Dimensionnement d'une crémaillère à air comprimé

[Ardentino]

Bonjour,

Dans le cadre de mes études, je suis confronté à un problème:

J'ai une poutre, volume (0.5m*0.2m*0.15m, x*y*z)) et densité connu. Celle-ci est attaché à une des ses extrémités à une tige qui permettra de la faire tourner selon l'axe z local. Cette tige est fixé à un pignon lié à une crémaillère actionné par de l'air sous pression.

Mon objectif est de dimensionner le système "pignon crémaillère" et de sortir une formule qui en fonction du delta de pression donne l'angle de positionnement de ma poutre.

J'ai trouvé sur ce forum un sujet sur ce thème mais la question était de dimensionner la crémaillère pour obtenir un déplacement de celle-ci.

Merci d'avance pour l'aide que vous pourriez m'apporter,
En espérant avoir été clair.
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[LPFR]

Bonjour.
La pression ne va pas déterminer l’angle de rotation. Et va déterminer si ça bouge ou pas (suivant les frottements). Une fois les frottement vaincus, seules la charge et les butées arrêteront la crémaillère et le piston.

Ce qu’il vous faut déterminer est le rayon du pignon pour que le déplacement longitudinal de la crémaillère fasse tourner l’axe de l’angle total voulu.
Puis , avec la charge connue, il faudra déterminer le diamètre du vérin pour obtenir la force nécessaire avec la pression de fonctionnement.
Au revoir.

[invite07941352]

Bonjour,
Ce serait bien de mettre un dessin . Et des cotes . http://forums.futura-sciences.com/ph...s-jointes.html
La charge est totalement en porte à faux au bout de la tige ?

[Ardentino]

J'ai mis en pièce jointe un schéma réalisé.

Les dimension de la poutre sont 0.5*0.20*0.15 toutes les autres sont à déterminer.

La poutre est totalement en porte à faux. Elle est juste raccordé à une extrémité.

Le tube à une liaison pivot d'un coté et de l'autre il est fixé au "système". Le système quant à lui est encastré.

En donnée entrante j'ai une pression dirigé par un servo valve pour faire bouger la crémaillère.
En donnée sortante j'aimerai dans un premier temps avoir la position de ma poutre (l'angle) mais aussi la vitesse de rotation pour passer d'un angle à un autre.

Je sais pour l'instant que ma poutre à une moment d'inertie à son attache de 1.233kg.m² et qu'il procure au cylindre un couple de 25Nm donc si mon système donne aussi un couple de 25Nm ma poutre ne bougera pas

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ardentino]

Ajout: Le système ne sera utilisé que pour faire tourner ma pièce. Il a un un second système de frein qui bloque la pièce en position et ainsi soulager le système.

[LPFR]

Re.
J’apprends des choses. Comme celle que l’axe ‘z’ est l’axe horizontal.
Le couple que la poutre produit sur l’axe dépend de sa position. Maximum quand elle est horizontale et zéro quand elle est à la verticale.
Quand vous essayez de relever la poutre, une fois qu’elle commence à se relever son accélération augmentera, et elle risque d’arriver en haut à pleine vitesse. Avez-vous prévu les conséquences ?
Avant d’écrire des équations il faut voir si c’est comme ça que vous voulez que ça fonctionne.
A+

[Ardentino]

Oui c'est vrai pour le couple j'avais oublié ce facteur mais ça ne changer rien au résonnement à aborder.

Concernant la vitesse de rotation justement le but du système est de procurer une vitesse stable et constante

[LPFR]

...
Concernant la vitesse de rotation justement le but du système est de procurer une vitesse stable et constante

Re.
Dans ce cas, c’est vraiment raté comme méthode.
A+

[Ardentino]

Re.
Dans ce cas, c’est vraiment raté comme méthode.
A+

Je ne comprend pas cette remarque ?

[mécano41]

Bonjour,

Je ne comprend pas cette remarque ?

Le pneumatique, seul, n'a jamais fourni une vitesse stable et constante. A la rigueur avec adjonction d'un dispositif régulateur hydraulique... En plus, ici, il y a une forte variation du couple due :

- d'une part, au déplacement dans le sens horizontal du centre de gravité du bloc (X = R.cos(alpha) avec alpha = 0 si bloc horizontal et R = rayon de giration du CdG)
- d'autre part, aux accélérations et décélérations en rotation de celui-ci

Renseigne-toi quand même chez FESTO par exemple, je sais qu'il y a eu des progrès de faits...mais je doute quand même

Cordialement

[Ardentino]

Bonjour,

Merci pour les informations.

Sachant que je dispose comme ressource que d'air comprimé.
Avez vous une idée d'un autre mécanisme ? sinon bien que ce ne soit pas parfait il faudra quand même que je tente une truc avec.