Calcul de couple et vitesse à un point

[ablee287]

Bonjour (désolé si mon francais n'est pas correct)

Je suis en train de travailler sur un prblème de train d’atterrissage d'avant. Son schéma est ici 1.PNG . Le principle de fonctionnement est simple, quand on fait tourner le le point A => les bras AB et BC impliquent la rétraction de train d’atterrissage CD (de positon verticale vers horizontale)

Mon professeur a utilisé un moteur au point D et il a mesuré et me donner le profil de couple et vitesse à fournir en fonction de temps au point D pour relever le train 2.jpg. Maintenant, il change le point d’application, c'est à dire on met le moteur point A au lieu de point D et il me demande de trouver le profil de couple et de vitesse au point A en utilisant le profil au point D. Est-ce que vous savez un méthode ou un logiciel qui peut résoudre ce problème?

Note : les bras AB, BC, DC et angle alpha sont des paramètres modifiables (c'est pour le but que quand on change la dimension de AB ou BC ou DC ou angle alha, on peut voir un profil de couple et vitesse différent au point A)

Je vous remercie beaucoup
-----

[ablee287]

Salut, est-ce que quelqu’un a une petite idée par exemple. Je serai très reconnaissant. Merci

[XK150]

Bonjour ,

Attention , il y a de meilleurs mécaniciens sur le site ....
Je le vois de cette façon :
Déjà , le diagramme des données supposent elles que le bras de la roue soit passé de vertical à horizontal en 19 s ?
Si oui , je calculerai la force perpendiculaire qu'il faudrait appliquer en C qui correspondrait au même relevage , point par point .
Et ensuite , la cinématique du nouveau système avec le moteur en A devra délivrer la même force à chaque point précédent , au même temps .

[Dynamix]

Salut

Mon professeur a utilisé un moteur au point D

Au point D de la barre jaune .
Partant de ça tu dois essayer retrouver les forces dans les autres éléments et remonter au moment en A dans la barre bleue .
Commence par faire un dessin en position quelconque .

[A voir en vidéo sur Futura]

[ablee287]

Bonjour ,

Attention , il y a de meilleurs mécaniciens sur le site ....
Je le vois de cette façon :
Déjà , le diagramme des données supposent elles que le bras de la roue soit passé de vertical à horizontal en 19 s ?
Si oui , je calculerai la force perpendiculaire qu'il faudrait appliquer en C qui correspondrait au même relevage , point par point .
Et ensuite , la cinématique du nouveau système avec le moteur en A devra délivrer la même force à chaque point précédent , au même temps .

Oui, le moteur au point A doit assurer que le bras de la roue soit passé de vertical à horizontal en 19 s
Comme ce que je comprends, on calcule d’abord la force perpendiculaire au point C à chaque l'instant (de second 0 à second 19). Après, avec chaque force calculée, on calcule le bras levier de point A vers cette force perpendiculaire => on déduit le couple à fournir par moteur au point A = Force * Bras levier. Est ce que c'est l'idée que tu veut dire?

[XK150]

Re ,

Oui , c'est mon idée reformulée , à prendre avec précautions ; Bien sûr , il faut prendre en compte tous les angles et arriver à la même composante au point C .

... Mais où est donc mécano41 ???

[ablee287]

Re ,

Oui , c'est mon idée reformulée , à prendre avec précautions ; Bien sûr , il faut prendre en compte tous les angles et arriver à la même composante au point C .

... Mais où est donc mécano41 ???

J'ai essayé et en fait, la variation d'angle n'est pas facile à déterminer

En plus, pour la vitesse, j'ai l'intention d'utiliser la formule de conservation de puissance: c'est à dire : Couple D * Vitesse D = Couple A * Vitesse A. qu'est ce que tu en penses?

[XK150]

C'est sûr que ce n'est pas facile , il faut programmer la relation générale avec en plus , les longueurs de levier en variable .

Mais en plus , il me semble que tout cela dépend aussi des positions relatives entre les points A et D : vous avez des cotes pour ces points ?

Toujours avec beaucoup de précautions , pas sûr que la puissance soit la même dans les 2 cas pour un même point C .
Il faut avoir la même force perpendiculaire en C , mais la décomposition donne des forces parasites inégales .

Si vous essayer de dessiner la position horizontale du bras de la roue , on se retrouve avec le point B complètement à gauche ,
avec l'angle ABC presque fermé ?

Je vois mal la solution de ce problème , où veut en venir le prof ???

[ablee287]

les cotes sont libres à modifier, pour le premier temps, nous avons défini CD=0.76m, AB=0.8m, BC = 0.9m et angle alpha est de 50 degrées

En fait, le point A est tourné dans le sens anti-horaire, c'est pour cela je comprends pas pk tu dis "le point B complètement à gauche" (peut être tu penses le point A tourne dans sens horaire)

le prof simplement me demande de faire ça, il n'est pas spécialisé dans le domaine méca (il travaille plus tot dans le domaine électrique + moteur) alors je pense qu'il ne sait même pas quoi à faire, c'est pour cela je vous demande ce problème

[XK150]

Ah , je comprends mieux , il y a des cotes et effectivement , j'étais parti dans le sens horaire car rien ne dit le contraire ( me semble t il )
et que l'horlogerie mécanique est un de mes nombreux hobbies ....

[sitalgo]

B'jour,

Si j'ai bien compris, il y a seulement au départ un moteur en D, le reste ne servant à rien. On a d'après le tableau :
Couple à vitesse constante 0,2426 rd/s de t=4s à t=15s. Pas de couple pour l'accélération dans cette phase.
Croissant
4 : 12140
6 : 12380
Décroissant
7 : 12260
15 : 8100
On constate que le couple baisse à partir de 7. En prenant β l'angle entre l'axe D/roue et la verticale, le couple est proportionnel à sinβ, donc doit être toujours croissant.
D'autre part 0,2426 rd/s pendant disons11 s = 2,7 rad = 153°

Au début j'avais compris que les axes en A et D était des axes de rotation, j'avais trouvé ce système particulièrement tordu.

[mécano41]

... Mais où est donc mécano41 ???

..il est cassé, il a le cerveau en pâté de foie!

Il y a néanmoins une chose qui me chagrine : il est dit : passage de la verticale à l'horizontale (donc rotation de 90°) en 19 s or, dans le tableau des vitesses, la partie à vitesse constante est de t=4 à t=15 soit 11 secondes, à la vitesse angulaire de 0,2426 rad/s, cela donne une rotation de 2,67 rad soit 152,9°...ce qu'a d'ailleurs remarqué Sitalgo. Qu'est-ce qui est bon?

Cordialement

[ablee287]

LOL, je sais pas trop, je vais demander à mon prof l'exactitude de ce tableau

Mais supposons qu'on a la vitesse quelconque (ce qui n'est pas 0,2426 rad/s) pour tourner 90° en 19s. Est ce que vous savez un idée/une méthode pour déterminer le couple et la vitesse nécessaire au point A pour relever le train?

[sitalgo]

J'ai fait un calcul sommaire d'où il ressort que les vitesses doivent être de 40% environ de celles du tableau pour obtenir les 90°.

En attendant, pour ce qui est de la cinématique :
- calculer la position de C pour un angle β en D
- calculer la distance AC, on connaît les trois côtés du triangle ABC donc n'importe quel angle (formules sur le net) dont celui en A.

On peut connaître par calcul de statique les moments, efforts dans les barres, et mécano41, que je salue au passage, pourrait même faire une animation dont il a le secret.
Si tu arrives à obtenir une fonction continue (ya pas de raison), tu peux obtenir la vitesse angulaire en A pour qu'en B ça corresponde au tableau. Mais ce n'est pas réaliste, à moins d'un asservissement, c'est le moteur en A qui va entraîner tout ça et le point C suit le mouvement. Deux mécanisme différents ne donnent pas les mêmes efforts, il suffit de considérer l'ouverture d'une trappe, selon le point d'appuis d'un vérin, les forces (et moments, vitesses, et Jean Passe) en jeu ne sont pas les mêmes.

[ablee287]

J'ai fait un calcul sommaire d'où il ressort que les vitesses doivent être de 40% environ de celles du tableau pour obtenir les 90°.

En attendant, pour ce qui est de la cinématique :
- calculer la position de C pour un angle β en D
- calculer la distance AC, on connaît les trois côtés du triangle ABC donc n'importe quel angle (formules sur le net) dont celui en A.

On peut connaître par calcul de statique les moments, efforts dans les barres, et mécano41, que je salue au passage, pourrait même faire une animation dont il a le secret.
Si tu arrives à obtenir une fonction continue (ya pas de raison), tu peux obtenir la vitesse angulaire en A pour qu'en B ça corresponde au tableau. Mais ce n'est pas réaliste, à moins d'un asservissement, c'est le moteur en A qui va entraîner tout ça et le point C suit le mouvement. Deux mécanisme différents ne donnent pas les mêmes efforts, il suffit de considérer l'ouverture d'une trappe, selon le point d'appuis d'un vérin, les forces (et moments, vitesses, et Jean Passe) en jeu ne sont pas les mêmes.

Comme ce que je comprend, tu veux calculer l'angle en A (angle CAB) à chaque l'instant de second 0 à second 19 => la vitesse en A = (angle en A à tn+1 - angle en A à tn)/(tn+1 - tn), c'est ce que tu veux dire?

Mais je trouve que le point C varie chaque foi on change l'angle beta => (angle en A à tn+1 - angle en A à tn) n'est pas exactement la vatiation réelle de point A (désolé si je dis des bêtes)

[sitalgo]

Comme ce que je comprend, tu veux calculer l'angle en A (angle CAB) à chaque l'instant de second 0 à second 19 => la vitesse en A = (angle en A à tn+1 - angle en A à tn)/(tn+1 - tn), c'est ce que tu veux dire?

En fait, il vaut mieux partir directement de l'angle en A parce que partir de l'angle en D me paraît plus facile mais trouver la fonction inverse, vu les formules, ça doit être infernal.
Donc, sans entrer dans le détail :
établir les coordonnées cartésiennes de A et D, l'angle AD/horizontal (pour le décalage angulaire à prendre en compte)
calculer BD
calculer l'angle ADB
calculer l'angle BDC
calculer l'angle CnDCo
Attention aux signes, le point B va passer plus haut que A.

Mais je trouve que le point C varie chaque foi on change l'angle beta => (angle en A à tn+1 - angle en A à tn) n'est pas exactement la vatiation réelle de point A (désolé si je dis des bêtes)

Je ne saisis pas ce que tu veux dire mais si tu veux que la variation de D soit la même que la variation de A (ou pareil que quand le moteur est en D), c'est impossible, à moins de concevoir un autre mécanisme plus complexe.
Par exemple, comment tracer une droite à partir d'un mouvement de rotation : https://fr.wikipedia.org/wiki/Dispos...cellier-Lipkin

[mécano41]

Bonjour,

Je ne vois pas trop l'intérêt du problème posé...J'ai supposé que quelqu'un a effectué un relevé par points de la vitesse et du couple nécessaire pour fair pivoter le bras autour du point D dans "certaines" conditions. Ensuite, on veut ajouter un dispositif pour effectuer la rotation du bras dans les mêmes conditions en agissant cette fois au point A.

Il s'agit donc d'un système dit "à 4 barres" dont on peut calculer l'angle de sortie pour un angle d'entrée donné ou la réciproque.

Dans l'appli. jointe, après avoir défini géométriquement le problème, j'ai donné, dans l'encadré bleu, les deux fonctions (directe : non utilisée et inverse : utilisée pour le dessin d'animation). Ces deux fonctions sont définies dans la feuille Calculs manuels

Ensuite en reprenant les valeurs des relevés (voir page Relevés au point D. Calculs β) on fait un calcul de β par intégration numérique. Dans la feuille Calculs, on repart de ces valeurs et l'on applique la fonction réciproque adéquate pour calculer l'angle β sur les 20 lignes. Un fois θ obtenu, on cherche ω en A par dérivation numérique et l'on a ainsi la vitesse qu'il faudrait imposer en A pour obtenir les mêmes conditions que celle du relevé de vitesse.

Pour le couple, le travail étant conservé entre l'entrée et la sortie, on aura : C en A = C en D.(β/θ) mais cela vaut juste dire que c'est ce qu'il faudrait pour être dans les mêmes conditions ; il n'est pas sûr que l'on puisse le faire...et, d'ailleurs, cela aurait-il un intérêt... De toute manière, on ne sait pas quel est le type de motorisation ni quelle est sa commande...(voir un spécialiste des asservissements).



Voilà à peu près tout ce que je peux dire la-dessus. Il serait bon que quelqu'un vérifie si je n'ai pas écris trop d'âneries...Dans l'appli. toutes les cellules et groupes de cellules utilisés sont nommés ; c'est donc relativement facile de s'y retrouver.

Cordialement

[mécano41]

Il serait bon que quelqu'un vérifie si je n'ai pas écris trop d'âneries...

Bah si! j'en vois une dans le calcul du couple en dernière colonne... ce n'est pas le rapport des angles qu'il faut utiliser mais le rapport de leurs accroissements...Mais alors autant utiliser la conservation de la puissance et faire le rapport des vitesses.

Cordialement

[ablee287]

Bonjour à tous,

Je vous d'abord remercie beaucoup pour votre enthousiasme et votre aide.

je viens de demander l'exactitude du tableau de données et il vient de me donner un nouveau tableau de données comme en pièce joint

Je constate que maintenance, il ne me fournit plus le temps mais il me fournit l'angle (la vitesse et le couple restent le même). OMG

Ps: il y a une petite remarque il m'a dit : au début de rétraction, CD est toujours vertical et CD va tourner ensuite un angle de 92° au lieu de 90°

[ablee287]

Ah, il y a une autre remarque : le point D est fixé, les point A, B, C et angle alpha peut modifiés à condition que au début de rétraction Ab et BC soient en un même ligne droit

So complicated

[mécano41]

Si quelqu'un peut regarder de près les nouvelles données...Perso. je n'arrive pas à retrouver, à partir des delta d'angles et des vitesses, le temps total du mouvement indiqué dans les deux cas (fermeture / ouverture) ; je trouve de l'ordre de 11,4 s...(en prenant une vitesse moyenne entre deux points successifs)

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

Voila ce que j'ai pu faire avec les nouvelles données.

Par rapport à la version précédente, j'ai éliminé ce qui ne servait pas.

Bien entendu tout reste à vérifier, si possible par un autre moyen (surtout que je ne retrouve pas les temps indiqués). Il y a des bizarreries sur les courbes

Je ne pense pas aller plus loin sur ce sujet.

Cordialement

[ablee287]

Bonjour,

Voila ce que j'ai pu faire avec les nouvelles données.

Par rapport à la version précédente, j'ai éliminé ce qui ne servait pas.

Bien entendu tout reste à vérifier, si possible par un autre moyen (surtout que je ne retrouve pas les temps indiqués). Il y a des bizarreries sur les courbes

Je ne pense pas aller plus loin sur ce sujet.

Cordialement

Je te remercie pour ta réponse. Je vais voir ce que t'as faire

Par curiosité, est ce que tu peux me dire avec quelle fonction en excel tu peux faire ce truc là : . je trouve que c'est très intéressant

[sitalgo]

Déjà, j'ai du mal à déziper les xlsm, des fois ça marche des fois non, je n'ai pas Excel, et en plus plus le tableau est rempli de ERR509. Je ne veux pas dire que j'aurais pu faire quelque chose.
Le nouveau tableau est intéressant, il faut plus de puissance pour baisser le train que pour le relever.

[mécano41]

Bonsoir,

Par curiosité, est ce que tu peux me dire avec quelle fonction en excel tu peux faire ce truc là, je trouve que c'est très intéressant

Pour faire bouger la valeur d'une cellule en fonction d'un curseur, il faut choisir cette cellule : disons C2 par ex. et les valeurs min et max qu'elle prendra : disons 0 et 120

Sur le ruban, on clique Developpeur puis Insérer.
Dans le tableau à Contrôles Active X, on clique sur Barre de défilement et on dessine un rectangle de la taille voulue pour la barre
On est en Mode Création. On fait un clic droit sur la barre puis un clic sur Propriétés.
Dans la fenêtre :
- on peut changer le nom de la barre sur la première ligne si nécessaire
- on écrit dans Linked cell : C2
- on écrit dans Min : 0
- on écrit dans Max : 120
Dans le ruban, on clique Developpeur puis Mode Création ce qui fait sortir du mode création et rend la barre active

En bougeant le curseur ou en cliquant sur les flèches, on fait bouger la valeur de la cellule C2 qui sera liée à un calcul, un graphique...etc

Le Max peut être inférieur au Min pour inverser le sens mais aucun des deux ne peut être <0. Pour faire varier de -60 à +60 par ex., il faut faire une barre 0 à 120 et utiliser une autre cellule C1 par ex., qui comportera la formule "= C2-60" et c'est cette cellule qui sera utilisée pour les calculs ultérieurs.

Dans l'appli., j'ai mis un petit bout de code VBA pour modifier automatiquement les min et max de la barre s'il y a un changement dans les données.

Les parties en VBA (comme ce petit bout de code et comme la fonction personnalisée qui était dans la version précédente) interdisent le fonctionnement sous un autre environnement qu'EXCEL...d'où les problèmes rencontrés par Sitalgo. Je ne sais plus si le curseur simple comme décrit ci-dessus fonctionne sous Libre Office

Cordialement

[sitalgo]

B'jour,

Si ça peut servir, j'ai fait cette feuille qui donne l'angle CD en fonction de l'angle de AB.
On peut la modifier facilement mais il faut garder une copie de l'originale dans un coin.
J'ai envoyé au format Excel 2003, sinon c'est Libre Office.
train atter.xls

J'ai bataillé comme un (biiip!) parce que "=-b^2" donne b^2, mais "=a-b^2" donne bien a-b^2.
Ce qui est bizarre c'est que je remarque ça que maintenant, depuis le temps que j'utilise Libre Office.

[mécano41]

Bonjour,

... j'ai fait cette feuille qui donne l'angle de CD en fonction de l'angle de AB

Mais comme les données sont sur l'axe D il faut donner l'angle de AB en fonction de l'angle de CD (réciproque) pour recalculer ensuite les données d'entrée en A correspondant aux données de sortie en D, comme demandé...

Pour info. : mon dernier fichier semble fonctionner correctement sous Libre Office (en dehors de la mise à jour auto des limites du curseur qui se fait par VBA mais cela n'a aucune importance tant que l'on ne change pas les angles 0 et 92°). Le dessin animé fonctionne avec le curseur.

Cordialement

[sitalgo]

Mais comme les données sont sur l'axe D il faut donner l'angle de AB en fonction de l'angle de CD (réciproque) pour recalculer ensuite les données d'entrée en A correspondant aux données de sortie en D, comme demandé...

C'est pour ça que j'ai mis "si ça peut servir".
Je l'ai faite pour voir en statique différentes positions parce qu'il y a un truc qui me gratouille : Il faut à peu près le même couple pour monter ou descendre.
J'ai supposé qu'il y a un ressort façon grenouillère en D, ça peut expliquer pour la montée (12120 N.m malgré sin 0°, pas de moment du ressort à 90° celui du poids seulement) mais pas la descente sauf à considérer que c'est un couple de freinage. L'intérêt de la chose serait qu'en cas de panne en A, on enlève une goupille et ça descend tout seul (prévoir un amortisseur).

Pour info. : mon dernier fichier semble fonctionner correctement sous Libre Office (en dehors de la mise à jour auto des limites du curseur qui se fait par VBA mais cela n'a aucune importance tant que l'on ne change pas les angles 0 et 92°). Le dessin animé fonctionne avec le curseur.

J'ai les valeurs mais pas l'anim (la barre reste en mode création), faudrait que j'installe une version plus récente, je la traîne depuis 5 ou 6 ans.