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Mecanique : Moteur pour brossage



  1. #1
    BilloO

    Mecanique : Moteur pour brossage


    ------

    Bonjour, je voudrai trouver le couple moteur adéquat pour actionner une brosse de 1 kg qui me servirait a nettoyer une surface. J'applique sur cette surface une pression d'environ 2 kg. Sachant que ma brosse fait 250 mm de diamètre extérieur et 55 mm d'épaisseur et qu'elle doit tourner à une vitesse de 2500 tr/min, comment puis je calculer le bon couple pour mon moteur ?

    Un petit coup de main s'il vous plait, messieurs les mécaniciens !

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Ça dépend du coefficient de friction entre la brosse et la surface, que vous ne connaissez probablement pas.
    Avec une estimation de 0,5 pour ce coefficient, je trouve un couple de 1,2 N.m.
    Ça vous féra une puissance du moteur de 315 w.
    Au revoir.

  4. #3
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Merci beaucoup pour votre aide, c'est du rapide ça fait plaisir !
    Pourriez vous m'expliquer comment vous avez fait si vous avez un peu de temps ?
    Si j'ajoute une deuxième brosse que se passe t'il le couple en est doublé ?
    Connaissant les deux matières qui entre en contact ( fil de fer pour la brosse et fonte GS pour la surface à nettoyer) cela suffit t'il à déterminer mon coefficient de friction ?

  5. #4
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Autant pour moi les fils sont en acier. je trouve sur le net
    Acier(doux)-fonte coeff de friction en glissement sec : 0.23.

    Je recalcule votre puissance avec la formule P=C*((V*Pi)/30) et je trouve une puissance de P=1.2*((2500*Pi)/30)= 745.2 Nm.

    Je pense que j'oublie de prendre en compte certains paramètres si vous pouviez me transmettre les formules que vous utilisez cela m'aiderait surement à mieux comprendre.

    Merci en tout cas !

  6. #5
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Re.
    Le coefficient de friction entre l'acier et la fonte est donné entre 0,23 et 0,4. Mais c'est très variable. Il ne faut prendre ces valeurs que comme une indication.
    Le seul moyen de déterminer un coefficient de friction est de le mesurer. Mais il dépend de tout en encore d'autres choses. Vous n'obtiendrez pas la même valeur deux jours de suite.
    Et je ne parle pas de l'état des surfaces que l'on veut nettoyer.

    J'ai fait le calcul à la louche en prenant un bras de levier de la moitié du rayon pour la force de friction.
    Un calcul plus correct, avec une pression uniforme donne un couple de:
    C = µF(2/3)R ce qui fait, avec un µ de 0,4, un couple de 0,67 N.m. et une puissance de 185 w.
    Comme j'ai pris l'extrémité supérieure de fourchette, ce doit être une valeur maximum.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Re.
    "je trouve une puissance de P=1.2*((2500*Pi)/30)= 745.2 Nm."
    Changez de calculette!
    A+

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  10. #7
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Ok merci beaucoup pour ces details ! Si je veux rajouter une deuxieme brosse identique le couple est t'il doublé ? Cela depend t'il alors de l'entraxe entre mes deux brosses ?

  11. #8
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    "
    "je trouve une puissance de P=1.2*((2500*Pi)/30)= 745.2 Nm."
    Changez de calculette!
    A+ "

    Ahah autant pour moi je prenai une vitesse de 621 rad/s au lieu de 261 rad/s ! Pas de pitié pour les étourdis !

  12. #9
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Citation Envoyé par BilloO Voir le message
    Ok merci beaucoup pour ces details ! Si je veux rajouter une deuxieme brosse identique le couple est t'il doublé ? Cela depend t'il alors de l'entraxe entre mes deux brosses ?
    Re.
    Pour deux brosses il faut le double de puissance. Le couple dépend du système mécanique que vous utilisez pour relier les brosses au moteur.

    A+

  13. #10
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    D'accord, je pense utiliser un renvoi d'angle en T apres j'imagine que tout dependra de la longueur de l'arbre moteur + l'entraxe entre mes deux brosses que je n'ai pas encore determiner ne connaissant pas la taille d'un moteur de cette puissance. Cela dit merci beaucoup pour tout ces renseignements utiles, je vois que ce n'est pas votre premier message, c'est trés sympa de votre part de prendre du temps pour les autres !

  14. #11
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    J'ai quand meme un petit doute sur votre formule pour moi il serait logique que le coefficient de friction augmente le couple plutot que le diminuer. Etes vous certains de cette formule ?

  15. #12
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Citation Envoyé par BilloO Voir le message
    J'ai quand meme un petit doute sur votre formule pour moi il serait logique que le coefficient de friction augmente le couple plutot que le diminuer. Etes vous certains de cette formule ?
    Bonjour.
    C'est le cas.
    C = µF(2/3)R
    Le couple est le produit de la force de friction µ F par le rayon effectif (2/3)R
    Et la force de friction augmente avec µ et la force perpendiculaire F.
    Au revoir.

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  17. #13
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Bon si vous etes sur, je dois avoir des problémes de logique.

    Cependant je trouve cela etonnant que le couple à vide soit plus important que le couple avec frottement ...ça dépasse ma compréhension. Je conçois bien que la force de friction augmente avec µ et la force perpendiculaire F cependant dans ce cas le coeff de friction est en dessous de 1 donc multiplier par µ reviens à réduire le couple. Je serai volontier d'accord avec vous pour un µ >=1.

    De plus je m'appuie sur des appareils déja existant qui devellopent un couple d'environ 5 Nm pour une puissance de 1500 W et une vitesse de 3000 tr/min . Peut etre est ce du à la donnée que le vendeur m'a fournit pression : 2 kg qui n'est peut etre qu'un chiffre lancé pour satisfaire le client curieux.

  18. #14
    LPFR

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Citation Envoyé par BilloO Voir le message
    Bon si vous etes sur, je dois avoir des problémes de logique.

    Cependant je trouve cela etonnant que le couple à vide soit plus important que le couple avec frottement ...ça dépasse ma compréhension. Je conçois bien que la force de friction augmente avec µ et la force perpendiculaire F cependant dans ce cas le coeff de friction est en dessous de 1 donc multiplier par µ reviens à réduire le couple. Je serai volontier d'accord avec vous pour un µ >=1.

    De plus je m'appuie sur des appareils déja existant qui devellopent un couple d'environ 5 Nm pour une puissance de 1500 W et une vitesse de 3000 tr/min . Peut etre est ce du à la donnée que le vendeur m'a fournit pression : 2 kg qui n'est peut etre qu'un chiffre lancé pour satisfaire le client curieux.
    Re.
    Le coefficient de friction est de l'ordre de 0,4 dans votre cas. Il et de 1 environ pour des pneus sur la chaussée sèche. Les µ > 1 sont très rares. Peut-être en Formula 1.
    Si vous remplacez la brosse par un morceau de caoutchouc le couple sera plus grand (très beaucoup )
    Quand vous êtes à vide le 'F' de la formule est 0 est la couple est zéro aussi. Quand vous commencez à appuyer 'F' commence à augmenter et le couple aussi.
    Je ne vois pas ce qui vous chagrine.
    A+

  19. #15
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    D'accord je pense mieux comprendre la notion de couple desormais, je pensais que les moteur à vide possedait un couple egalement en fait quand le constructeur parle de couple c'est le couple maximal atteignable par le moteur j'imagine, passé ce couple le moteur ne tourne plus.
    C'est mon ignorance qui me chagrine !
    Merci pour ta patience

  20. #16
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Rebonjour ! Bon je cette formule de bras de levier c'est bien mais ce qui m'inquiete un peu c'est que ça ne prend pas en compte mes vitesses de rotation ni de translation donc ce n'est finalement qu'une grosse aproximation. J'aimerai calculer plus precisement ce couple alors j me dit "pourquoi de ne pas faire un PFS (ou un PFD) sachant qu'en plus je souhaiterai mettre non pas une mais deux brosses.

    J'ai tout les éléments pour le faire :

    - la vitesse de rotation 2500 tr/min, le poids : 1 kg et les tailles de mes brosses dia 250 mm, la vitesse de translation 2mm/s, l'entraxe entre ces deux brosses 100 mm, epaisseur des brosses 55 mm.
    - la pression à appliquée sur le tambour : 2 kg

    J'aimerai calculer le couple de mon moteur en prenant en compte les frottements le probleme c'est que j'ai beaucoup de mal à les determiner. Si vous pouviez me donner un petit coup de main, de type petite relation entre vitesse et frottement ou autre.

    Faut il mieux dans ce cas utiliser un PFD (c'est bcp plus effrayant que le PFS)?

    Merci d'avance !

  21. #17
    verdifre

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Bonjour,
    Je ne suis pas sur que dans le cas d'un brossage, le coefficient de frottement soit le parametre pertinent.
    le brossage est en fin de compte un usinage, on ne cherche pas à glisser mais à enlever de la matière, et je suis persuadé, mais sans savoir le chiffrer, que d'utiliser le coefficient de frottement sous estime grandement le couple nessecaire.
    pour utiliser une image un peu plus parlante, ce serait considerer que le frottement entre une vitre et un morceau de bois est le même qu'entre du papier de verre et un morceau de bois
    la geometrie des "poils" de la brosse et de la surface granuleuse de la fonte doit etre prise en compte

    à mon avis, ces parametres doivent être disponibles chez les fabricants de brosses, je te conseille donc de les contacter et de leur demander.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  22. #18
    BilloO

    Re : Mecanique : Moteur pour brossage

    Nonje parle bien ici de nettoyage par brossage et non d'usinage. Je brosse un tambour afin d'enlever la pâte a crêpe qui à carboniser dessus. Je ne veux surtout pas usiner mon tambour qui serai inutilisable par la suite et ce qui aussi projetterai des copeaux de fer et de fonte sur mes crêpes ça va pas être terrible (un système d'aspiration est prévu ). Je recherche donc des formules me permettant de déterminer les frottements entre les brosses et le tambour afin d'obtenir par PFS le moment à appliquer à ces brosses.

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