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Calcul de Force



  1. #1
    zittert

    Calcul de Force


    ------

    Salut a tous!

    Alors voici une petite presentation de mon projet en piece jointe

    Voila c'est une articulation dans l'objectif de faire un bras mais je commence juste par le calcul de la 1ere articulation.

    J'ai un servos de 35N/cm avec lequel j'aimerais faire fonctionner l'articulation.
    Par de petits calculs j'ai deduit qu'il me fournisser une force de 140N/cm au niveau de l'articulation.
    EN admettant que la masse de la partie mobile soit situer a 20cm de cet axe, J'en ai conclu que je pouvez effectuer une force de 7N ( a 20cm ) donc de 700g. Donc si mon articulation effectue des deplacements haut/bas la partie mobile aura un poid max de 700g.
    Jusqu'a la estce que quelqu'un voit des erreurs? Je pense que c'est ca mais on sait jamais...

    Maintenant par contre mon probleme est de savoir qu'elle masse peut faire la partie mobile si mon bras n'effectue que des deplacements lateraux ! Le poid ne doit normalement pas intervenir...
    Estce que quelqu'un serais comment je peut calculer jusqu'a qu'elle masse mon servos moteur sera capable d'effectuer ce deplacement lateral?

    Pour faire ces calculs j'ai utiliser :
    M = F*D
    P = M.g
    F.l = F'.L

    Je suppose qu'il doit exister une formule pour se que je recherche non?

    Merci d'avance
    Ground

    -----
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    Dernière modification par zittert ; 24/05/2005 à 22h47.

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  4. #2
    BioBen

    Re : Calcul de Force

    Salut, et bienvenue !

    Jusqu'a la estce que qulqu'un voit des erreurs? Je pense que c'est ca mais on sait jamais...
    Tu as bien fait attention aux unités ? (dans du Newton y'a des mètres, tu utilises des cm pour D...)
    Attention : M=F*D n'est pas homogène si M est exprimé en N/cm ! Ca serait asp plutot des N*cm ?

    Je te conseille de prendre en compte quelques pertes d'energies sinon tu risques de surestimer ton systèmes et de tout casser...

    Pour ce qui est des déplacements latéraux, je vois pas trop ce que tu veux faire en fait. En théorie, si le truc est soulevé, et que tu veux le dépalcer latéralement c(omme une grue quoi), il te suffit d'un moteur qui puisse lutter contres les différents frottements, mais effectivement la masse de l'objet n'intervient plus.
    Dernière modification par BioBen ; 24/05/2005 à 22h55.

  5. #3
    zoup1

    Re : Calcul de Force

    Citation Envoyé par zittert
    J'ai un servos de 35N/cm avec lequel j'aimerais faire fonctionner l'articulation.
    Ce qui caractérise un servos c'est son couple M qui s'exprime non pas en N/cm mais en N.cm, c'est une force multipliée par une longueur.
    Par de petits calculs j'ai deduit qu'il me fournisser une force de 140N/cm au niveau de l'articulation.
    Là encore, l'unité n'est pas celle que tu indiques mais de N.cm
    EN admettant que la masse de la partie mobile soit situer a 20cm de cet axe, J'en ai conclu que je pouvez effectuer une force de 7N ( a 20cm ) donc de 700g. Donc si mon articulation effectue des deplacements haut/bas la partie mobile aura un poid max de 700g.
    Jusqu'a la estce que quelqu'un voit des erreurs? Je pense que c'est ca mais on sait jamais...[/quote]
    Mis à part les fautes d'unités et d'orthographe ton calcul me semble correct
    Maintenant par contre mon probleme est de savoir qu'elle masse peut faire la partie mobile si mon bras n'effectue que des deplacements lateraux ! Le poid ne doit normalement pas intervenir...
    Estce que quelqu'un serais comment je peut calculer jusqu'a qu'elle masse mon servos moteur sera capable d'effectuer ce deplacement lateral?
    Pour ce qui concerne cette question, le problème est que ce n'est plus un problème de statique, mais un problème de dynamique et tout dépend de la vitess à laquelle tu veux faire tourner l'ensemble, ou plutot de l'accélération angulaire que tu veux lui donner.
    Il y a un autre problème qui est lié au fait que ton servo n'est sans doute pas à même de délivrer un couple uniforme à toutes les vitesses de rotation...
    Sinon au niveau des formules à utiliser c'est que le couple (M2) doit être égal au produit du moment d'inertie (J) de ce que tu veux faire tourner par l'accélération angulaire ( ).
    Le moment d'inertie J est lui donné par la masse M que tu veux faire tourner multipliée par le carré de la distance à l'axe de rotation. ceci en négligeant le moment d'inertie de la barre qui constitue ton système et en négligeant également les frottements.

    J'espère que c'est à peu près clair (?) la notion d'accélération angulaire à telle besoin d'être précisée par exemple ?
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  6. #4
    BioBen

    Re : Calcul de Force

    et en négligeant également les frottements.
    N'a-t-il pas interêt au final de surestimer les forttements pour être sûr de ne rien casser ? Parce que vu le schéma du truc, il doit y avoir des pertes d'energie non négligeables, et si il ne les prend pas en compte, il risque de pousser sa structure à bout...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    zoup1

    Re : Calcul de Force

    Citation Envoyé par BioBen
    N'a-t-il pas interêt au final de surestimer les forttements pour être sûr de ne rien casser ? Parce que vu le schéma du truc, il doit y avoir des pertes d'energie non négligeables, et si il ne les prend pas en compte, il risque de pousser sa structure à bout...
    Si bien sûr, d'ailleurs quand on construit quelque chose et que l'on veut que cela fonctionne vraiment, il faut toujours mettre un facteur de sécurité.
    En ce qui concerne les forces de frottement, il ne faut pas oublié non plus qu'elles sont généralement (pour des frottements solides) porportionnelles au poids de l'objet...
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  9. #6
    zittert

    Re : Calcul de Force

    Merci pour vos reponses

    Citation Envoyé par zoup1
    Ce qui caractérise un servos c'est son couple M qui s'exprime non pas en N/cm mais en N.cm, c'est une force multipliée par une longueur.
    Merci pour l'info!
    Sinon coté Unité je pense pas m'etre tromper vu que j'ai mis des cm partout...

    Pour ce qui est securité pour le systeme, il est certain que j'ai aucune chance de soulever 700g vu que je ne prend pas en compte les frottements pour le moment.

    Pour les formules en resumant :
    M2 = J . Acceleration angulaire
    M2 (N.CM)

    J = M . L² M (kg), L (m)

    donc cela fait pour mon exemple :

    140 = ( M . 0,2² ) . Acceleration angulaire

    Par contre je ne connais pas la notion d'accelaration angulaire je veux bien des precisions!

    Merci d'avance
    Zittert

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  11. #7
    zoup1

    Re : Calcul de Force

    La vitesse angulaire, cela indique la façon dont l'angle varie avec le temps cela s'exprime comme la dérivé par rapport au temps de l'angle. cela s'exprime plutot en radians/seconde ou encore en tours par minute.
    L'accélération angulaire, cela indique la façon dont varie la vitesse angulaire avec le temps, cela s'exprime comme la dérivé par rapport au temps de la vitesse angulaire. cela s'exprime en radian/seconde2 ou encore en tours par minute au carré.

    En ce qui concerne le moment d'inertie J. L'expression que j'ai donné n'est valable que si on néglige la masse de la barre de support. Si on ne peut pas le faire il fait ajouter à l'expression du moment d'inertie que je t'ai donnée, le moment d'inertie de la barre. Pour une barre homogène cela vaut pour chaque bout de la barre de part et d'autre de l'axe de rotation.

    Ce moment d'inertie joue le même vis à vis de la rotation que la masse vis à vis de la translation: il indique comment un objet est difficile à mettre en rotation.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

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