Calcul d'un couple de transmission

[invite101fe122]

Merci de m'aider pour ce petit calcul de mécanique

Données:

- chariot vertical guidé sur patins à billes: masse 400 kg
- Transmission par vis à billes pas= 20 mm
- Vitesse déplacement chariot: 100 mm/s

Question: quel couple doit on exercer sur la vis pour déplacer le chariot vers le haut: couple au démarrage et à vitesse constante.

On négliqe tous les frottements qui sont très faibles

Merci de me donner les formules pour calculer le couple et éventuellement un exemple

Merci pour vos réponses

Merci
-----

[mécano41]

Bonjour,

La pesanteur exerce sur la masse du chariot une force de 400.9.81=3924 N

Pour passer de la force au couple, tu peux le faire par la conservation du travail en disant que le produit de la force exercée par son déplacement est égal au produit du moment exercé, par l'angle du déplacement.

Pour un tour de vis, celle-ci se déplace angulairement de 2.Pi radians, pendant que le chariot se déplace de façon rectiligne de la valeur du pas de la vis donc :


Le moment est donc :



avec : F en N, p en m et C en Nm

Dans ton cas,

C'est le couple à appliquer sur la vis pour vaincre la pesanteur, sans frottements.

Pour accélérer, tout dépend du temps pendant lequel tu vas vouloir passer d'une vitesse nulle à la vitesse de 0,1 m/s.

Supposons que tu veuilles que ce temps soit de 0,1 seconde, avec une accélération constante . Tu fais le calcul de l'accélération en disant que la vitesse V au bout du temps t est égale à 0,1 m/s :


donc :

ensuite, tu calcules l'effort nécessaire pour accélérer la masse du chariot :



cette force s'ajoute aux 3924 N calculés plus haut. Tu refais ensuite le calcul pour le nouveau couple correspondant.

Si les dimensions sont importantes et si l'accélération demandée est grande, il faut également tenir compte d'un couple nécessaire pour accélérer les parties en rotation (vis, accouplement...).

Bon courage

[invite101fe122]

Merci pour ta réponse très claire

Cordialement

[invited5351bde]

bonjour,
et si j'ai le meme systeme mai qu'il doit se déplacer horizontalement qu'elle sont les modifications dans la formule

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Bonjour,

C'est pareil mais au lieu de prendre comme effort le poids du chariot dans le début de calcul, tu dois prendre la force de frottement de ce chariot sur ses guides (c'est à dire le poids x le coefficent de frottement). Pour la suite, c'est pareil.

Cordialement

[invite0f933d10]

Bonjour! je juste essaie de discuter avec vous pour savoir que je suis bien dans un bon endroit ce qu'on peut parler
Veuillez-vous me dire un peu svp! si je suis dans un bon endroit. Sinon que peut-on faire?

[Eurole]

Bonjour! je juste essaie de discuter avec vous pour savoir que je suis bien dans un bon endroit ce qu'on peut parler
Veuillez-vous me dire un peu svp! si je suis dans un bon endroit. Sinon que peut-on faire?

Bonjour et bienvenue.
Tu es en effet dans un bon endroit.
Ici les discussions sont consacrées à la Physique.
Est-ce ton principal intérêt ? Sinon les autres fils de discussion sont nombreux ici.

[invite0f933d10]

Merci de bienvenu, Cela m'intéresse. Il faut que concevoir le système de Jack hydraulique bi-pode supportant la charge 3500 N. J'ai pas assez d'information mais j'avait choisi une solution de système vis à billes entraînant par le moteur hydraulique et permettant une course de 1100 mm en 20 seconds
J'ai une question pour mon calcul comme j'avait fait le calcul à partir de données; pas de 10 mm.

Mon côté culcul; 1.C*2Pi=Fp donc C=(F*p)/2Pi= 3500*0.010/2Pi=5.57 Nm.

2.Je veux w(omega) Cw=FV avec vitesse 1.1/20=0.055 m/s donc w=3500*0.055/5.57=34.56 rad/s

3.je veux N(en tr/min) w=Pi*N/30 donc N=30*34.56/Pi=330.023 tr/min

4. Puissance P=Cw=5.57*34,56=192.5 W

5. Je veux diamètre de vis pas 20mm V=wR donc R=V/w=0.055/34,56=1.59*10^-3 c'est tellement bizarre!

Veuillez-donner moi svp de bon chemin de calcul
Merci tous vos réponses.

[Eurole]

Merci de bienvenu, Cela m'intéresse. Il faut que concevoir le système de Jack hydraulique bi-pode supportant la charge 3500 N. J'ai pas assez d'information mais j'avait choisi une solution de système vis à billes entraînant par le moteur hydraulique et permettant une course de 1100 mm en 20 seconds
J'ai une question pour mon calcul comme j'avait fait le calcul à partir de données; pas de 10 mm.
Mon côté culcul; 1.C*2Pi=Fp donc C=(F*p)/2Pi= 3500*0.010/2Pi=5.57 Nm.
2.Je veux w(omega) Cw=FV avec vitesse 1.1/20=0.055 m/s donc w=3500*0.055/5.57=34.56 rad/s
3.je veux N(en tr/min) w=Pi*N/30 donc N=30*34.56/Pi=330.023 tr/min
4. Puissance P=Cw=5.57*34,56=192.5 W
5. Je veux diamètre de vis pas 20mm V=wR donc R=V/w=0.055/34,56=1.59*10^-3 c'est tellement bizarre!
Veuillez-donner moi svp de bon chemin de calcul
Merci tous vos réponses.

Bonjour samart-martins-jitwong.
Je laisse la main à mécano41 pour te répondre en termes d’ingénieur.

La notion de couple est une création dérivée qui peut faire oublier les notions scientifiques de base que sont force, travail, vitesse, puissance.Jongler avec des formules est dangereux quand la compréhension ne suit pas.

Je reviens à ton problème :
• « j’ai une question ». Quelle est cette question ?
• Le couple de 5,57 N.m que tu as trouvé correspond à quelle puissance ?
Il ne faut pas confondre la vitesse de la tige du vérin et celle de la circonférence de la vis.

[invite0f933d10]

Je vous remercie de me discuter,
mais maintenant j'ai aucun données pr/à ça.
Il faut que je concoivent tout le système permettant vis de pas 10 avec déplacement d'une course 1100mm. en 20 s.
Le problème ce que j'ai posé peut-être trop compliqué ou peu données
pour le coupe de 5.57 N.m correspond pas à la puissance.
J'ai culculé à partir de formule ci-dessus que mécano41 a posé (C*2Pi=Fp)
Merci 1000 fois.

[Eurole]

Je vous remercie de me discuter,
mais maintenant j'ai aucun données pr/à ça.
Il faut que je concoivent tout le système permettant vis de pas 10 avec déplacement d'une course 1100mm. en 20 s.
Le problème ce que j'ai posé peut-être trop compliqué ou peu données
pour le coupe de 5.57 N.m correspond pas à la puissance.
J'ai culculé à partir de formule ci-dessus que mécano41 a posé (C*2Pi=Fp)
Merci 1000 fois.

Re.
La question est donc de concevoir un vérin à vis capable de soulever une force de 3500 N (en termes courants un objet d’environ 350 kg) à une hauteur de 1,10 m en 20 s.

C’est un système dans lequel deux forces s’opposent dans la même direction et en sens opposé. La force du vérin doit vaincre celle de la charge.

Soulever une force à une hauteur est un travail, qui s’exprime en joules.
En l’occurrence ce travail sera de 3500*1,1 = 3850 J.

Pour l’instant faisons abstraction du temps. Notre but immédiat est de trouver le raisonnement contenu dans la formule de mécano41.
Le vérin va accomplir ce même travail en le divisant en pas (« un grand voyage commence par un petit pas »).
Combien de pas ?
De quelle longueur?

[invite0f933d10]

Re.
La question est donc de concevoir un vérin à vis capable de soulever une force de 3500 N (en termes courants un objet d’environ 350 kg) à une hauteur de 1,10 m en 20 s.

C’est un système dans lequel deux forces s’opposent dans la même direction et en sens opposé. La force du vérin doit vaincre celle de la charge.

Soulever une force à une hauteur est un travail, qui s’exprime en joules.
En l’occurrence ce travail sera de 3500*1,1 = 3850 J.

Pour l’instant faisons abstraction du temps. Notre but immédiat est de trouver le raisonnement contenu dans la formule de mécano41.
Le vérin va accomplir ce même travail en le divisant en pas (« un grand voyage commence par un petit pas »).
Combien de pas ?
De quelle longueur?

Bonjour!
je reviens avec une petite question, je veux omega(w) avec N=220tr/min
j'ai trouvé ci-dessous
w=(pi/30)*N=(pi/30)*220=23.027 rad/s???? j'ai confondu l'unité en fait. o_o
C b1 rad/s??
Merci en avance.

[mécano41]

...j'ai pas assez d'information mais j'avait choisi une solution de système vis à billes entraînant par le moteur hydraulique et permettant une course de 1100 mm en 20 seconds
J'ai une question pour mon calcul comme j'avait fait le calcul à partir de données; pas de 10 mm...

Bonjour,

Question préliminaire : a partir du moment où tu utilises de l'hydraulique, pourquoi utiliser un moteur hydraulique et une vis à billes? Un vérin hydraulique en direct ferait la même chose plus simplement.
Si c'est à cause de la redescente en cas de perte de pression hydraulique, on redescend de toutes façons dans les deux cas (la vis à billes est réversible) et il faudra donc mettre des antichutes (clapets pilotés je suppose - à voir avec un hydraulicien)
Si c'est pour la synchronisation entre deux appareils, il existe, il me semble, des dispositifs hydrauliques permettant d'assurer ce synchonisme (à voir également avec un hydraulicien)

Il serait peut-être bon de demander aux modérateurs de passer les messages à partir du # 6 dans un nouveau sujet dans le forum "Technologies" ; il y aura plus de réponses, surtout pour celles relatives à l'hydraulique.

Cordialement

[invite0f933d10]

Erreur de message - Désolé

Je vous remercie
Cordialement
adresse mail supprimée conformément à la charte du forum. JPL, modérateur

[invite70721c32]

bonjour a tous, j' aurais un sujet sensiblement du meme genre ...dois-je le mettre ici ou en faire un nouveau ?

[Eurole]

bonjour a tous, j' aurais un sujet sensiblement du meme genre ...dois-je le mettre ici ou en faire un nouveau ?

Bonjour.
Il me semble qu'un nouveau fil serait plus clair.

[invite70721c32]

ok , merci
je fait un nouveau sujet...

[Eurole]

ok , merci
je fait un nouveau sujet...

Il peut être utile à certains d'en trouver l'adresse ici
http://forums.futura-sciences.com/ph...-treuiloe.html

[invite70721c32]

oui ça pourra servir ...merci