Dimensionnement moteur pour contrôle de position

[jben.delpy]

Bonjour à toutes et à tous,

Je suis en stage et je dois dimensionner un moteur électrique et un réducteur. L'axe de sortie du réducteur entraine un pignon, lui même entraine une chaine sur laquelle sont suspendus 2 poids à ses extrémités. Le moteur pilote la différence de hauteur entre ces deux poids.

*** pas d'hébergement extérieur ****

Je dois trouver un moteur assez puissant pour faire monter la masse m2 de 15cm et faire descendre la masse m1 de 15cm en 1 seconde maximum.

Après avoir trouvé un moteur, j'ai tenté de calculer le temps pour effectuer ce travail mais je ne suis pas sûre de moi.

J'ai donc réalisé ce document situé sur le liens ci-dessous pour qu'éventuellement les fans de mécanique évaluent si mes calculs tiennent la route !

Je vous serai d'une immense gratitude si vous jetiez un oeil à ce document.

En vous remerciant d'avance,

JB
*** pas d'hébergement extérieur ****
-----

[verdifre]

bonsoir
acceder à ton document ne semble pas possible.
en tout etat de causes, il faut etudier le probleme sous son aspect dynamique, il manque pour cela les masses en mouvement et les divers moments d'inertie
fred

[jben.delpy]

Voici le dossier de calcul en pièce jointe,

Je vous remercie d'avance,

Jben.delpy

[obi76]

Hé bien voilà, il ne reste qu'à attendre les réponses

PS : je me suis permis de faire le ménage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[verdifre]

Bonjour,
généralement pour ce genre de dimentionement on part sur une loi de vitesse trapezoidale, dans ton document tu ne traites que le demarrage et pas l'arret
il est souvent pratique de prendre une loi de type 3/3 c'est à dire 1/3 acceleration, 1/3 du temps freinage et 1/3 du temps vitesse constante. Cela permet d'ajuster facilement le mouvement sans trop de difficultés
si on part sur ce type de loi, tu as une vitesse moyenne de 15 cm/s soit une vitesse crete de 22.5 cm/s ou 0.225m/s et une acceleration de 0.675 m/s²
la force exercée par m1 pendant la phase d'acceleration sera 462.5 (9.81 - 0.675) = 4225N
par m2
5636 N
le couple resultant sera 1410N * 0.07 = 98.7 Nm
la vitesse de rotation maxi est 0.225m/s / 3.14 * 0.07 = 1.023 rad/s
la puissance crete meca en sortie de reducteur est alors de l'ordre de 100 watts
a moins que j'ai fait une grossiere erreure il doit y avoir un facteur 10 qui se promene dans tes calculs
fred

[jben.delpy]

Bonjour Fred,

Merci pour ton analyse.
En effet j'ai commis une erreur en ne prenant pas en compte l'influence de l'accélération des masses sur la pesanteur. Néanmoins, j'ai vu que tu as multiplié la force par le diamètre du pignon pour obtenir le couple. Ne faut-il pas plutôt multiplier par le rayon?

Je ne vois pas de quoi tu parles pour le facteur 10?

Avec les hypothèses suivantes :
Rapport de réduction : R = 35, rendement réducteur : rr = 0,7 et rendement transmission rt = 0,9

et connaissant l'accélération des masses, on peut calculer le couple résistant :
Cres = (D/2) * ( m2(9,81+0,675) - m1(9,81-0,675) ) / (rr*rd*R)
Cred = 2,24 N.m

On calcule ensuite :
Accélération du moteur = 0,675/(pi*D)*R *2*pi= 675 rad/s2
Vitesse du moteur lors du palier = 0,225/(pi*D)*R*60= 2150RPM

On peut à présent calculer le couple de démarrage nécessaire du moteur pour réaliser cette accélération (en supposant que ce couple est constant jusqu'à 2150RPM) :

acc * J = Cdém - Cres
Cdém = acc*J + Cres = 675 * 1,802/1000 + 2,24 = 3,5 N.m

Étant donné que le point (2150RPM; 3,5N.m) se situe dans la caractéristique du moteur, on peut donc admettre que le moteur réalisera cette accélération.

Pour ce qui est de la décélération, le frein à manque de courant de 3N.m placé sur l'arbre moteur couplé au fait que le rendement inverse du réducteur est plus faible que le rendement direct, je ne me fais pas de soucis.

Trouves-tu ce raisonnement juste?

Merci,

JB