Calcul couple moteur trappe poulailler

[Mich711]

Bonjour,

Tout d'abord enchanté tout le monde et je vous remercie de m'avoir accepté sur le forum

Je me permets de vous contacter ce jour car j’aurai besoin de votre aide pour des calculs de mécanique.

Il y a maintenant un an j’ai mis en place une trappe automatique pour le poulailler de mes parents que j’ai conçu moi-même : câblage des composants et programmation.
Pour ceux que ça intéresse voici un tutoriel pour le réaliser soi-même pas à pas : https://michsprojects.hubside.fr/

Nous avons eu des problèmes dernièrement avec la trappe et les glissières qui étaient en bois : avec le temps et l’humidité elles ont gondolé et créé des blocages.
Nous avons donc passé les glissières ainsi que la trappe en PVC pour éviter les problèmes de déformation dans le temps. Les réglages sont bons mais je rencontre un soucis auxquelles je n’avais pas pensé en amont : le couple du moteur.
En effet en lançant des tests de manœuvre avec la nouvelle trappe beaucoup plus lourde, nous nous sommes rendus compte que le moteur est maintenant sous-dimensionné : il n’arrive quasiment plus à lever la trappe et cale sur les phases de montée.
Aucun problème sur les phases de descente, le moteur est en freinage.

J’aimerai donc calculer la valeur théorique du couple nécessaire au moteur pour lever et descendre la trappe sans encombre
(vous trouverez ci-joint toutes les informations sur un petit schéma, n'hésitez pas si il vous en manque)

NB : L’ancien moteur est un motoréducteur à courant continu 12V ayant un couple nominal de 12 N.cm, tournant à 33 tr/min.

Pièce jointe supprimée
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[JPL]

Les illustrations doivent être postées dans un format image (gif, png, jpg). Merci.

[penthode]

hello
ces systèmes de montée/descente doivent être assistés d'un contrepoids comme les ascenseurs

ce qui règle la question

[Mich711]

Ca marche!
Pièce jointe passée en jpeg, ci contre

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mich711]

Mon ancien système de trappe fonctionnait très bien sans contre poids..

Dois-je utiliser la formule du bras de levier dans mon cas ?

[mécano41]

Bonjour,

Avec les valeurs que tu donnes, j'ai quelques doutes.

Si l'on prends la masse 2,87 kg soit un poids de 28,2 N, sans réserve et sans frottement, et que tu dis que le motoréducteur donne 12 N.cm cela veut dire que ton rayon d'enroulement à l'axe du câble ne doit pas dépasser : 12 / 28,2 = 0,42 cm ou 4,2 mm soit par ex. un arbre de diamètre 7 mm avec un câble de diamètre 1,4 mm (enroulement sans superposition donc câbles verticaux trappe ouverte et avec déflexion d'environ 37 mm trappe fermée - le câble ferait 26,4 tours).

Est-ce le cas ? Cela fonctionnait-il ainsi ?

... et je n'ai compté aucun frottement (panneau juste suspendu) ...

Sauf erreur de ma part, j'ai des doutes....ou bien le moteur donne plus que prévu (pas exclus dans la mesure où il ne tourne pas longtemps et n'a pas le temps de chauffer)

Cordialement

[Mich711]

Pour répondre à tes question, la trappe est juste suspendue par les câbles (corde de diabolo), guidée par des glissières qui n'effectue aucune contrainte et qui sont eux mêmes attachés à l'axe du moteur (voir photo). Les cordes s'enroulent le long de l'axe de manière non superposé et le temps de manœuvre ne dépasse pas 20 secondes.

Treuil.jpg

portail.jpg

Si vous voulez voir l'ancien système en action :

[antek]

Quel est le diamètre de l'arbre autour duquel s'enroule la ficelle ?

[Mich711]

Le diamètre du treuil est de 1,15 cm

[antek]

Le couple à l'équilibre est donc 0,0115 x 2,87 x 9,81 soit environ 0,33 N.m soit environ trois fois le couple actuel.
Changer le moteur ou la trappe !

[Rascalito]

Y'a pas manière de faire une porte trois fois plus légère? Par exemple avec une chute de lambris PVC... Ou autre?

[mécano41]

Le couple à l'équilibre est donc 0,0115 x 2,87 x 9,81 soit environ 0,33 N.m soit environ trois fois le couple actuel.
Changer le moteur ou la trappe !

0,00115 c'est le diamètre...


Cordialement

[antek]

Ah crotte . . .
Après correction environ 0,16 N.m sans tenir compte des frottements.

Merci !

[mécano41]

...il ne faut pas non plus oublier d'ajouter le diamètre du câble au diamètre de l'arbre (l'effort s'exerce dans l'axe du câble enroulé) ...ce n'est pas grand chose mais vu que l'on est limite...

cordialement

[DAT44]

Bonjour,
c'est pas joli, mais simple et efficace :

[Mich711]

Un grand merci!
Ton résultat me semble cohérent avec la situation observé : cela explique qu'il arrivait à peine à manœuvrer (12N.cm pour un couple théorique de 16N.cm)
Il ne me reste plus qu'à trouver un motoréducteur avec un couple supérieur à 16N.cm.

Je garde aussi la solution du contre poids qui pourrait soulager le moteur

Et à titre informatif, comment s'appelle cette formule ? (moment d'inertie, couple à l'équilibre)

[antek]

Le couple à l'équilibre est celui qui maintient l'arbre en position fixe (sans tenir compte des frottements), supérieur il tourne en moteur, inférieur il tourne en frein.
Le couple (ou moment en général) -> https://fr.wikipedia.org/wiki/Couple_(physique)