Besoin d'aide pour dimensionnement d'un verin

[charles32]

Bonsoir,

Je m'appelle Charles alias Charly et je suis étudiant je me suis inscris sur ce forum en espérant trouver de l'aide a mon problème.

Je me tracasse depuis ce matin à essayer de résoudre un problème de dimensionnement de vérin, je vous explique le vérin est relié à une bielle qui elle comporte 2 pivot, dont une fixe, et une rainure qui la relie a un "axe de synchro" qui aura pour but d'ordonner l'ouverture ou la fermeture de lame qui elle aura un pivot fixe.

Ayant la main cassé je n'ai pas pu faire un croquis a main levés et je me suis dépatouillé a l'aide de SolidWorks et Word pour vous imager le système.

Une lame peut avoir une charge allant jusqu'à 1100N, le vérin est un vérin électrique qui ouvre les lames en phase de sortie.

Voilà, je pense avoir tout dit j’espère que vous pourrez me guider vers la solution.


Merci par avance de votre aide.

Bonne soirée
-----

[invite07941352]

Bonsoir,
Je ne comprends plus à :" une lame peut avoir une charge " ???
Où se situe la charge ? A quoi sert la lame ?
En fait , tout ce qui entraîne un travail résistant de la part du vérin , n'est pas évoqué , donc difficile d'envisager un dimensionnement .
De plus , il faudra des cotes , réelles ou littérales .

[charles32]

Bonsoir catmandou et avant tout merci de ta réponse,

Alors le système est une tonnelle à lame orientable, mon soucis et que mes professeurs m'ont demandés une dimensionnement du vérin pour éventuellement optimiser son choix. Etant bloqué je me suis tourné vers mon tuteur en entreprise qui n'a pas su me répondre ne sachant plus comment il avait procédé auparavant, même en ressortant son vieux fichier excel de l'effort du vérin selon l'orientation des lames...

Donc pour la charge c'est dans le cas le plus défavorable, c'est à dire neige en zone 4 (selon NV65) que j'avais calculé et vérifié. Donc j'avais déduit une charge de 1100 N pour une lame.

En gros mes enseignants m'ont dit "tu calcule l'effort que le vérin exercera pour mieux optimiser l'existant"


Encore merci d'avoir pris du temps pour me répondre

[mécano41]

Bonjour à tous,

Pas clair...la pièce marquée "axe synchro." ... elle coulisse, ou elle oscille? (on voit un point fixe dans le second croquis du premier message)

Il aurait mieux valu montrer les deux positions extrêmes du système dans ce croquis...on aurait déjà compris

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[charles32]

Bonjour mécano41,

L'axe synchro oscille je joint un .GIF pour vous montrez le mouvement.

En gros je ne sait pas par quoi passer pour retrouver l'effort du vérin.


Encore merci pour vos réponses

[mécano41]

Il faut décomposer ton problème et commencer par l'action de la charge. Celle-ci agit sur un parallélogramme ; sa trajectoire est connue (un cercle).

Le centre de l'axe de commande de Ø19,05 que je nommerai B se déplace autour d'un point fixe que je nommerai A selon un rayon. L'action de la charge sur le levier AB équivaut à celle du poids appliqué en A. Cette charge produit un moment Ma en A. Tu peux donc trouver à tout instant, le vecteur F1 (de norme constante) perpendiculaire en B au levier AB et qui agit sur ce levier.

A partir de là, tu dois pouvoir étudier l'équilibre du levier de commande...

Comme c'est un exercice, je préfère laisser la main à des intervenants plus proches que moi de l'enseignement.

Cordialement

[charles32]

Merci mécano41 pour ton aide,

J'y ai encore passé une bonne partie de mon aprés-midi et je pense avoir a peut prés trouver.

J'ai modélisé sur SolidWorks les trajectoires (piéces jointes à un positionnement quelconque + points pour qu'on parte sur les même bases), mon raisonnement serait le suivant:
-Charge G transposé en A qui créé une force en B
-Système soumis a 2 forces donc sont opposé la force en B = - la force en C

La j'ai un soucis vu qu'avec la rainure la distance CD est variable, il faut que je trouve la relation entre l'angle d'ouverture et la distance CD ?

Puis je transpose en couple en D et je trouve la force en E selon CD ? ET enfin on trouve exercé sur le vérin ?

Je ne sais pas si mon raisonnement est juste, mais bon il y a que ceux qui font rien qui ne se trompent pas

[mécano41]

Bonjour,

Ce que je voulais dire précédemment est représenté sur le croquis joint. Ensuite, il faut déterminer les positions analytiquement car comme tu ne sais pas, a priori, dans quelle position du système l'effort du vérin sera maximal, tu ne peux pas le faire tracer ...

Donc déjà, tu écris la fonction beta = f(alpha) puis la position de E (j'ai mis volontairement le point E non-aligné sur DC - il suffit ensuite de mettre delta = pi si c'est aligné) et tu détermines F1 (qui est toujours perpendiculaire à DC - on ne tient pas compte du frottement).
Les points E et F te permettent de déterminer la position angulaire du vérin donc de Fv. Tu écris l'équilibre des forces et des moments appliqués au levier EDC ; tu as donc 3 équations en Xrd, Yrd et Fv, la force F1 et la position des points C et E étant connues.

Mais c'est fait à ma manière...peut-être n'as-tu pas appris à faire ainsi...je préfèrerais que quelqu'un d'autre t'explique...( à l'aide des torseurs par ex.).

Cordialement

[charles32]

Salut mécano41,


Sur ton schéma il y a quelque chose que je ne comprends pas, pourquoi dire que AB=R1 et que R1 est équivalent à AC car C n'est pas en rotation autour de A ? De même que pour l'angle alpha ?


Si tu pouvais éclairer ma lanterne

[mécano41]

...Sur ton schéma il y a quelque chose que je ne comprends pas, pourquoi dire que AB=R1 et que R1 est équivalent à AC car C n'est pas en rotation autour de A ? De même que pour l'angle alpha ?

Où ai-je dit cela? J'ai dessiné un point C qui tourne autour d'un point O. Ce point fixe, O se détermine en traçant le parallélogramme ABCOA (quelle que soit la position du système)

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

ATTENTION! dans le dessin du bas, il y a une coquille ; à la place de : "et ici : DC ʌ F1 = - Mo" il faut lire : "et ici : OC ʌ F1 = - Mo"

Désolé!

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

...j'étais décidément dans les nuages...il y avait également une erreur à droite : au lieu de "À l’équilibre : Mo = OC ʌ P" il faut lire "À l’équilibre : Mo = - ( OC ʌ P )"...

Désolé de t'avoir induit en erreur! Je remets le croquis modifié.

Cordialement

[le_STI]

Salut.

.....
-Système soumis a 2 forces donc sont opposé la force en B = - la force en C
.....

Malheureusement ici ce n'est pas aussi simple.
Tu as omis de prendre en compte la deuxième lame, ce qui change tout au niveau de l'analyse des efforts sur l'axe synchro.

De plus, la direction de la force en C étant connue, on se rend vite compte que la force en B ne peut être son opposée sans introduire un moment pour assurer l'équilibre de l'axe synchro (sinon il basculerait sous l'action des forces en B et C).

Je t'invite donc à re-modéliser le système en y intégrant une deuxième lame puis d'appliquer le PFS sur tous les éléments.

PS: Je me demande même s'il ne faudrait pas inclure toutes les lames pour que le résultat soit correct.

[mécano41]

En regardant de plus près après la remarque de STI, je pense qu'il y a une chose que je n'avais pas bien intégrée : je pensais que le poids de chaque lame s'appliquait au point B. Il me semble maintenant que le poids d'une lame doit s'appliquer au point G du dessin du message #7 ; il tend donc à ouvrir les lames et le vérin doit tirer pour les rabattre...mais est-ce bien cela...ce n'est pas clair...

J'aimerais bien en être sûr car j'ai fait une appli. EXCEL (que je n'ai pas transmise car il s'agit apparemment d'un exercice) et il faudra que je la modifie en conséquence.

Cordialement

[le_STI]

Effectivement, j'ai vu que tu as schématisé une charge répartie sur l'axe synchrone mais, pour moi, les 1100N doivent sappliquer sur xhacune des lames (logiquement au point G).

[mécano41]

Bonjour,

Oui, comme je l'ai dit plus haut, j'avais mal interprété. Je pense qu'il s'agit de ceci :

Cordialement

[charles32]

Salut,

Désolé pour la réponse tardive, pour tout vous dires c'est pas un exercice mais une aide a une entreprise pour m'exercer, j'ai contacté mon prof et il m'a signalé de faire dans un premier temps une simulation sur SW et aprés on verra si on fait un excel, je vous tiendrez au courant.

Sur la simulation SW je trouve un effort de 400 N a peut prés ce qui correspond à ce que l'entreprise avait trouver (800N avec coeff de sécurité)


En tout cas merci de votre aide je vous tiens au courant je pense mardi ou jeudi pour l'excel et de ce que mes profs en disent.


Merci encore,

[mécano41]

... à quelle position du système? ... pour combien de lames de 112 kg manoeuvrées par un même vérin?

J'ai refait l'appli. mais il manque des cotes, en particulier la position point G et la position en Y du point arrière du vérin...

Cordialement

[charles32]

Salut mecano41 !


Alors au final je me suis dis que c’était pas pertinent de mettre la pergola sous la charge de la neige vu que la pergola est ouverte lorsqu'il neige, je pourrais voir les résultat mais plus tard. Donc j'ai mis 31 lames qui on chacune un poids d'environ 7 kilos, j'ai créé une analyse de mouvement sur SW et j'ai relevé l'effort sur la tige, je te joint le graphe.

Ensuite pour les coordonnées , le point G à changer de position car j'ai pris en compte tout l'assemblage de la lame, j’espère que ça va pas trop te déranger.

Voilà si t'as d'autres question fais le moi savoir

Bonne soirée

[mécano41]

Bonsoir,

Je ne trouve pas tout à fait les mêmes résultats (c'est cependant assez proche) mais cela ne m'étonne qu'à moitié car j'ai relevé certaines cotes à l'échelle (en particulier le point G sur ton image du message #7).

Comme ce n'est pas un exercice, je joins l'appli. ; il faudra mettre les bonnes cotes partout (attention aux signes!). Il faut autoriser les macros à l'ouverture car il y a du VBA pour le tableau de valeurs en bas et pour la mise à jour du graphique.

Cordialement