Force de traction, newton et quelques problèmes !

[invitefed6c128]

Bonjour,

C'est la première fois que je post sur ce forum, découvert il y à peu.

Voici le problème, je voudrais "construire" une brouette électrique (ou du moins savoir comment cela ce fait). J'ai déjà chercher pas mal sur le net et j'ai retenu ça :

Les caractéristiques : charge max 300 kg, pente 20% max, trois ou quatre roues (je suppose qu'il faut le diamètre et la matière de celle ci mais je les aient pas sous la main).

"j'ai compris" qu'il fallait déjà savoir combien de newton la brouette engendrera et ensuite calculer le couple/force d'un moteur en newton qui
serra adapté.

PS J'ai trouvé des choses différentes surtout sur la manière de calculer l’accélération.

Bon bref, Je sais que ça ne ce construite pas comme ça mais pour commencer j'aimerais juste savoir comment on fait pour résoudre un
problème de ce genre, par simple curiosité et pourquoi pas, passer un jour de la théorie à la pratique...

Merci de vos réponse, en espèrent ne pas trop choquer certain, si mes propos sont faux.
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Comme nous ne savons pas si c'est un exercice déguisé , on ne va pas aligner bêtement des formules et des résultats ...
Vous allez mener à bien votre projet avec de l'aide .
Bon début, il n'y a pas d'erreur grossière dans votre texte : oubliez l'accélération pour l'instant .
Que se passe t il sur le plat ou en pente à gravir, pour votre véhicule ?

[invitefed6c128]

Bonjour,

Je m'attendais à tout les réponses possibles mais pas à celle la, je peu vous dire que ce n'est pas un exercice déguisé bien que je n'ai aucun moyen de vous le prouver (je tien à dire que je n'est aucun cour la déçu). Cependant je trouve cette intention louable.

Bref je vais essayer d’avancer quand même, du coup es ce que mon approche est bonne au niveau de l'ordre de la démarche:

- Calculer ce que représente la brouette en Newton (j'ai trouvé sur le net cette formule, accélération X masse) et donc celle ci pour l’accélération (vitesse d'arrivé - vitesse de départ / temps), ensuite la pente (masse * 9.806 * 20%) et surement un tas d'autre
chose à voire.

Mais si vous me dite de laisser tomber l’accélération je suppose que c'est pas comme ça qu'il faut faire.

Par contre je ne comprend pas trop votre question, je ne vois pas trop ce qui ce passe pour mon véhicule à par éventuellement le frottement des roues sur sol et que le véhicule serra plus difficile à déplacer sur une pente que sur le plat.

En tous cas merci de votre réponse et de m'accorder un peut de temps

[invitecaafce96]

Bonsoir,
Sur le plat , vous poussez facilement votre auto , et même un petit wagon de chemin de fer de plusieurs tonnes , sur une voie bien horizontale ...
Vous n'effectuez un travail que pour vaincre des frottements ou des résistances au roulement qui, dans votre cas, sont impossibles à calculer .
Donc, il faut les estimer ; ma question :
Supposez votre brouette chargée sur le terrain PLAT , le plus difficile , voir humide et boueux sur lequel vous allez rouler : est ce qu'un homme pourrait la déplacer ?
Ou bien , faudra t il un cheval ?
Une fois répondu à cette question , essayez de trouver sur Internet la force développée par un homme, par un cheval , les réponses y sont .
Le premier pas de votre calcul sera fait ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefed6c128]

Effectivement un homme peut pousser la brouette sur un terrain plat et j'ai trouvé qu'un homme peut appliquer une force de 675 N environ.

Du coup avec cette information il faut ajouter la force nécessaire pour gravir une pente de 20% ?. Mais la force exercé par un homme reste
une estimation, es ce que cella suiffe pour être assez précis ?

Merci de votre réponse.

PS Qu'es ce qui ne permet pas de calculer les frottements ou les résistances au roulement ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Avant d'essayer de pousser votre brouette sur le plat ou de monter une pente, je vous conseille de regarder quelle est la force nécessaire à exercer sur les poignées pour soulever une brouette avec une charge de 300 kg.
C'est un simple problème de levier.
Avez-vous regardé Wikipedia ?
Au revoir.

[invitecaafce96]

Bonjour,
@LPFR ; c'est une fausse brouette : elle aura 3 ou 4 roues au premier post . Cordialement ;

Bon, on est d'accord : force de traction d'un homme en bonne forme 700 N .

Ce qui ne permet pas de calculer précisément les résistances , c'est tous les paramètres qui entrent en compte entre déplacer votre véhicule sur un terrain goudronné
et un terrain boueux où la brouette serait à moitié embourbée et je n'ai pas du tout envie de faire ce genre de calculs qui donnera forcément un résultat approximatif.

Alors, vous choisissez la force f1 : 1, 2 ou 3 hommes pour tirer sur le plat dans les plus mauvaises conditions ????

[invite6dffde4c]

Bonjour Catmandou.
Bien vu.
Mais ce n'est effectivement pas une brouette. C'est un charriot.
Au revoir.

[invitefed6c128]

Bonsoir,

Je choisie 1 homme comme force f1 car le chariot (désolé pour appellation de brouette) ne serra jamais dans des conditions extrême de sol boueux.

Merci, désolé pour les réponses tardive mais ces jours je suis un peu débordé.

[invitecaafce96]

Re,
Vous allez calculer la force f2 nécessaire à monter la pente maximum choisie de 20% .
Déjà, il faut bien évaluer la masse totale en charge ; est ce que vous conduisez votre chariot ? Est ce que vous marchez à coté ? Il faut emmener quelques kg de batteries ...

Pente de 20% , angle alpha de la pente environ 11° , sinus 11° environ 0.2 ;

f2 = m . g . sin alpha

[invitefed6c128]

Bonsoir,

Alors F2 = 300*9.80665*0.2 = 588.399 N

Le chariot est conduit et j'étais parti sur 300 kg en tout? avec environ 40 kg de batteries compris.

La force total est donc égale à F1 + F2 = 700 + 588.399 = 1288.399 N (faut il prendre la force maximum d'un homme ?).

Merci

[invitecaafce96]

Re,
Pas la peine de faire des calculs avec 3 chiffres derrière la virgule , on y va a la hache !

Châssis, moteur , roues, direction, freins , etc .... mini, mini 100 kg , plutôt 150 réalistes ...
pilote : 80 Kg
batteries : 40 kg .... Il ne vous reste que 80 à 30 kg de charge utile pour arriver à 300 .

On garde 1300 N ; Calcul de la puissance du moteur : P = F . v . 1/ rendement total de trasmission
Vitesse à choisir : 3, 4, 5 km/h ??? Si vous choisissez 3.6 km/h ....
Rendement : 0.8 ... A vous de jouer ...

[invitefed6c128]

Bonjour,

Désolé de mon retard. Au nivaux du chariot je me suis mal exprimé, il est n'est pas conduit par quelqu'un dessus mais à coté comme une brouette
enfaîte, avec trois roue dont une directionnelle à l'arrière, à mon avis il devrait rester une charge utile convenable.

P = 1300 X 4 X 1/0.8
P = 6500

J'ai choisis 5 km/h.

PS: Comment avez vous calculez le rendement ?

Merci

[invitecaafce96]

Bonjour,

5 km/h = 1.4 m/s environ ;
P = 1300 . 1.4 . 1/0.8 = 2300 Watts

Rendement de transmission : au pif ! Impossible à calculer, dépend des éléments de transmission employés ( chaînes, engrenages, roulements , etc, ) ,
et de la qualité des montages ...

Que voulez vous maintenant ?

[invitefed6c128]

Ha c'était en m/s je me disais bien aussi que ça faisait beaucoup comme résultat.

Je vous remercie de votre aide, maintenant je vais me plancher sur les autres problèmes comme la transmission, le système de freinage...

Je reviendrais si j'ai d'autre soucis.

Encore merci.

[invitefed6c128]

Bonjour,

Je me permet de déterrer mon poste car je piétine sur mon projet théorique de brouette électrique.

Voila un court résumé: brouette à 3 roues, d'environ 300kg, qui roule à 5km/h sur une pente de 20% maximum et sur un terrain stable.

Force pour la déplacer estimé plus haut, à 1300 N et puissance du moteur estimé à 2300 Watts.

Je me pose deux grandes questions :

Je suis partie du principe qui me paraissais le plus logique qui est qu'il faudra un moteur qui à une vitesse de rotation maxi proche de celle des roues et ensuite affiner cette vitesse avec le système de transmission pour que le véhicule ce déplace à 5km/h max donc il faudrait un genre de motoréducteur non ?

De plus j'ai chercher sur le net des brouettes toute faite pour voir à quoi ça ressemble et je suis tombé sur un truc qui me parait étrange, une brouette similaire à mon projet mais avec un moteur de 24 volts et 600 watts avec un différentiel. Je me demande pourquoi il y a un moteur aussi peu puissant ?
http://www.francetractor.fr/electra-...6_393-891.html

Voila enfin bref encore des questions d'amateur qui veux en savoir plus, merci pour vos future réponse et le temps consacré à mon post.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Oui, il faut passer de la vitesse de rotation nominale du moteur choisi à la vitesse de rotation de l'arbre de roue où l'on doit obtenir 5 km/h , compte tenu du développement des roues .
C'est bien, vous commencez à mettre le doigt sur les problèmes ...

Pour le chariot du commerce , 300 kg , 20% et 5 km/h est impossible à obtenir avec 600 W et la physique est la même pour tout le monde . A vous de juger ...

[invitefed6c128]

Bonsoir,

D’accord du coup il faut un motoréducteur en 24 Volts avec deux batterie 24 Volts et pour le système de transmission je pensais à une chaîne ?
Je pense que du 24 volts semble bien, surtout par rapport à la puissance à fournir par les batteries, le but est d'avoir une bonne autonomie.

J'ai calculé la vitesse angulaire des roues qui donne 7 rad/s (en faisant W=V/R avec V vitesse en m/s, R rayon de la roue) avec un rayon de 0.2 m.

Voila si tous ça est juste, je pourrais me pencher sur le système d'accélération, freinage et la marche avant/arrière.

Merci pour vos réponses toujours rapide.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Oui, 24 V , c'est bien , sinon 48 V , mais je crois que c'est une tension continue qui commence à devenir dangereuse .
Restez en tr/mn pour les calculs de démultiplication ; Roue diamètre 0.33m ,développement 1.04 m , 5 km/h , vitesse de rotation : 80 tr/mn .

[invitefed6c128]

Bonjour,

D'accord pour la tension, je sais méme pas si des baterrie existe en 48 V, je vais rester sur 24 V. Je calculerais le rapport d’engrenage du moteur à la roue quand j'aurai le temps, j'ai trouvé ce pdf qui me semble sympa et complet sur ce sujet.
http://www.rexnord.eu/fileadmin/Rexn...tentrieb_F.pdf

Merci à vous