Force dans système manivelle + engrenages

[Fauxpikachu]

Bonsoir à tous !

Alors, je ne suis pas certain de comment fonctionne le forum du coup je ne sais pas si je suis à la bonne place mais je tente.
Actuellement, je me demande comment se transmet une force dans un système avec manivelle. Le système serait le suivant: Une manivelle fait tourner des roues dentées qui elles feront descendre des crémaillères. Les crémaillères sont fixées à une plaque qui peut donc exercer une force de pression sur la verticale. Une simple transformation de mouvement de rotation en translation donc.

Le fait est que j'ai vu plein d'exemples de calculs de transmission d'effort entre roues dentées mais à aucun moment je n'ai vu de calculs traitant de la force entrante (celle de la manivelle) et transmise dans les engrenages. Evidemment, je me doute bien que la force donnée par la manivelle n'est pas transmise entièrement à la première roue. J'aimerais juste comprendre le fonctionnement, est-ce que cela fonctionne comme un système bielle-manivelle ? Peut-on calculer la force de départ avec un nombre de tours par minute ? Quelle est la relation entre la force de la plaque descendante et celle donnée par la manivelle ? Le cas précis de mon système importe peu, je me demande juste le fonctionnement général de transmission de force d'une manivelle à des roues dentées puis des crémaillères donc.

Merci d'avance pour votre aide et passez une excellente soirée !
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[invite07941352]

Bonsoir ,
Tout est calculable et bien connu .
La puissance transmise reste constante ( aux pertes près ...) mais les diverses démultiplications modifient le couple .
Au départ , vous allez faire tourner un axe par un bras de manivelle relativement long , vous obligeant à un ample mouvement des bras et du corps .
A l'autre bout de l'ensemble , après plusieurs démultiplications , un pignon tournant lentement va déplacer verticalement , lentement les crémaillères attachées à une charge qui pourra être importante .
Voir la manœuvre des vannes manuelles hydrauliques .
Les calculs doivent être faits pas à pas en partant d'une force musculaire raisonnable sur la manivelle .

[albi69]

Bonjour
Ne pas oublier dans le calcul la puissance disponible de 150 watts maxi sur la manivelle.

[Fauxpikachu]

D'accord, donc on part d'une force estimée depuis la manivelle et on fait des calculs de transmission en passant par chaque composante du système jusqu'au bout de la crémaillère ? Jusqu'à maintenant, j'ai uniquement vu des calculs de transmission traitant des rapports de dimensions (nombre de dents, vitesses angulaires) mais aucun incorporant la force de départ.
Est-ce que cette force est utilisée dans le calcul de puissance de départ qui elle est utilisée dans certains rapports (couple*vitesse angulaire) ? Si oui, je pense avoir compris. Par contre, au niveau de l'incorporation du poids au niveau de la crémaillère, si elle est fixée par un guide, il y en a pas forcément besoin, si ? Elle aura juste le poids de la plaque à son extrémité qui, je pensais, pouvait être négligé.

Ah, et la valeur de 150 watts est une valeur de puissance moyenne pour une manivelle dans un tel système ? Si oui, auriez-vous une idée de l'ordre de grandeur pour un simple enfant (pour une expérience haha...).

En tout cas, merci beaucoup pour votre aide. Je commence à y voir plus clair !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Re,

Au bout de la crémaillère est fixée une masse de 100 kg qui monte verticalement à 1 m en 7 s .
Puissance nécessaire ?
Energie : mgh = 100 9.81 1 = 981 J
puissance : 981 / 7 = 140 W

Avec les 150 W de albi69 à la manivelle , c'est bon ! Attention aucune perte , aucune notion de rendement dans ce calcul théorique .
Tous les intermédiaires ne servent qu'à adapter la vitesse de rotation de la manivelle à la vitesse de montée voulue et possible de la charge .

Il est interdit de faire travailler les enfants !

[Fauxpikachu]

Haha c'était purement théorique pour l'enfant, juste un ordre de grandeur mais merci, je vois plutôt bien la chose maintenant !