Calcul d'un couple ! a l'aide !

[invitedb05c046]

Bonjour,

Je m'inscris sur ce forum car j'ai un problème que je n'arriverai jamais à résoudre !

Je dois calculer le couple qu'un moteur doit avoir, pour faire fonctionner ce système :

schema.jpg

c'est un systeme de vis sans fin qui rapproche les 2 bras exactement comme certains cric de voiture
016 Cric pour auto.jpg

les bras mesurent 74mm, il y a donc 32 mm entre chaque noeud.

la masse est de 300gr et s'eleve sur 20cm

cette distance de 20 cm doit être effectuée en 1/4 de seconde.

... je ne sais pas si il faut d'autres données ???

Vous pouvez m'aider SVP ?
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[invitef29758b5]

Salut
Le principe , c' est que le travail du moteur est égal au travail de la charge .
Soit un couple multiplié par un angle égal à une force multipliée par une distance .

[invitedb05c046]

waouuuuuuu ! merci pour cette explication theorique mais pour l'instant ça ne me permet pas de faire mon calcul par contre j'ai l'impression d'être débile

[calculair]

bonjour

si tu commences par le commencement

1) quelle est le travail de la charge ?

2) quelle est la puissance nécessaire pour effectuer ce travail dans le temps spécifié

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedb05c046]

je n'arrive à repondre à aucune des 2 questions ! je suis désolé !
ceci n'est pas un exercice de cours, j'essaye de realiser un prototype avec le micro controlleur Arduino (si quelqu'un connait) et je veux acheter un moteur adapté .

[invitef29758b5]

Le travail de la charge , c' est F.l
F le poids (mg)
l la distance parcouru
Le travail du moteur , c' est C.θ
C le couple
θ l' angle dont l' arbre a tourné
Donc F.l = C.θ
Tu cherches la couple
C= F.l/θ
Il faut donc que tu détermine le rapport l/θ, c' est à dire de combien monte la charge pour une une rotation de l' arbre de x radians .
Dans ton montage ce rapport est variable . Il faut chercher la valeur maxi .

[invitedb05c046]

merci, ça me parait déjà plus abordable !

F.I = 300000 X 20 ???
O = 65° ???? ( mon angle "a" est de 10° au plus bas et de 75° au plus haut)




C= F.l/θ C= 300000*20/65 ????? j'suis toujours ok ???? C = 92307 !!!!!

Et c'est quoi ce chiffre des ohms ???? des litres ???

[invitef29758b5]

Unités normales du système en vigueur sur toute la planète à part un minorité d' irréductibles : mètre , kilogrammes , seconde ... radians .
Le degré est à oublier complètement dans les problèmes de mécanique .
La calculatrice de Windows dispose d' un module conversion qui donne 65° = 1.134464013796314 rad

[stefjm]

Unités normales du système en vigueur sur toute la planète à part un minorité d' irréductibles : mètre , kilogrammes , seconde ... radians .

Vu que la minorité d'irréductible est composée des chercheurs, c'est mal barré...
Il n'y a qu'à lire les publis pour trouver des angtroms, des années lumières, des parsecs, des ergs, des gauss, etc....

Le degré est à oublier complètement dans les problèmes de mécanique .

Disons que c'est casse gueule d'utiliser le degré.
C'est faisable avec un peu d'habitude.
Par exemple, la dérivée de est alors
et sa période 360°.
C'est moins pratique.

La calculatrice de Windows dispose d' un module conversion qui donne 65° = 1.134464013796314 rad

Heureusement que les progrès de l'informatique permettent à la kalette Windows d'implémenter la règle de trois: Une multiplication ou une division par

Cordialement.

[invitedb05c046]

ce qui donne : 5291005,291005291

C= F.l/θ C= 300000*20/1.134

ce calcul est exact ? j'utilise les bonnes unités ? le 20 cm ne devrait pas etre converti ?

Et, si c'est exact, quelle est l'unité de ce resultat ?

Merci en tout cas pour cette aide

[obi76]

j'utilise les bonnes unités ? le 20 cm ne devrait pas etre converti ?

TOUT doit être convertit dans le système international (kg, s, m)

[invitef29758b5]

Les forces en Newton :
0.3 kg * 9.81 m/s² ≃ 2.943 N
100 gf ≃ 1 N

Et, si c'est exact, quelle est l'unité de ce resultat ?

Des N multipliés par des mètres : N.m

[invitef29758b5]

Il n'y a qu'à lire les publis pour trouver des angtroms, des années lumières, des parsecs, des ergs, des gauss, etc....

C" est assez rare en mécanique .

[sitalgo]

B'jour,

On considère une cinématique linéaire, c'est plus simple, les amateurs pourront améliorer.
Il faut d'une part tenir la masse et d'autre part l'accélérer
P = mg (masse x g et non milligramme) = 0,3 . 10 = 3N
Fa = m . a avec a = 2h / t² = 2 . 0,2 / 0,25² = 6,4 m/s² ; donc Fa = 0,3 . 6,4 = 1,92 N
Fy = Fa + P = 4,92 N

Le travail est donc E = Fy . h = 4,92 . 0,2 = 0,984 j
Un rendement de 0,7 (à voir) => 1,4 j
en 0,25 s => 5,6 W

Pour le couple, la force du vérin dépend du pas de vis et de l'angle alpha. Valeur à calculer dans le cas le plus défavorable quand alpha est le pus petit.
Au niveau travail Fv . pas-de-vis = C . 2pi

Si Mécano passe par là...

[invitedb05c046]

Je suis bien largué !
Je voulais comprendre mais là, vous en auriez pour l'année avant que je suivre la discussion !

Est ce que je peux considerer que 5,6W est la réponse que j'attendais ?

[sitalgo]

Pas sûr. C'est un minimum. J'ai mis un rendement au pif, les vis sans fin c'est pas terrible.
Il faut connaître l'angle alpha minimum des fois qu'il y a aurait une surprise de ce côté, le couple pourrait être très important au départ.
Des détails sur la vis, diam et pas.
Envoie un mp à mécano41, il fait ça tous les jours au ti-dèj.

[invitef29758b5]

Ce n' est pas un minimum , c' est une moyenne .
Je me demande quel peut être l' intérêt du système de cric dans cette application .
A part son encombrement réduit en position replié ...
Si la charge doit être positionnée précisément , ce n' est pas le système idéal .

[mécano41]

Bonjour à tous,

...Si Mécano passe par là...

Oui mais...je ne serai d'aucun secours ici. Je vais quand même expliquer un peu pourquoi :

Au départ, j'ai vu le schéma et j'ai pensé que l'on pourrait faire l'équilibre du système et déjà calculer l'effort nécessaire au vis-écrou pour monter la charge comme dans les diverses appli. EXCEL que j'avais faites pour des tables élévatrices...(ici, il faut une quinzaine d'équations)

Mais ensuite, j'ai relu les données (mais peut-être ai-je mal lu) et j'ai constaté :

- que l'on parle d'un déplacement de 200 mm alors que l'on a 2,5 ciseaux, de longueur de bras 64 mm (à un endroit il est dit 74 mm mais c'est coté plus loin 32 mm pour 1/2 bras). Donc déjà, il n'est pas possible de faire cette course avec ce dispositif...

- que la course de 200 mm doit être faite en 1/4 de seconde!...Dans ce temps, il va falloir accélérer pendant 1/8 s et décélérer pendant 1/8 s, avec probablement des valeurs telles que les masses en jeu, autres que celle de la charge, ne seront plus négligeables. Pour déplacer la charge il va donc falloir lever son poids, celui des bras, accélérer sa masse, les masses des bras et les masses des pièces accessoires et également vaincre l'inertie de la vis en rotation... tout cela ramené au moteur. Sachant que chaque bras subit une translation et une rotation le calcul des efforts d'accélération se complique...(et je n'ai pas parlé des frottements aux articulations qui ajoutent des couples à chaque articulation - eh oui, si ça pousse fort, ce n'est peut-être plus négligeable)...et je pense que la puissance nécessaire n'aura plus rien à voir avec un calcul par les travaux virtuels...Ensuite, il faudra déterminer un ensemble moteur-commande qui produise bien les accélérations voulues sinon, les efforts réels n'auront plus rien à voir avec ceux calculés...et attention : si l'on fait le calcul sur une accélération au niveau de la charge, il faut que la commande soit capable de produire l'accélération variable nécessaire au niveau de la vis. Si l'accélération est prise constante au niveau de la vis, la vitesse croît très vite au cours de la course ; il faut donc probablement une course de décélération plus longue que la course d'accélération

Pour calculer ce système, il faut quelqu'un qui maîtrise parfaitement les torseurs dynamiques...ce qui n'est pas mon cas...donc : bon courage aux amateurs ...

Cordialement

[sitalgo]

Problème supplémentaire, la charge doit être fixée au système pendant la manœuvre. Si on a une accélération uniforme avec arrivée en butée plus ou moins amortie, la charge saute de 13 cm. Si on sépare les phase accélération / décélération à la moitié de la course, la charge arrive 3 cm plus haut que le point d'arrivée avant de retomber. Ptêt que déjà le cahier des charges n'est pas réaliste.