Force d'ecrasement

[invitecc022114]

Bonjour a tous, donc voila j'essaye de resoudre un probleme mais je n'y arrive pas :s.
Je doit calculer le couple moteur maximum a fournir pour ne pas depasser 150N en force d'ecrasement.
J'ai fait un petit schéma via paint.


La vitesse de la barriere est de (PI/8) rad*s^-1
Son poids est de 15kg.

Donc je part de l'equation somme des force =ma
Or somme des force = P+R
R=P-ma
Donc R doit être =150N car c'est ma force d’écrasement maximum.
Je suis bloquer ici car pour moi P=mg=ma donc R=0, on m'a dit de mettre un repere pour faire plus ordonnée donc plutot cylindrique.
Je vois pas trop comment faire ^^'.
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[mc222]

Oula, si on fait intervenir une accélération, on est en dynamique, donc la force d'écrasement sera compliquée à calculer (elle dépend de ce qu'on écrase).

A mon avis, c'est l'énergie d'écrasement qu'il faut limiter.

C'est l'énergie cinétique qu'aura aquise la barrière en tombant et que ce qu'elle écrase devra encaisser pour l'arreter.

[sitalgo]

B'soir,

Si on veut limiter la force totale compris l'inertie de la barrière c'est incalculable.
La force engendrée par cette inertie est d'ailleurs indépendante du couple moteur.
Par contre, une fois le choc passée, le calcul du couple est fort simple mais il manque les dimensions : longueur de la barrière, position du bonhomme et taille.

Sinon on met une plaque de sécurité sous la barrière qui coupe le moteur voire bloque le mouvement.

[invitecc022114]

ok mais le probleme c'est que ma force limite est en N ( cf150N) donc si je fait Ec=1/2mv² je vois comment a partir de sa retomber en N a part en faisant le travail de L'Ec a part en derivant par rapport au temps.
De plus comment retomber sur un couple moteur ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecc022114]

B'soir,

Si on veut limiter la force totale compris l'inertie de la barrière c'est incalculable.
La force engendrée par cette inertie est d'ailleurs indépendante du couple moteur.
Par contre, une fois le choc passée, le calcul du couple est fort simple mais il manque les dimensions : longueur de la barrière, position du bonhomme et taille.

Sinon on met une plaque de sécurité sous la barrière qui coupe le moteur voire bloque le mouvement.

Oui donc la si je comprend bien, le choc est passer mais la barriere force toujours sur le mec.
Par exemple avec une longeur de 2m50 , une personne de 1m75 ce positionnant en bout de barriere comment ferait-on cette etude ?

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Je pense que compte tenue de la vitesse (4 sec pour faire ¼ de tour), on peut négliger l'effet dynamique.
On peut faire le problème en statique.
Mais le problème persiste, car rien que le poids de la barrière peut créer une force très importante si la victime se trouve près de l'axe de rotation. En fait, avec les valeurs données, il suffit que la victime se trouve plus près de l'axe de rotation que la moitié de longueur de la barrière pour que les 150 N soient dépassés.

Il faut:
- équilibrer la barrière, au moins partiellement, avec un contrepoids.
- mettre une limite matérielle pour éviter que la victime soit trop près de l'axe. Par la suite il faudra faire le calcul pour cette limite.
Au revoir.

[sitalgo]

Comme le dit LPFR il faut équilibrer au mieux la barrière, c'est très courant.
On peut aussi équiper la barrière d'un boudin inférieur caoutchouc qui éliminera en pratique le problème d'inertie, probablement faible effectivement.

Pour la force il suffit de faire les moments, pour faire simple puisque ça ne changera pas grand chose on considère des forces verticales comme si la barrière est horizontale (sinon il suffit de quelques cosinus bien placés) :
Mf = 150*2,50
Mp = P*1,25
Couple maxi à l'axe = Mf - Mp

[invitecc022114]

D'accord je vais essayer de faire sa proprement demain , je voulais savoir si je rajoute un contre poids cela change t-il quelque chose ?

[sitalgo]

Ben oui, ça peut contrebalancer le poids de 15kg, Il n'y aurait plus que le couple moteur.
Et le moteur fournit le même effort que ce soit en montée ou en descente, plus faible vu qu'il n'y a plus que des frottements.

[invitecc022114]

j'ai mis un contre poids, je me retrouve donc avec juste F=150N , donc le couple est : C=150*2.5=375N.M ( je trouve cela enorme)

[LPFR]

j'ai mis un contre poids, je me retrouve donc avec juste F=150N , donc le couple est : C=150*2.5=375N.M ( je trouve cela enorme)

Bonjour.
Oui, le couple de 150 N avec un bras de 2,5 m est grand (pas énorme). Mais le problème ne se pose pas quand la personne est en bout de barrière. Le problème se pose si le gosse est à 25 cm de l'axe. Là, avec ce même couple vous exercez sur lui 1500 N.
Je ne sais pas si vous avez bien compris que ce qu'il faut est de NE PAS écraser les gens (et les enfants). Si le couple à 2,5 m est énorme pour faire une force de 150N, tant mieux. Cela veut dire que vous n'exercerez pas ce couple et que vous n'écraserez pas la personne.
Au revoir.