résistance charge axiale fonte

[invite490b4bbb]

Voici un autre schéma, avec quelques annotations.
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[invite333b7ec3]

Le dépot de brevet est fastidieux, long et couteux.
Dans un premier temps déposez une lettre de protet à INPI.
Cela ne vous protège pas contre une personne qui vous piquera l'idée mais vous pourrez l'exploiter.
En revanche si vous ne déposez pas le brevet dans plusieurs pays vous risquez la fauche !
Dans l'immédiat, il faut que ça fonctionne.

[invite490b4bbb]

Je connais... J'ai déjà déposé n brevet concernant le stockage d'énergie. Aucune perte lors de la phase de stockage (5 min ou 50 ans), rendement >90%. Mais peu importe.

J'ai un plan particulier pour cette machine. Je compte faire une démonstration publique, interdisant ainsi à quiconque de déposer le moindre brvet sur le fonctionnement de base. Après, les améliorations, c'est autre chose. Mais pas avant quelques années de fonctionnement, je dois récolter des données...

[invite333b7ec3]

Votre brevet et exploité ?
Quel types d'énergies pouvez vous "stocker" ?
Et l'énergie c'est vraiment d'actualité.
J'espère être invité à cette démonstration publique ...
On a du pain sur la planche car notre système hyperstatique a fortes contraintes mécaniques n'est pas encore résolu ...
Pensez a m'envoyer votre plan avec zone d'application des forces

[invite490b4bbb]

"Votre brevet est exploité ?" Non, car je n'ai que peu d'énergie pour convaincre les gardiens de l'immobilisme, à moins qu'ils tentent de trouver une faille pour me courcircuiter. Mais peu importe, j'ai beaucoup plus intéressant. Le SIDE était une astuce périférique à mon champ de recherche. Cela pourrait bouleverser l'économie de l'électricité, mais ça n'est pas dans leur intérêt, car cela permettrait (grâce au nécléaire qui tourne jour et nuit), de faire baisser le coût de l'énergie. Ce qui n'est pas leur objectif ! ^^

"Quel types d'énergies pouvez vous "stocker" ?"
Il s'agit avant tout de transformer de l'énergie électrique en mécanique, ou de conserver une énergie mécanique. Les phases de charge et de décharge peuvent être très rapide (tout dépend de la conception de la structure). De toute manière, dans l'univers, tout est énergie.

[invite490b4bbb]

Votre brevet et exploité ?
On a du pain sur la planche car notre système hyperstatique a fortes contraintes mécaniques n'est pas encore résolu ...

Comme vous avez dû le comprendre, mes connaissances en physique sont limitées (fâché avec les équations ^^), mais du peu que je comprenne, vous pensez que cette charge est supérieure au seuil de stress de la fonte (avec ces dimensions) ? Est-ce bien celà ?

Je suis en train de modifier les supports afin de réduire l'écart entre les points d'appui sur les roulements. J'aimerais pouvoir l'éviter (tout devient beaucoup plus complexe... mais pas impossible non plus !), et suis prêt à changer pour un alliage d'acier qui supporterait cette contrainte sans problème, mais j'aimerais alors savoir quelle charge il supporterait dans cette configuration ?

[invite490b4bbb]

zone d'application des forces

Les rectangles colorés représentent des aimants. Celui du haut (couronne) et celui du bas (noyau) sont de la même couleur pour signifier l'interaction magnétique des pôles entre les différentes pièces (il n'ont pas cette forme, mais les quotes sont bonnes néanmoins).

Du coup, je pense que la répartition des charges se font comme deux champs magnétiques, qui interagissent en fonction de leur produit énergétique et des pôlarités engagées.

[invite333b7ec3]

Votre message d'origine est :
"Résistance charge axiale de la fonte"
En compression effectivement la fonte se comporte très bien.
Mais sur 240 mm D 10 on est au flambage rapidement.
Mais ensuite je lis "charge radiale de 120 kg sur 4cm"
Au début je matérialisais une poutre sur deux appuis (facile à la calculette)
Mais maintenant on est sur une poutre rotative
Elle doit transmettre un couple (si vous projetez de transformer de l'EE en EM)
Donc je dois modéliser l'ensemble.
J'ai une question bien plus simple
Pouvez vous faire un essai destructif avec une tige métal ?
Je vais voir si je peux vous trouver une tige rectifiée D10 h7 de 240 mm de long. en 45CDV6
Pour les roulements : Utilisez des 6000 tout aussi solides

[invite490b4bbb]

"si vous projetez de transformer de l'EE en EM"

Désolé, je vous parlais du SIDE. Cette machine (nom de code projet : GMA) n'a rien à voir, désolé d'avoir créer la confusion.

J'ai une question bien plus simple
Pouvez vous faire un essai destructif avec une tige métal ?

Malheureusement non, je n'ai pas ce qu'il faut sous la main...

[invite490b4bbb]

L'arbre chevron ne transmet pas de couple (ou de manière indirecte peut-être...).

Dans un premier temps, la charge radiale d'origine magnétique (pas de contact), lui permet d'effectuer un rotation de 180°.

Je viens de procéder à quelques changement (non structurels) afin de diminuer les contraintes.

L'arbre chevron reçoit des contraintes irrégulières en provenance de la couronne (rectangle du haut) et du noyau (rectangle du bas). Le sens de la force va du noyau vers la couronne, (sauf parfois, vecteur négatif du noyau vers chevrons)

Il existe plusieurs configurations lorsqu'il effectue une rotation complète :

40+35= 75 KgF (40 KgF du chevron à la couronne ([50+30]/2) )
40-35 = 5KgF (35 ou -35KgF Du noyau au chevron ([40+30]/2) )

La rotation du noyau ( 4000t/min)correspond à 9 temps pour les chevrons (8000t/min). D'ailleurs, il y a en 9 ! ^^

Voici une correspondance des charge radiales exercée sur les chevrons à partir du noyau vers la couronne (voir schéma).

t1: 5 KgF
t2: 5 KgF
t3: 75KgF
t4: 75KgF
t5: 5 KgF
t6: 5 KgF
t7: 75KgF
t8: 75KgF
t9: Celui-ci est un peu particulier... Disons que c'est le moment où il passe de 75 à 5 KgF de manière très rapide.

En réalité, il faudrait le concevoir en 18 temps, et garder le 9ème et le 18 ème comme phase de transition (moment de rotation de l'arbre chevron, physiquement indépendant de la rotation du noyau). En 9 temps, cela me facilite certains calculs.

[invite490b4bbb]

"Mais maintenant on est sur une poutre rotative" Oui, mais les vecteurs de charge restent inchangés même si le noyau et la couronne sont en mouvement (assez difficile à concevoir, j'en conviens, mais c'est une des astuces principales).

Il y a bien rotation, mais elle n'a lieu qu'à la moitié de celle du noyau.

D'ailleurs, je me suis trompé, les chevrons tournent à 4000t/min, mais de manière saccadée (contrairement au noyau, 4000t/min aussi régulier qu'un moteur puisse l'être).

[Jaunin]

Bonjour,
J'ai fait une petite approche statique de votre axe avec ses 4 roulements et une charge de 1500 [N], j'obtiens une flèche de 0.075 [mm].
Mais je vais reprendre ça un peu plus tard.
Cordialement.
Jaunin__

[invite490b4bbb]

Bonjour,
J'ai fait une petite approche statique de votre axe avec ses 4 roulements et une charge de 1500 [N], j'obtiens une flèche de 0.075 [mm].Jaunin__

Donc, si j'ai bien compris, un arbre en fonte casserait. A moins que la fonte puisse se plier légèrement ?

Mais compte tenu de l'intensité et de la fréquence des variations de charge, même en acier, ça casserait en quelques secondes...

L'idéal serait donc d'avoir une flèche égale à 0, ce qui semble impossible (je ne suis pas très au fait de la théorie des poutres, les maths, ce n'est pas mon truc). Pourtant, il le faut, car il ne doit il y avoir aucune déformation.

Serait-ce possible avec des contraintes inférieures ? Comme 75KgF et non plus 150 ?

[invite333b7ec3]

Il y a fonte type FL 25 par exemple et FGS 800.
Lorsque j'aurai pu matrialiser tous les efforts et leurs résultantes je pourrai simuler un essai dynamique.
Faire un calcul sur la base d'une poutre sur 2 appuis ne sert à rien.
ensuite il y a la flèche mais aussi le Taux max cad la contrainte subit avec cette flèche
Flèche Zéro ? Effectivement c'est impossible. En revanche tout système admet des déformations.
Mais un arbre en acier cémenté par exemple admetra de grosses contraintes.
Si la fonte n'as pas d'intéret magnétique de votre ensemble, dirigeons nous vers l'acier.
Je vous ai transmis un message afin que vous me fassiez parvenir un plan avec les forces appliquées. Je vais simuler avec un logitiel dynamique.

[invite333b7ec3]

Bonjour,
J'ai fait une petite approche statique de votre axe avec ses 4 roulements et une charge de 1500 [N], j'obtiens une flèche de 0.075 [mm].
Mais je vais reprendre ça un peu plus tard.
Cordialement.
Jaunin__

Bonjour, tu es parti e quel modèle ?
Il y a des charges réparties sur 40 mm proche du Rlt de droite que l'on considère comme un simple appuis
A gauche il y a 3 rlt donc on conssidère un encastrement.
Mais avec un logitiel on poura mieux déterminer les moments flechissants. Mais il me faut toute les cotes.

[Jaunin]

Bonjour, Gac,
J'ai pris le croquis, et j'ai estimé les positions des 4 roulements.
Je n'ai pas considéré des encastrements, mais des appuis sur roulement en libérant deux degrés de liberté dans le sens des billes.
Il y a des contraintes dans la matière, j'ai pris de l'acier.
J'ai aussi réparti la charge sur 40 [mm].
Pour l'instant, si on ne dépasse pas 0.075 [mm] de flèche, on peut dire que l'on est assez proche de zéro, non ?.
Maintenant il va falloir ajouter les fréquences.
Cordialement.
Jaunin__

[invite490b4bbb]

Pour l'instant, si on ne dépasse pas 0.075 [mm] de flèche, on peut dire que l'on est assez proche de zéro, non ?.
Jaunin__

Bonjour,

Effectivement, c'est quand même acceptable, à condition que l'acier supporte cette contrainte qu'est la fréquence des charges.

Au départ, je voulais utiliser la fonte, car elle avait à mes yeux la réputation de ne pas se plier (mais de casser si contrainte> à son stress), mais si de l'acier d'un type résistant suffit, je suis preneur.

Les aimants des chevrons seront solidaires à l'arbre par magnétisation (même très faible, car pas de transmission de couple par l'axe de l'arbre) puisque ce sont les roulements qui tourneront.

Mais même avec du titane, ça irait. Je mettrais un peu de colle et pis c'est tout ! ^^ (Je préfère l'acier, moins cher)

[Jaunin]

Bonjour, DKP,
Voici une représentation de la déformation très exagérée de votre axe, sinon on ne voit rien.
Les contraintes ne sont pas très élevées.
Je suis toujours en statique pour l'instant.
Je vais essayer la dynamique, si j'arrive à quelque chose, je pourrais comparer avec Gac.
Cordialement.
Jaunin__

[invite333b7ec3]

Bonjour, DKP,
Voici une représentation de la déformation très exagérée de votre axe, sinon on ne voit rien.
Les contraintes ne sont pas très élevées.
Je suis toujours en statique pour l'instant.
Je vais essayer la dynamique, si j'arrive à quelque chose, je pourrais comparer avec Gac.
Cordialement.
Jaunin__

Oui 7 centièmes ce n'est pas important.
On a de la fatigue donc utilisation d'aciers comme 14NC11 ou 15CDV6
Quel taux max obtiens tu avec le log ? En Mpa si possible
Je ne vois pas les unités sur le log.

Peux tu simuler un encastrement à droite et voir la flèche
DKP : Est il possible de mettre 2 roulements a droite ? espacés de 10mm par exemple.

[invite333b7ec3]

J'ai ouvert le fichier sur un PC.
On a donc 335 Mpa au roulement
Et 90 Mpa à la flèche bien que je ne vois pas trop si on a pas un peu de noir autre part.
un acier cémenté trempé convient

[invite333b7ec3]

DKP, peux tu répondre a Jaunin notament les distance sar elles sont estimées.

[Jaunin]

Bonjour,
Je viens d'essayer une simulation dynamique aux chocs en fonction des nodals.
J'obtiens une flèche de 1.9 [mm].
Je vous joins un fichier AVI en ZIP.
Malheureusement, on ne voit pas bien.
Je vais reprendre tout ça dans un moment.
Si vous avez des idées, elles seront les bienvenus.
Cordialement.
Jaunin__

[invite490b4bbb]

Bonjour, DKP,
Voici une représentation de la déformation très exagérée de votre axe, sinon on ne voit rien.
Les contraintes ne sont pas très élevées.
Je suis toujours en statique pour l'instant.
Je vais essayer la dynamique, si j'arrive à quelque chose, je pourrais comparer avec Gac.
Cordialement.
Jaunin__

Waou !

C'est carrément impressionant ! Merci beaucoup !
Heuresement que vous me dites que la déformation est très exagérée... parce que j'ai eu un peu peur pendant une seconde ! ^^

Ceci dit... la moindre déformation de cette pièce est effrayante à mes yeux... Car non seulement ça ne fonctionnerait plus, mais ça détruirait tout ! (J'ai prévu une coque très résistante, mais j'aimerais autant éviter de tester sa solidité de cette manière !)

Cette machine est censé fonctionner en permenance (24/7) pendant plusieurs années... A force, même le meilleur acier cassera j'ai l'impression. Surtout avec ces fréquences.

Je me demande si je ne ferai pas mieux de me rabattre sur le titane, pour plus de sécurité.

Heureusement qu'il ne s'agit pas de l'arbre principal (noyau) ! Un cylindre de 15mm de diamètre et 2 mètres de long... Je l'aurais senti passé !

[invite490b4bbb]

DKP : Est il possible de mettre 2 roulements a droite ? espacés de 10mm par exemple.

Malheureusement non. Les roulements de droite seront fixés sur un support un peu spécial (encore). Disons qu'il seront insérés dans un élément fixe, maintenu par des éléments mobiles... Un peu audacieux, mais ça devrait rouler. ^^

Je vous en parlerai plus tard.

En attendant, je vous remercie encore pour votre aide.

[invite490b4bbb]

Bonjour,
Je viens d'essayer une simulation dynamique aux chocs en fonction des nodals.
J'obtiens une flèche de 1.9 [mm].
Je vous joins un fichier AVI en ZIP.
Malheureusement, on ne voit pas bien.
Je vais reprendre tout ça dans un moment.
Si vous avez des idées, elles seront les bienvenus.
Cordialement.
Jaunin__

Re Waou ! !

J'ai regardé votre simulation avec autant d'intérêt que d'inquiétude !
L'acier se déformerait de cette façon ?!?

D'après ce résultat, deux choses l'une.
Soit j'utilise du titane, soit je modifie les structures porteuses (ça va compliquer d'autres choses, mais ça devrait rester sous contrôle) afin de changer certains paramètres (ceux qui peuvent encore l'être), notamment celui de la longueur de l'axe des chevrons. Non plus 24cm, mais moins. 13 cm, peut-être 12...

Est-ce qu'une telle modification serait vraiment utile ? S'il y a encore déformation, mieux vaut alors le titane finalement (et tant pis, je mettrai de la colle ). Car il faut voir l'évolution dans le temps. Fatigue = usure = Rupture = Pas bon du tout !

Si le titane supporte mieux ce genre de contrainte, alors il le fera d'autant mieux dans le temps.

Dans cette expérience, le temps est très important. Je dois récolter des données pendant des années, afin de déterminer l'évolution de l'usure de certaines pièces. L'usure des axes des chevrons parasiterait mes résultats, alors je ne vous parle pas d'une rupture ! ^^

Sinon, j'ai pensé à de la fibre de carbone, mais bien que je n'y connaisse rien, il me semblerait logique qu'elle se plierait davantage, sans se casser, mais les aimants entreraient en contact, réaction en chaîne... et tout serait fini ! Mieux vaudrait ne pas être à côté à ce moment là !

Donc, est-il utile de changer la longueur de l'axe pour réduire encore la flèche et augmenter la durée du vie de la pièce, ou passer à du titane (et tant qu'à faire, autant le faire au plus court !) ?

[invite490b4bbb]

Malheureusement non. Les roulements de droite

Comprenez : l'ensemble des roulements, l'axe des chevrons n'aura qu'un seul roulement sur la droite.

A ce propos, à quel point le fait d'avoir un ou trois roulements peut changer la flèche ? Car je pensais (ou croyais) que c'était le roulement le plus proche qui allait absorber le plus d'énergie (celui de droite justement), permettant ainsi un minimum de déformation, et que les autres à gauche jouait un rôle peu important, surtout en 2ème et 3ème position... non ?

[invite490b4bbb]

Bonjour,
Je viens d'essayer une simulation dynamique aux chocs en fonction des nodals.
J'obtiens une flèche de 1.9 [mm].
Je vous joins un fichier AVI en ZIP.
Malheureusement, on ne voit pas bien.
Je vais reprendre tout ça dans un moment.
Si vous avez des idées, elles seront les bienvenus.
Cordialement.
Jaunin__

Je tenais à vous remercier (encore, mais plus !), parce que vous m'avez évité de commettre une terrible erreur en choisissant la fonte. Le GMA se serait auto-détruit en quelques secondes, et il m'en aurait fallu un peu plus pour m'en remmettre !

J'espère que le titane tiendra, parce qu'après ça... je ne vois pas ! (J'ai bien une idée, mais je ne suis pas certain que ça existe encore, ou que ce soit faisable... compression atomique sur du titane = + résistant = ++ compliqué = ++++ cher !)

Ceci dit, j'aimerais savoir si le titane peut se déformer avec ces charge dans le temps.

[invite490b4bbb]

Bonjour,


Voici un schéma avec une réducion significative de la longueur de l'arbre chevron. Par contre, il n'y a plus qu'un roulement de chaque côté en point d'appui (soit deux points d'appui).

J'espère avoir indiqué toutes les quotes nécessaires.

Il y a toujours les mêmes variations et les mêmes contraintes (4000t/min, mêmes vecteurs de 5 à 75 KgF, les rectangles de couleurs indiquent l'emplacement des aimants, donc des points d'application des charges.

Il y a 9 chevrons par module (seulement 2 modules, ce n'est qu'un petit prototype), mais compte tenu de la taille des roulements, je ne peux les juxtaposer, d'où le décalage, sauf pour les aimants.

Cordialement,

Yannick.

[invite490b4bbb]

Et avec le schéma, c'est mieux...

[Jaunin]

Bonjour, DKP,
Quelque chose m'échappe, pourquoi prendre du Titane ou de la fonte, avec ces deux matières la flèche sera plus importante.
Il me semble que dans ce cas, on aura des flexions alternées et pour la durée de vie la courbe de Whöler sera plus importante.
J'attends de voir votre schéma.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.titane-services.eu/Caract...ique-du-Titane

http://www.giroudfonderie.com/rep-ma...heroidale.html