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Couple de frotement d'un système "vis-ecrou"



  1. #1
    j3r0m3

    Question Couple de frotement d'un système "vis-ecrou"


    ------

    Bonjour à tous,

    Je suis nouveau ici et c'est également mon premier message, je vais donc essayer d'être le plus clair possible sur ma question.

    J'ai déjà parcouru le forum est trouvé des questions similaires avec comme réponse une formule mais j'avoue ne pas réussir à la retrouver par moi même.

    Tout d'abord, le mécanisme est un système "vis-ecrou" tractant une table. Quatre paliers sont fixés sur cette table et il sont guidés sur des rails. Mon but est de dimensionner le moteur et donc de déterminer le couple nécessaire au niveau de la vis.

    J'ai tout d'abord estimé un poids de 20 kilos (élements sur la table et son propre poids). Par la loi de coulomb, j'ai determiné la force de frottement (F) au niveau des paliers (effort axial à la vis s'opposant au mouvement de la table) en prenant un coefficient de frottement acier/acier (0,3) => F=60N

    Ma vis est de diamètre 12mm et d'un pas 1,75mm.

    Ma question : quelle est la démarche pour obtenir la force perpendiculaire à l'axe de la vis (F') ? le couple étant ensuite : C=F'*r

    Voilà un schéma pour la résolution :



    Je bloque, car je ne sais pas vraiment sur quelle schéma appliquer la loi de coulomb, quelle pente utiliser : schéma de gauche ou droite et sur quelle axe projeter la force F...

    Autre question anticipant la suite, dois-je ensuite tenir compte d'un quelquonque rendement (vis-ecrou) si je veux de mon couple obtenir la puissance que dois fournir mon moteur : relation P = C w.

    J'espère trouver ici une réponse et vous remercie par avance.

    -----

  2. #2
    meca59

    Re : Couple de frotement d'un système "vis-ecrou"

    Bonjour,

    Si tu traces un schéma en perspective, tu fais apparaitre l'angle d'helice lié au pas de ta vis. Tu places un coefficient de frottement , donc tu augmentes, la normale à la surface de contact, puis tu fais une vue de dessus. Le couple lié au frottement apparait clairement.
    Cependant, La valeur de ce coefficient de frottement dépend des matériaux utilisés. Pour dimensionner, mieux vaut y mettre un coefficient de pondération important.
    En générale, pour déplacer une table, on y met une vis à billes, ce qui permet de réduire les frottement et le jeu, qui finirait pas être important en fonction du nombre d'heures d'utilisation de ton mécanisme.
    A+

  3. #3
    j3r0m3

    Re : Couple de frotement d'un système "vis-ecrou"

    Bonjour et merci de votre réponse précédente,

    Voila un schéma peut être plus explicite que celui de la dernière fois :
    http://forums.futura-sciences.com/me...ustration2.jpg

    Je suis tout à fait d'accord pour l'angle d'hélice, j'avais essayer de le représenter la dernière fois, il apparait sur le schéma comme étant noté b, la force F étant la force résultant du frottement des palier sur les rails (fonction du poids à tracter).

    Questions :

    Dois-je prendre en compte l'angle de 30° du profil triangulaire de la vis ?

    Les forces sur le schéma sont elles correctement placées (direction) ?

    Dois-je recalculer le N avec le T en passant par Coulomb : T / tan (fi) = N' et projeter ce N' sur l'axe horizontale ?

    Mon soucil, si je ne me complique pas la tache, c'est qu'il y a également deux pentes : celle imposée par l'angle d'hélice et celle du profil triangulaire de la vis. Non ? Dois-je alors utiliser Coulomb deux fois ?

    D'un point de vue mécanique vous avez tout à fait raison, un système de vis à bille serait préférable. Quelle serait alors la différence dans la démarche de calcul (que je n'ai pas tout à fait saisi encore pour un simple vis-ecrou) ?

    A+

  4. #4
    j3r0m3

    Re : Couple de frotement d'un système "vis-ecrou"

    Oups, désolé pour le double message...

    Je voulais tout simplement, aprés avoir envoyé le précédent, rajouter le coefficient de frottement.

    Sinon, concernant le passage couple-puissance dois-je prendre en compte le rendement du système vis-ecrou ou est-il compris dans l'utilisation de coulomb lors du calcul du couple ?

    Merci,
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura

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