RDM Calcul epaisseur tole de compression

[aurelien02]

Bonjour, je me permets de solliciter votre aide, je cherche à dimensionner une plaque d'acier de 500mm de largeur par 600 mm de hauteur, plus précisément à connaitre son épaisseur minimale pour ne pas dépasser le domaine élastique.
Je suis en train de créer un compacteur à ordures ménagères industriel, celui ci disposera d'une force de 50 tonnes, cette force sera appliquée par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique au centre de la tôle à dimensionner, le vérin hydraulique à une diamètre d'appui sur la tôle égal au diamètre de sa tige qui est de 60mm.



Le problème étant que je ne connais pas la force de résistance des ordures ménagères qui seront derrière la tôle, si je me place dans le pire des cas, je pose les conditions au initiales suivantes :



- Ma tôle est fixée sur ses extrémités (sur ses épaisseurs des 4 cotés)



Dans ce cas , je ne sais pas trop comment calculer l'épaisseur de la tôle, malgré des simulations numériques a l'aide de SOLIDWORKS, je peine a trouver des résultats "fiables" ...



Pouvez vous m'aider a avancer sur ce point ?
En vous remerciant
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[Jaunin]

Bonjour, Aurelien02,
Pourriez-vous joindre un croquis de votre plaque acier :

une plaque d'acier de 500mm de largeur par 600 mm de hauteur

Cordialement.
Jaunin__

[le_STI]

Salut,

si la pièce doit transmettre une force de 50 tonnes, je ne suis pas certain qu'on puisse encore parler d'une tôle.

A ta place, je ferai le calcul en posant l'hypothèse (conservatrice) que la pièce travaille en flexion sur deux appuis dans la longueur.

[Dynamix]

Salut

Il faudrait savoir sur quoi elle est fixé et comment .

[A voir en vidéo sur Futura]

[aurelien02]

Salut,

Je suis désolé, je ne suis pas chez moi et je n'ai pas de croquis sous la main ...

Grace a l'aide d'internet et un peu de réflexion, je suis arrivé a trouver les formules suivantes : (voir l'image jointe)

Avec ca, j'ai trouvé les paramètres suivants en imaginant la pire des situations, la "tôle" coincées sur les bords et je trouve :

Pour la grosse plaque, je trouve une épaisseur mini de 50mm, en sachant que c'est la contrainte qui limite et pas la flèche, avec 50mm, je trouve une flèche infime >0.005mm, et un contrainte quasiment égale a 16 Dan.
Pour le tube de poussée la ça se complique un peu, je trouve une épaisseur mini de 69mm, et une déformée de 1 mm, ca commence a faire ...

C'est le tube qui limite, au final je pars sur une plaque de 30mm d'épais mais renforcée avec une sorte d'Etoile en acier soudée derrière, a 4 brins + 4 guidage en forme d'équerre, je mettrai une photo ce soir.

Pièce jointe 333799

[Dynamix]

un contrainte quasiment égale a 16 Dan.

C' est une contrainte de judoka
daN , c' est une unité de force , pas de contrainte .

[aurelien02]

Dan/mm2 autant pour moi ^^
Pour un acier en E24 c'est à peu près ca

[Dynamix]

Non !
Petit "d" (Il n' y a pas de monsieur Déca)
Petit "a"
Grand "N" en l' honneur de monsieur Newton .

Je ne sais pas ce que tu fais , mais dans un rapport de stage , ça fait tache .

[aurelien02]

Certainement je prends tes remarques mais saches que je ne suis pas la pour écrire dès rapports de stage, mais pour faire une machine ...

J'essaye de trouver une solution à un probleme de la mettre en pratique et de tout réaliser !
Ça marchera, je me suis planté sur les unitées mais au final sincèrement ça m'importe guère de ne pas savoir l'écrire correctement l'important c'est que ce compacteur fonctionne et il fonctionnera parce que la mécanique c'est pas forcément que des unitees meme si il faut en passer par la !

Sur ce merci de aide

[Dynamix]

pour faire une machine ...

Dans quel cadre ?
Perso , entreprise ?

[aurelien02]

C'est une machine complètement personnelle, je fais ca le week-end dans mon atelier en plus d'études d'ingénieur la semaine, c'est une sorte de passion

[Jaunin]

Bonjour, Aurelien02,
Pourriez-vous joindre un croquis de votre plaque acier dernière version:

http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

Donc vous avez une plaque d'acier de 500mm de largeur par 600 mm de longueur et une charge au centre de 500'000 [N] sur un diamètre de 60.0 [mm].

je fais ca le week-end dans mon atelier en plus d'études d'ingénieur la semaine

Alors dans ce cas suivez bien les indications de Dynamix que je salue, contrairement à ce que vous dites cela sera très important pour la suite.
Cordialement.

Jaunin__

[aurelien02]

Sans titre.pngrenforts.pngportes ouvertes.pngfixations portes.png

Voila les photos du projet

[Jaunin]

Bonjour,
Voilà qui est parfais.
Puisque vous êtes en CAO pourriez vous joindre le fichier (zippé) du dessin de votre plaque.
Cordialement.
Jaunin__

[Dynamix]

Il n' y a rien entre ta tige de vérin et ta plaque ?
Pas d' embout ?
Comment se termine ta tige ? (filetage , tenon ?)
Ta plaque n' est pas guidée ?
Elle risque de se mettre en biais .

[aurelien02]

Non le vérin dispose d'une sorte de patin que je n'ai pas dessine ici, de diamètre 60 ou meme 70, un tube sera soude sur la plaque et la tige rentrera dedans, après une Simple goupille pour le retour sera suffisante je pense !

Pour le guidage la plaque sera ajuster avec du jeu, et pour éviter le boutement j'ai soudedes équerres de guidage sur la plaque, qui servent aussi de renfort de plaque, je pense pas que ca se bloque, mais je peux me tromper ...
Je ne vois pas trop comment guider tout ca a vrai dire, sachant que je ne peux rien mettre devant la tôle de compression et que je n'ai que 3 côtés, le dessus du compacteur pour s'ouvrir pour le chargement et par conséquent la tôle qui sera dessus et fermée pendant la compression ne sera pas assez résistante pour un éventuel guidage ...

Pas de soucis pour le fichier je fais ca dans la soirée

[Dynamix]

Non le vérin dispose d'une sorte de patin que je n'ai pas dessine ici, de diamètre 60 ou meme 70

Pourquoi si petit ?
Une grosse plaque vissée répartirait mieux la force du vérin .
Dans ton catalogue de vérin tu n' a rien trouvé au chapitre accessoire ?
Dans ce genre de problème , on utilise souvent des tiges à tenon , ce qui évite de transmettre au vérin des efforts pour lesquels il n' est pas conçu .
Un vérin c' est fait pour pousser ou tirer . Pas pour guider .
Tout effort qui n' est pas axial est nuisible à sa durée de vie .

[aurelien02]

J'ai acheté le vérin d'occasion sur internet c'était un vérin de tendeuse ...
Je pensais que comme la plaque était guidée elle n'allait pas trop se déplacer et que le vérin n'allait pas trop souffrir mais je vais aller voir les tiges a tenon.

IMG_2603.jpg

IMG_2171.jpg

Je pensais couper les 2 petits bouts de fer plat soudés sur le plus gros diamètre en bout de tige du verin et le laisser comme ça, il n'a va pas fonctionner en h24 et le coût du projet est aussi à prendre en compte d'où c'est petites économies par ci par là.

[aurelien02]

Voila le lien de la pièce en dossier zip

https://mon-partage.fr/f/aAXE2YTs/

[Jaunin]

Bonjour,
J'ai pu récupérer votre assemblage.
Maintenant comment s'applique la charge, par l'intermédiaire de la goupille dans les trous de fixations ou sur la plaque directement.
Comment la plaque sera retenue par les déchets à comprimer, plutôt dans les bords sur le pourtour ?
Cordialement.
Jaunin__

[aurelien02]

Salut Jaunin,

On peut dire que la charge sera appliquée par le diamètre de la tige du vérin, augmenté de la grosse rondelle qui est dessus actuellement, en gros un rond de 70mm de diamètre au centre de cette plaque carré.
La goupille servira juste au retour, par l’intermédiaire du vérin double effets de compression mais pas de charge sur celle ci

pour la plaque, les déchets seront en majoritairement en bas, le compacteur sera rempli par le dessus, donc plutôt sur la partie basse pour les déchets et pour empêche l'arc boutement la plaque est guidée par l’arrière avec les équerres que tu as pu voir dessus, en plus d'un ajustement précis (découpe laser je pense) dans le U plié.
Après par de règle spéciale concernant les bords ou le pourtour, les déchets seront partout mais il seront "souple" avant de se faire compacter et je pense qu'au fur et a mesure il se repartiront correctement pendant la compression, au final, je pense que la surface a comprimer va se faire au fur et a mesure et sera plutôt plane, ce qui est plus simple pour les guidages et tout ça.

Au final si la hauteur de compactage n'est pas remplie, peut être devrais-je envisager de placer la tige de compression du vérin plus bas sur la plaque, par exemple 2/3 1/3 mais a risque que ça pose problème quand celui ci tournera a plein régime et sera completement plein

[Jaunin]

Bonjour,
Etant donné l'utilisation je ne vois pas de problème dans l'épaisseur de la plaque.
Cordialement.
Jaunin__

[aurelien02]

Salut,

Parfait
Tu penses qu'on pourrait réduire a 25 ??
les limites de découpage au laser, propres sont a environ 25 mm d’épaisseur ...
Après on passe au chalumeau et c'est bien moins propre :/

[Jaunin]

Je pense que cela devrait être bon si il n'y aura pas de point dur ou de blocage d'un coté.
Quel sont les déchets ?

https://www.logismarket.fr/pab-press...6138570-p.html

[aurelien02]

Oui j'avais déjà vu cette presse, mais elle a 2 vérins, c'est bien mieux reparti !!
Moi ça sera des déchets classiques, sac poubelles pleins d'ordures quelconques, donc plus souple que des cartons, surement plus compressible aussi, mais bon, je ne suis pas a l’abri de trouver une bouteille en verre dans le sac qui sera compacté.

Pour le guidage j'ai pas trouvé mieux que ces équerres soudées d'autant que je ne dispose que de 3 faces pour guider la tôle, celle du dessus étant bien plus fine que les autres et sur charnières pour permettre l'ouverture de la machine et le chargement des sacs.
il avait été évoqué l'idée des rouleaux mais difficile a mettre en ouvre, enfin j'ai du mal a voir comment je peux mettre çà et surtout ou je peux les prendre.

Pour éviter l'arc boutement, penses tu qu'il faille ajuster la plaque très précisément avec le U ou laisse par exemple 1 ou 2 mm de chaque coté, pour que la plaque ne se coince pas mais qu'il y est pas trop de jeu pour que les équerres puissent empêcher le boutement ?
Je n'ai pas trouvé de formule de calcul de l'arc boutement avec un guidage des "2 cotés", il en a beaucoup avec un seul guidage type serre joint mais jamais avec un guidage des 2 cotés et une force au centre.

[Jaunin]

Je pense qu'il faudrait laisser du jeu.
Je vais essayer une simulation avec la plaque à 25.0 [mm] et la bloquer d'un coté comme si quelque chose de solide la retenait.
Maintenant il faudrait voir si quelqu'un d'autre à une remarque sur la question ou éventuellement demander aux modérateurs le transfert en Technologie ?

[Jaunin]

J'ai bloqué un coté avec la force maximum.

[aurelien02]

Je vois ca va poser Probleme la, la vache la déformée de fous !
Tu fais ca avec quel logiciel ? C'est ansys ?

[le_STI]

Salut Jaunin.

Si je peux me permettre, les déchets étant du côté de "l'équerre" qui est en bleu sur l'image ci-dessus, elle ne servira à rien dans le cas de figure où le compacteur est très peu rempli. Il faudrait donc que tu ne la contraignes pas. Il faudrait plutôt créer une région surfacique ("surface region" en anglais dans Creo) qui représenterait la surface contrainte par les déchets. Bien que cette simulation en elle-*même n'ait que peu d'intérêt (si rien ne m'a échappé).
En effet, en réalité rien n'empêchera la plaque de basculer, et la tige du vérin risque de ne pas vraiment aimer... (et si la plaque bascule suffisamment, les déchets pourront passer en dessous)

Aurélien : Soit le guidage est à revoir soit, comme tu l'as proposé, il faut modifier le positionnement du vérin.
Pour ce qui est de l'arc-boutement, il faut que tu détermines si les forces de frottement au niveau du guidage peuvent être supérieures ou non à la force du vérin (dans le cas le plus défavorable). En principe, l'application du PFS devrait être suffisant.

[Jaunin]

Bonjour, Le_STI,
C'est parfaitement exacte, mais pour créer et voir d'éventuelles déformations et contraintes, j'ai dû créer un blocage.
Si l'appui reste plats il ne se passera rien avec une répartition des efforts sur toute la surface.
Si on admet que les déchets peuvent créer un blocage il faudrait mettre une rotule au bout du piston pour lier la plaque.
Cordialement.
Jaunin__