Motorisation d'un aiguillage

[alex59000]

Bonjour à tous,

Je suis actuellement sur un projet pour mon BTS, j'aurai besoin d'un peu d'aide car je suis bloqué sur des calculs mécaniques pour calculer la force en sortie du levier pour dimensionner mon moteur hydraulique.

Pour commencé je vais vous expliquer le principe, nous somme actuellement sur un aiguillage manuel de type "saxby".

saxby.jpg

Donc maintenant que vous voyez le système, mon but est de calculer la force nécessaire pour faire basculer l'aiguille.

saxby point.png

J'ai utilisé l’échelle sur papier pour définir mes distances c'est à dire que j'ai pris 1250 mm pour 9.15 cm sur papier.
Avec ce rapport j'ai définis mes distances entre les points OM, ON.
OM = 109.3 mm
ON = 123 mm
OA = 1250 mm

Dans une premier temps j'ai donc calculé la force de compression du ressort grâce à la formule : F = (G * d⁴ * S) / (8 * Dm³ * N)
G(module d'élasticité) = 80000 MPa
d(diamètre du fil) = 10.92mm
S(la flèche) = 32mm
Dm(diamètre moyen du ressort) = 75 mm
N(nb de spires) = 13

Pour trouver S, j'ai utilisé comme formule : S = OM(1-cos(alpha)). Alpha étant égale à 45°.

explication.jpg

Avec toutes ces valeurs, je peux donc utiliser la formule de "F" ce qui me donne comme résultat 830N. Là commence mes problèmes c'est à dire que je ne sais pas si je dois soustraire "la flèche" à ma distance initiale du ressort.
J'ai essayé avec les 2 sans soustraire ou en ne prenant que la flèche.

Pour en finir en 3ème lieux, j'utilise le PFS(principe fondamental de la statique) pour calculer ma force en sortie du levier lorsque t = 2.

Donc j'imagine que la personne manipulant le levier développe une force de 500N.

schém.jpg

Le PFS nous donne :
M OA + M OM + M ON + M OO = 0
[ 500*1.25] + [ 830*0.12] - [F * 0.093] + [0] = 0
625 + 99.6 = F*0.093
724.6/0.093 = F = 7791.4N

Maintenant voilà mon problème je sais que la force maximale est égale à 4000N

En vous remerciant d'avance pour votre aide

PS: j'ai joint le pdf du levier saxby pour ce qui voudrai refaire les mesures.^^
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[invite07941352]

Bonjour,

2 questions au vue de votre étude : non, le dessin n'est pas explicite à 100% pour moi , même en connaissant un peu tout ceci , même Saxby !

1 - A quoi sert le ressort dans ce levier ?
2 - Jamais vous ne parlez de la force nécessaire à manoeuvrer l'aiguille ( ... par beau temps, ... et sous 10cm de glace ...) ?

[alex59000]

Dans un premier temps merci de me répondre ,

Si vous pouvez m'expliquer ce que vous ne comprenez pas dans les schémas.

Le ressort permet de bloqué le levier de manœuvre dans la position gauche ou droite de l'aiguille et d'avoir une certaine force emmagasinée pour déplacer
l'aiguille en calant contre le rail.

Les conditions météorologiques ne sont pas à prendre en compte dans cette partie car ce qui nous ai demandé est de déterminer la force afin de pouvoir dimensionner le moteur qui va remplacer le levier.

[invite07941352]

Re,
Je ne comprends comment on va dimensionner un moteur qui va actionner une aiguille sans s' occuper de la force nécessaire à déplacer l'aiguille .
D'où viendra cette force ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[alex59000]

Oui je recherche effectivement cette force c'est celle que j'essaye de calculer. ( La force en sortie du levier est la force nécessaire pour déplacer l'aiguille)