Calculs d’un convoyeur (tapis roulant)

[invitee2bd4f1c]

Bonjour


J’ai un petit problème car je n’arrive pas à commencer mon devoir.

Données du problème :
Convoyeur horizontal
V = vitesse du convoyeur = 0,5 (m/s)
f = fréquence de rotation de la roue menante du convoyeur = 80 (tr/min)
D = diamètre de la roue menante du convoyeur = 120 (mm)
le convoyeur doit pouvoir transporter 3 billots de bois. Chaque un pèse = 70 (kg)
Coefficient de friction avec le bois = 0,45
Résistance mécanique de la chaine = 0,7. (le rendement du mécanisme)
inertie du convoyeur = 2,5 (kg/m^2)

Question :
Déterminer le couple utile de la poulie menante.


Problème :
Pour cela je cherche d'abord à calculer la force nécessaire pour faire avancer le billot.

Je n’arrive pas à la déterminer car; le billot a uniquement un vecteur force (perpendiculaire au sol) du à sa masse.

Je cherche un vecteur force parallèle au sol. Je n’arrive pas a le trouver car les deux vecteurs sont perpendiculaire. Cela voudrais dire qu’en négligeant les frottements il ne faudrait aucune force pour pouvoir déplacer le billot. (FAUX)


Pouvez vous m’aider à commencer mon devoir.


Merci beaucoup

Ben
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[invite6dffde4c]

Bonjour en bienvenu au forum.
Je ne suis pas sur de tout comprendre (surtout " Résistance mécanique de la chaine = 0,7. (le rendement du mécanisme)").

Mais il me semble que
"Coefficient de friction avec le bois = 0,45"
s'interprète comme un coefficient de friction classique. Avec une force verticale de g.70, la force parallèle au tapis que celui-ci doit faire pour vaincre la friction sera de 0,45.g.70 (résultat en newtons).
Au revoir.

[invitee2bd4f1c]

Bonjour

Merci pour l'accueil

Oui effectivement la Résistance mécanique de la chaine = 0,7 c'est le rendement du mécanisme.

Pour le coefficient de friction avec le bois, je pensais plus à g.70 / 0,45. Car le coefficient de friction augmentent la valeur de la résistance.


Mais ce que je ne comprend pas c'est que je cherche une force parallèle au tapis, mais je n'ai qu'une seul force verticale.


Merci et a bientôt
Ben

[invite6dffde4c]

Re.
Imaginez que vous voulez trainer une caisse sur le sol. Vous avez une force verticale (le poids). Si la caisse est sur des roulettes idéales sans friction (coefficient de friction = 0), une force infime suffira pour la déplacer.
S'il n'y a pas de roulettes et que le coefficient de friction avec le sol est de 0,3 il vous faudra exercer une force horizontale de 0,3 fois le poids de la caisse.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee2bd4f1c]

merci beaucoup pour tout ces renseignements.

Mais j’ai un gros trous de mémoire car je cherche à calculer la puissance utile.

Connaissant la force et le diamètre de la roue d’entrainement je peux donc facilement calculer le couple avec la formule suivante : C=F*D (couple = force * distance).

Connaissant le couple et la fréquence de rotation je peux donc facilement calculer la puissance utile avec la formule suivante : P=C*W ( puissance = Couple * Fréquence de rotation).

Mais je sais aussi que mon mécanisme à un rendement. Je ne sais pas quand est ce que je dois le mettre.
Faut-il que je l’applique à ma force ou à mon couple ou à ma puissance?

Merci

[invite6dffde4c]

Re.
Il faut diviser la puissance "utile" par le rendement.

Et attention: dans P = Cw, le 'w' n'est pas la fréquence, mais la pulsation: w = 2 pi f
A+

[invitee2bd4f1c]

Bonjour


merci pour les renseignements.

Mais j’ai encore une petite question. Pouvez vous encore m’aider?

Je viens de calculer le couple qu’il me faut pour pouvoir faire tourner le convoyeur. Il est de 56,7 N.m. Je l’ai obtenu en utilisant la formule : Couple = Force* distance.

En utilisant la formule P=(C*omega)/rendement. J’ai pu déterminer la puissance qu’il me faut fournir au convoyeur pour qu’il puisse fonctionner en régime permanent. J’ai obtenu une puissance de 678 Watt.

En connaissant l’inertie de mon mécanisme et le temps d’accélération je peut calculer le couple d’accélération Tacc = Inertie * (omega1 - omega0)/ temps d’accélération.
Je trouve Tacc = 225 N*m.

Je peut donc calculer mon couple au démarrage qui est Tacc + Tnominal.
Je trouve Td = 282 N*m.

Ma question est là :

Faut-il que je recalcule la puissance nécessaire avec la formule : Puissance = (Couple * Omega)/ rendement.
En utilisant le couple de démarrage et oméga ma vitesse de rotation nominal.

Je pense que ce raisonnant est faut (à mon avis) car :
j’utilise le couple de démarrage que je multiplie avec la vitesse nominal. (au démarrage on n’est pas à la vitesse nominal).

faut-il donc que je garde ma puissance de 678 Watt?



Merci


Benjamin

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le raisonnement n'est pas correct, mais il n'est pas mauvais non plus.
Avec une accélération angulaire constante, la puissance augmente avec la vitesse angulaire. La puissance que vous avez calculée est celle de la dernière phase d'accélération. Donc elle sera vraiment consommée.
Mais c'est la puissance transmisse au convoyeur par le moteur. Au démarrage le moteur va "souffrir" car sa vitesse est en dessous de la vitesse nominale et le courant sera plus grand. Et avec le courant les pertes et l'échauffement. Quand le convoyeur roule lentement au démarrage, il reçoit peu de puissance, mais le moteur consomme plus.
Si vous voulez rester toujours dans les clous, vous avez intérêt à surdimensionner un peu le moteur. Cela ne coute pas beaucoup plus cher et vous garantit contre les aléas.
Au revoir.

[invite84c42ff4]

Bonjour, je dois calculer l'inertie d'un tapis roulant mais je sais pas comment
Est ce que quelqu'un peux m'aider??

Merci

[velosiraptor]

Le problème se traite en considérant le système comme ouvert et en appliquant le théorème d'Euler, non ?

[invite84c42ff4]

Merci pour votre réponse
Alors si je vous comprend bien vous voulez considérer le tapis comme étant une plaque???
En plus je connais pas le théorème d'Euler

Merci

[invite6dffde4c]

Bonjour, je dois calculer l'inertie d'un tapis roulant mais je sais pas comment
Est ce que quelqu'un peux m'aider??

Merci

Bonjour.
S'il n'y avait que le tapis, vous pouvez calculer le moment d'inertie comme si toute la masse du tapis était sur un point de la périphérie d'un des rouleaux d'extrémité.
Mais il fait aussi ajouter l'inertie de tous les rouleaux porteurs y compris ceux des extrémités.
Si les rouleaux n'ont pas tous le même diamètre il faut convertir les moments d'inertie en conséquence.

Et pour ce qui est des problèmes de démarrage, il faut tenir compte non seulement de l'inertie du tapis et des rouleaux, mais aussi de la charge qui peut être déposée sur le tapis. Imaginez qu'il faut arrêter le tapis d'urgence, sans lui donner le temps de se vider. Il faut pouvoir le faire démarrer sans griller le moteur.
Au revoir.

[invite6dffde4c]

Le problème se traite en considérant le système comme ouvert et en appliquant le théorème d'Euler, non ?

Re.
À quel théorème d'Euler faites-vous référence ?
A+

[invite84c42ff4]

Merci pour vos réponses
J'ai un tapis en acier inox qui est guidé par des chaines des deux côtés et qui transporte des pièces mécaniques, je n'ai pas de rouleaux mais unique des pignons pour entrainer les chaines
Comment est ce que procède pour calculer l'inertie équivalente??

Merci

[invite6dffde4c]

Re.
Que ce soient des rouleaux ou des pignons c'est la même chose.
A+

[invite84c42ff4]

Bonjour et Merci
Le problème c'est que je sais calculer l'inertie d'un pignon seul mais je sais pas calculer l'inertie du tapis chargé et guidé par des pignons
Alors est ce que vous pouvez m'indiquer comment faire se calcul ou me donner une référence qui peut m'aider??

Merci

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je vous l'ai dit. Considérez toute la masse du tapis (chaines, charge, etc.) comme ponctuelle et localisé sur la périphérie du pignon (à mi profondeur des dents).
Au revoir.

[invite1ea0094c]

bonsoir à tout,
j'ai le même problème! pouvez vous m'aider??
pour dimensionner mon tapis roulant j'ai calculer le couple(F*d) avec F= 70*9.81*0.1=68.67[N] avec 70kg est la masse à déplacer, 9.81 gravité et le coefficient de friction acier -acier = 0.1,
d=2m donc C=137.34[Nm] donc pour calculer la puissance je dois connaitre la vitesse de rotation or que j'ai le vitesse linéaire du convoyeur V=0.5[m/s] et j'ai pas le rayon pour passer à la vitesse rotationnel!

[invite6dffde4c]

bonsoir à tout,
j'ai le même problème! pouvez vous m'aider??
pour dimensionner mon tapis roulant j'ai calculer le couple(F*d) avec F= 70*9.81*0.1=68.67[N] avec 70kg est la masse à déplacer, 9.81 gravité et le coefficient de friction acier -acier = 0.1,
d=2m donc C=137.34[Nm] donc pour calculer la puissance je dois connaitre la vitesse de rotation or que j'ai le vitesse linéaire du convoyeur V=0.5[m/s] et j'ai pas le rayon pour passer à la vitesse rotationnel!

Bonjour.
Vous avez calculé la force. Avec la force et la vitesse linéaire vous pouvez calculer la puissance.
Et je ne vois comment vous pouvez avoir calculé le couple en connaissant la force et en ne connaissant pas le rayon d'entrainement.
Au revoir.

[invite1ea0094c]

Bonjour et merci pour votre réponse,
j'ai calculé le couple avec la formule suivante : couple = force fois distance (distance est la longueur du tapis donc j'ai pas besoin du rayon)
est ce que cette formule est correcte ??
comment je peux calculer le couple connaissant la vitesse linéaire et la force ?

[invite6dffde4c]

Bonjour et merci pour votre réponse,
j'ai calculé le couple avec la formule suivante : couple = force fois distance (distance est la longueur du tapis donc j'ai pas besoin du rayon)
est ce que cette formule est correcte ??
comment je peux calculer le couple connaissant la vitesse linéaire et la force ?

Bonjour.
Le couple n'est une force multipliée par la première distance qui vous tombe sur la main.
Le couple est le produit de la force par son "bras de levier", c'est-à-dire, la distance entre la droite qui porte la force et l'axe de rotation.
Donc, ici, la longueur du tapis: on s'en fout !
Au revoir.

[invite1ea0094c]

merci pour votre aide mais j'ai un autre question si ça vous ne dérange pas !
le problème que je dois choisir un tapis roulant pour stocker des seaux à peinture, et les donnés que je les connais sont :
-la masse des charges maximale à déplacer: 70 kg
-le longueur du tapis : 2m
-la largeur du tapis : 0.5 m
à partir de ces donnés je dois dimensionner mon tapis donc comment je peux connaitre les informations nécessaire pour arriver à calculer la force, la puissance, l'inertie, et le couple?

[invite6dffde4c]

Re.
Vous avez deux choses qu'il faut résoudre et pour lesquelles il faut faire des choix.
La première est le transport à vitesse constante de la charge de 70 kg. Si vous connaissez le coefficient de frottement du tapis sur son support, vous pouvez calculer la force pour bouger le tapis et, avec la vitesse calculer la puissance nécessaire.
Le second aspect est la misse en mouvement de la charge. Quand vous la posez sur le tapis, il s'arrête (ou presque) et commence à pousser la charge et l'accélérer jusqu'à ce quelle prenne la vitesse finale. Il faut choisir le temps ou la distance que le tapis prendra pour reprendre la vitesse finale. Avec ce choix, il faudra calculer la puissance que le moteur devra fournir pendant l'accélération.
A+

[invite1ea0094c]

merci mais comme je vous dit j'ai pas beaucoup d'information j'ai juste le charge à déplacer , le longueur et la largeur
j'ai trouvé un document très intéressant pour dimensionner un convoyeur mais malheureusement j'ai pas compris quelques choses et j'espère que vous m'aider
voila le document
j'arrive pas à déterminer : Débit de matière requis
Poids linéaire du convoyeur

[JPL]

Ce document est-il libre de droit ? Où l'as-tu trouvé ?

[invite1ea0094c]

je l'ai trouvé sur internet lors de recherche à dimensionner un convoyeur

[invite1ea0094c]

voila le lien
https://cours.etsmtl.ca/gpa668/aCour...eurs_E2011.pdf

[JPL]

C'est mieux de donner le contexte institutionnel : https://cours.etsmtl.ca/gpa668/

[invite1ea0094c]

personne ne peut m'aider ?

[invite6dffde4c]

...
j'arrive pas à déterminer : Débit de matière requis
Poids linéaire du convoyeur

Bonjour.
- Le débit de matière est la masse de matière pas seconde que le convoyeur doit transporter. Il faut tenir compte pour les raisons que je vous ai indiquées: il faut mettre la matière (le sable, le gravier ou vous pots de peinture) à la vitesse du convoyeur. Il faut lui fournir de la puissance pour qu'ils acquièrent de l'énergie cinétique.
- Le poids linéaire du convoyeur est le poids linéaire de la bande roulante. Pour 2 m le longueur cela ne compte pas ou peu. Pour 500 m de convoyeur, comme dans les exemples du document, cela peut être important.
Au revoir.