va augmenter les efforts aux articulations et tu risques, en plus, d'avoir des difficultés à fermer...

Si tu en viens à essayer les nouvelles cotes, garde les fixations actuelles...au cas où...et fais bien un essai avant de souder (comme je l'avais indiqué précédemment) pour vérifier que le déplacement des fixations est inférieur à la course des ressorts...

Cordialement

[Dannan]

Bonsoir

Dans mon esprit le treuil évidemment situé à la cave, il tire un bras de levier judicieusement placé, éventuellement par le biais d'une poulie de renvoi.
Bref, il faut quand même étudier un peu l'affaire (et veiller à la sécurité)

[mécano41]

Bonjour,

Ci-joint, l'appli. avec ajout des calculs des réactions aux articulations de la trappe. Les maxis sont moins élevés que ce que j'avais fait à la louche et indiqué au message #45.
(si tu as besoin des composantes, c'est à droite, au bout du tableau).

Les données entrées sont tes données d'origine.

Cordialement