Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 10 sur 10

calcul de diamètre d'arbre



  1. #1
    Widget

    calcul de diamètre d'arbre


    ------

    Bonjour,

    je dois dimensionner un arbre vertical tournant jusqu'à 13000 tr/min au bout duquel est accroché une masse de 50kg. J'ai calculé le moment d'inertie de la masse qui est égal à 0.6 m².kg et le couple nécessaire qui vaut 25 N.m.

    Est-ce que quelqu'un pourrait m'aider à dimensionner cet arbre pour qu'il résiste à la torsion?

    Merci

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    oleasluv

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    La contrainte maxi de torsion est donnée par le couple de demarrage.

    Tu pose D ton diametre d'arbre et tu cherche ta contrainte maxi de torsion (celle qui correspond a ton couple de demarage) fonction de D et du couple. Ensuite tu considere la limite maxi acceptable (par exemple 50% de Von Mises ou un truc dans le genre)


    je ne sais pas trop pourquoi tu fais ca (exercice ou bien cas reel) mais dans la vrai vie le pb important ne sera pas la torsion mais la dynamique d'arbre.

    a 13.000 rpm tu dois tourner sur paliers hydrodynamique (lisse ou a patin oscillant/flechissant) etant vertical, les palier ne sont charges que par le couple moteur, ce qui peut poser des probleme d'instabilite ou d'amortissement.

    Ce qui dimmensionne ton arbre c'est probablement les 50 kg en porte a faux parce 30mm de diametre doivent largement suffir a passer le couple...

    Desole de ne pas pouvoir t'aider plus mais je n'ai que des connaissance empirique sur la dynamique des rotors

  4. #3
    Widget

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    merci oleasluv.
    je dimensionne cet arbre dans le cadre de mon projet de fin d'études. J'ai des connaissances très scolaires dans le domaine de la torsion et le cas concret auquel je suis confronté est différent de ce que j'ai pu voir jusqu'alors.
    je suppose qu'il y a une formule assez simple pour dimensionner un arbre en torsion mais je ne la trouve nulle part. par contre pour ce qui est de la "dynamique des arbres", je n'ai vraiment aucune connaissance.

  5. #4
    sitalgo

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    bonjour,

    Tu as la formule Tau = 16 C / (pi D^3)

    Tau admissible est selon la nuance de l'acier.
    C le couple ; D diamètre.

    Faut faire gaffe à la longueur de l'arbre, paskeu à 13000t/min...
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Widget

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    sitalgo,

    tau c'est bien la contrainte de cisaillement admissible (qui est égale à Re/2 pour un acier) ?
    mais dans ce cas où apparait l'inertie de la masse accrochée à mon arbre?

  8. #6
    sitalgo

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    C'est une formule simplifiée.

    tau = C / (Io/v)

    Io = pi D^4 /32
    v = rayon = D/2

    Pour tau je ne sais pas quelle valeur il convient de prendre.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  9. Publicité
  10. #7
    sitalgo

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    Citation Envoyé par Widget Voir le message
    mais dans ce cas où apparait l'inertie de la masse accrochée à mon arbre?
    Je n'avais pas compris ta question.
    Nulle part, tu sais que tu as un couple de 25Nm qui a été calculé en tenant compte de l'inertie et de l'accélération angulaire voulues, c'est suffisant.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  11. #8
    Widget

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    Merci beaucoup pour votre aide

  12. #9
    pas95

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    Bonjour,

    Pour la fréquence de rotation à 13000 t/mn tu peux utiliser des roulements mais pas n'importe lesquels.
    Je te conseil de faire un petit cahier des charges indiquant: la position de l'axe, les charges radiales et axiales positionnées sur l'arbre en n'oubliant pas les charges de transmission du mouvement (tension poulie ou arbre direct)
    précises aussi les contraintes d'encombrements de l'arbre ainsi que les régimes de fonctionnement et éventuellement les températures de fonctionnements, l'ambiance (poussières ...) .
    Avec ce cahier des charges consultes la société SNFA spécialiste roulements (broche machine outils, roulements avions...), ils te proposerons une offre de prix ET une solution de roulements indiquant les pré contraintes judicieuses ainsi que les préconisations de graissage. Profites aussi de demander une documentation. (tu as d'autres fabricants comme koyo, FAG ou SKF mais ces derniers font payer les consultations)

    Pour la charge de 50 kg attention vérifie qu'il n'y a pas de risque d'éclatement suite à une tension interne excessive (diamètre max ??).

    Ensuite attention à l'équilibrage de l'ensemblede la ligne d'arbre complète (Charge, accouplement, arbre...) : équilibrage dynamique (axe principale d'inertie de l'ensemble non // à l'axe de rotation )et statique (position du centre d'inertie distinct de l'axe de rotation). Je te conseil de consulter des gens comme SCHENK qui son des spécialistes de l'équilibrage (statique et dynamique)
    Cette opération se déroule en générale en deux phases:
    1) prestation d'équilibrage à basse fréquence de rotation (phase 1)
    2) Rodage de l'ensemble tournant
    3) Prestation d'Equilibrage finale sur site (phase 2)
    Le rodage est trés important. il s'effectue juste après le montage (à confier à des gens connaissant le sujet) , une mise en rotation progressive est effectuée par palier jusqu'a la fréquence max . Le passage d'un palier à l'autre s'effectue quand la température est stabilisée. Il faut prévoir cette opé avant le montage définitif (moyen d'entraînement, temps ...).

    Si tu as un peu de moyen prévois: Un ou plusieurs capteurs de température et éventuellement des accéléromètres. Ces précautions te permettront de surveiller ton ensemble au cours de sa vie (en particuliers l'utilisateur).

    Prévois des carters de protection sérieux avant la mise en fonctionnement.

    Bon courage

  13. #10
    Widget

    Re : calcul de diamètre d'arbre

    merci pour tous ces conseils pas95.
    En effet mon outillage a intérêt à être bien équilibré parce qu'à cette vitesse ça va certainement se jouer au gramme près. Mais l'atelier pour lequel je travaille dispose déjà d'une équilibreuse schenk qui me permettra d'équilibrer au moins mon outillage (mais peut être que je devrai faire appel à eux pour équilibrer ma ligne d'arbre). Merci pour ton tuyau sur la SNFA. je ne savais pas que SKF faisait payer ses consultations, c'est dommage parce qu'il ont un choix énorme.
    enfin en ce qui concerne l'épaisseur des carters je pense enterrer mon système pour le rendre plus sûr pour ses utilisateurs. Mais j'avoue que pour dimensionner l'épaisseur de paroie nécessaire pour absorber l'énergie dissipée en cas d'éclatement je nage un peu et je ne suis même pas sur qu'un tel calcul puisse se faire à la main (ça dépend de plein de paramètres).

Discussions similaires

  1. Procédure d'alignement d'arbre
    Par pas95 dans le forum Technologies
    Réponses: 3
    Dernier message: 06/11/2007, 18h12
  2. calcul de diamètre d'arbre à partir d'un balourd
    Par Widget dans le forum Physique
    Réponses: 2
    Dernier message: 26/07/2007, 09h52
  3. Calcul diamètre d'un diaphragme
    Par yucki dans le forum Physique
    Réponses: 2
    Dernier message: 01/07/2007, 10h59
  4. De quel type d'arbre sagit -il?
    Par Pacifiste dans le forum Géologie et Catastrophes naturelles
    Réponses: 2
    Dernier message: 13/04/2007, 14h17
  5. tronc d'arbre
    Par MagicFalco dans le forum Physique
    Réponses: 1
    Dernier message: 10/11/2006, 20h08