moteur et couple

[blacksword]

Bonjour à tous, je ne sais pas trop où poster alors je suis venu ici. J'ai pour projet de réaliser un ptit robot qui sera autonome pour ses déplacements. Le côté électronique devrait bien se passer mais cependant, c'est moins la joie côté méca. Je pensais opter pour un système de moteurs pas a pas mais j'ai un petit problème. Si le couple indiqué est de 200Ncm cela veut dire qu'il peut soulever une charge de 200g à 1m de l'axe non? mais qu'en est-il pour faire avancer un objet comme mon robot. On suppose qu'il y a 2 moteurs et que mon robot à un poids P, avec le même couple de 200Ncm, quelle sera le poids P maximum? merci d'avance
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[gcortex]

si tu as des roues de 5cm de rayon, çà fait 4Kg sur chaque pneu !
donc 8 Kg donc grosso modo 80Kg dans une pente de 10%

[NicoEnac]

si tu as des roues de 5cm de rayon, çà fait 4Kg sur chaque pneu !
donc 8 Kg donc grosso modo 80Kg dans une pente de 10%

Je suis d'accord avec le début de ton calcul (ça fait 4 kg par moteur) mais je ne comprends pas la fin avec la pente...

[gcortex]

Il me semble que la force tangentielle vaut mg.sin a

[A voir en vidéo sur Futura]

[gcortex]

mais ce calcul est très optimiste car :
- le couple d'un pap est loin d'être constant
- il faut une marge pour l'accélération
- et une marge de sécurité qui va se traduire par des vibrations

[NicoEnac]

Il me semble que la force tangentielle vaut mg.sin a

Oui tout à fait ! Mais je ne comprends pas pourquoi tu multiplies par 10 les 8 kg obtenus !

De plus, dans la formule tu parles d'une pente de 10% ce qui équivant à un angle de pente (le "a" que tu utilises) de 5.71°

[gcortex]

C'est pour cette raison que j'ai écrit "grosso modo"

m.sin a = 8Kg donc m = 8/sin a

[NicoEnac]

Ca voudrait dire que le moteur sur du plat pourrait "transporter" 8 kg et avec une pente de 10% 80 kg ? Ya un petit problème de logique...et surtout de raisonnement quand tu utilises les formules.

En gros sur du plat ton robot peut faire le poids que tu veux car ce poids n'est pas compensé par le couple moteur mais bien par la structure ! Le couple moteur ainsi que la vitesse de rotation du moteur te donnent (par simple produit) la puissance de ton moteur. Le poids de ton robot intervient quand il s'agit de déterminer la vitesse du robot.

En ce qui concerne une pente d'angle a, le poids intervient car plus il est lourd et plus il aura du mal à monter (à couple moteur égal).

A ce moment il faut que : Masse_robot x g x sin(a) < Couple_roue x rayon_roue si tu veux que ton robot avance.

Enfin je ne sais pas si tu sais mais en principe, on utilise toujours des réducteurs (de simples roues dentées) afin de réduire la vitesse de rotation et d'augmenter le couple.

Si tu as d'autres questions (si tu n'arrives pas à dimensionner tout ça) n'hésite pas à redemander de l'aide.

A+

[gcortex]

Ya un petit problème de logique...et surtout de raisonnement quand tu utilises les formules.

plutôt un problème de lecture

mais ce calcul est très optimiste car :
- le couple d'un pap est loin d'être constant
- il faut une marge pour l'accélération
- et une marge de sécurité qui va se traduire par des vibrations

et 1/sin 5°71 n'est pas très loin de 10

[NicoEnac]

1/sin 5°71 n'est pas très loin de 10

Oui c'est vrai mais le raisonnement qui te conduit à appliquer cette formule n'est pas juste.

m.sin(a) = 8 kg ça ne veut rien dire ! Si tu fais un dessin avec les forces qui s'appliquent au robot, tu verras que ton calcul ne reflète pas les lois de la mécanique. Je n'ai pas dit que ton calcul était faux mais plutôt l'utilisation que tu fais des formules.

[gcortex]

Je sais que je manque de rigueur, mais un résultat approché est suffisant.
Avec tous ces "formalismes" à la gomme, on met 3x plus de temps pour arriver au même résultat

[blacksword]

merci beaucoup pour vos réponses, au moins maintenant j'ai compris! Je comptait mettre un réducteur, le rapport je sais le calculé mais je ne me souviens plus de quelque chose, il faut diviser le couple moteur par le rapport de réduction pour obtenir le "nouveau" couple, celui qui sera disponible en sortie?

[gcortex]

si la roue tourne 10x moins vite, tu as en gros 10x plus de couple

[blacksword]

c'est bon je m'y suis retrouvé dans mes formules! En fait je m'étais trompé, le moteur c'est 20 (19.6) Ncm donc réducteur oblige. Quel est le meilleur systeme pour le réaliser? J'ai regardé pour un systeme simple pignon+roue avec 10 et 60 dents (le mieu que j'ai trouvé sur conrad) ce qui donne un rapport de réduction d'environ 0.15 donc un couple réducteur Cr=1.27Nm et avec uen roue de 3cm de diametre cela nous donne une force F de 42.5N soit 4.3Kg par moteur. Donc entre 8 et 9Kg pour les deux moteurs je pense que ça doit pouvoir etre bon mais si je pouvais avoir une marge plus grande ça serait bien.

P.S : vous pouvez me donner le nom de sites, autre que conrad, pour ce genre de piece?

[blacksword]

ah oui aussi, j'ai trouvé ce moteur p.a.p et je me demandai s'il été possible de savoir quel est l'intervalle de temps minimum entre 2 pas? j'aimerai un temps de 3ms, est-ce que ça vous parrait faisable?

[blacksword]

un petit up!

[gcortex]

6x19.6 = 117Ncm = 39N x 3cm

en tenant compte de ma remarque :

mais ce calcul est très optimiste car :
- le couple d'un pap est loin d'être constant
- il faut une marge pour l'accélération
- et une marge de sécurité qui va se traduire par des vibrations

tu peux diviser par 2 donc 4Kg pour les 2 roues

un pas à pas demande des variations progressives de la fréquence des courants
et tous les avis convergent pour dire qu'il a besoin d'une tension 10x plus élevée à vitesse maxi

[blacksword]

je me suis rendu compte que je me suis trompé dans mon avant dernier post, la roue c'est 3cm de RAYON. Une tension 10x plus élevé? j'aurais jamais du 50v sur mon robot! Mais est-ce que 3ms entre 2 pas vous parait raisonable?

[NicoEnac]

Je sais que je manque de rigueur, mais un résultat approché est suffisant.

80 kg avec une pente de 10% est un résultat "suffisant" ? Les autres résultats sont OK mais pas celui-là je suis dsl. Il se serait retrouvé avec un robot incapable de monter des pentes...

Vos conseils sont très souvent utiles, comme le prouve le reste de vos posts, mais là je suis dsl je ne pouvais pas vous laisser dire ça.

[NicoEnac]

Mais est-ce que 3ms entre 2 pas vous parait raisonable?

D'après la doc de ton moteur, il "possède" 200 pas (eine Vollumdrehung = 200 Schritte). 3ms entre deux pas => un tour en 0.6s => Vitesse de rotation de 1.66 tour/s => Vitesse de ton robot=5 cm/s.

C'est assez ? Pour le reste, je suis d'accord avec gcortex qui dit qu'il vaut mieux prévoir large. Les phases de démarrage sont toujours plus critiques que le régime "linéaire" (quand le robot avance à vitesse constante).

[peter pan666]

pour la marge c'est bon, c'est tout prévu. J'en conclut que cette vitesse te parait raisonable? Pour vous ça serait quoi la vitesse maximale d'un tel moteur?

P.S : c'est BlackSwords qui écrit ^^

[blacksword]

up du soir, bonsoir!

[gcortex]

essaye d'espacer les premiers pas de 100ms et de réduire progressivement à 1ms

[NicoEnac]

D'après la doc de ton moteur, il "possède" 200 pas (eine Vollumdrehung = 200 Schritte). 3ms entre deux pas => un tour en 0.6s => Vitesse de rotation de 1.66 tour/s => Vitesse de ton robot=5 cm/s.

Ce calcul ne prend pas en compte le réducteur (je m'en aperçois seulement maintenant). Avec le réducteur dont tu parlais tout à l'heure (10:60) cela fait une vitesse de 0.83 cm/s soit 3km/h (vitesse de marche tranquille).

Pour info 5cm/s ça fait du 18km/h. Je trouve cela un peu rapide pour un robot.