Charge sur vérin

[domb56]

Bonjour tout le monde.
Ma question sera je l'espère sous la bonne rubrique.
Il y a trop longtemps que j'ai quitté les bancs de l'école. Je peine à résoudre ce calcul.
Je construit un mât pour une petite péniche. En navigation sur des canaux de France, il arrive souvent que pour passer sous les ponts et autres ouvrages, il faudra abaisser ce mât. Aussi, j'aimerais l'équiper d'un vérin électrique.
Vous trouvez en pièce jointe un schéma des charges en action et un début de calcul, ainsi que la modélisation du mât en 3D.
Pour simplifier, j'ai concentré les charges du mât sur l'extrémité. Outre la simplification, cela dégagera des marges pour d'éventuels équipements rajoutés par la suite. Côté bas, (gauche de l'axe), j'ai prévu d'alourdir avec des masses en Plomb pour alléger la partie haute.
Ce qu'il me faudrait:
Vérification de mes premiers calculs pour F1.
Calcul de la force F2
Un grand merci pour l'aide que vous pourrez m'apporter. Ce calcul me permettra de faire le bon chois de vérin.
Salutations à toutes et tous. Bonne fin de journée.
Dom

Pièces jointes supprimées
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[JPL]

Les illustrations doivent être postées dans un format graphique (gif, png, jpg). Merci.

[domb56]

Bonjour JPL et désolé.
Il me semblait avoir lu que les formats PDF étaient autorisés.
Voici les fichiers.
Merci pour votre message.

[JPL]

Le format pdf est accepté pour les documents multipages et complexes. Pas pour les illustrations. C’est plus lourd à consulter et à vérifier en vue de validation par les modérateurs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Bonsoir,

Si tu peux lire les fichiers EXCEL, je te ferai une petite application qui te donnera tous les efforts vérin, articulation...et cela dans n'importe quelle position du mât.

Remarque : tu n'as pas pris en compte le poids ni la position du centre de gravité du mât...

Cordialement

[domb56]

Bonsoir Mécano41.
Merci tout plein pour ta réponse.
En effet, je n'ai aucun soucis avec les fichiers Excell. Donc c'est cool.
En fait, le P1 correspond au poids complet du mât + 5 kg de réserve.
Il sera construit avec des tubes gaz du commerce. D'abord 60,3 (2'') D ext puis 48.3 (11/2'') .
En haut il y aura la croix qui sera en tube 33.7 (1'') .
Calcul du pods:
0.35 x 5.10 kg/m = 1.78 kg
+ 1.35 x 3.60 kg/m = 4.86 kg
+ 1.00 x 2.44 kg/m = 2.44 kg
+ réduction 2'' <> 11/2'' = 0.26 kg
Sous-Total 9.34 kg
+ Réserve 4.66 kg
Total 14.00 kg

J'ai ensuite pris les même modes de calcul pour la base (contre poids) en-dessous de l'axe = env 6.00 kg en y ajoutant des masses de plomb.

J'ai pensé que ce mode de calcul me dégagerais des marges qui pourraient être utiles dans le futur, si je dois ajouter des accessoire genre antenne GPS, VHF, TV, etc.

Merci encore pour ton aide.

Toute bonne soirée à toi, Dom

[mécano41]

Bonsoir,

Voici l'appli. que j'avais préparée. Elle prend en compte le mât , une masse fixée au bout et une masse d'équilibrage. Tu entres tes propres données de position des points en coordonnées et de masses ; si l'une de masse est nulle ou si l'une des dimensions est nulles, tu mets 0.

Tu fais bouger le curseur de 0 à 90° et tu lis les résultats en vert.

Si tu ajoutes d'autres masses, il faut que je modifie. Si tu ajoutes des efforts qui ne sont pas des poids, il faut modifier également...

Pour info : cela fonctionne aussi sous Libre Office.

Cordialement

[domb56]

Bonsoir Mecano41.
Je suis bluffé !
Ton fichier est super cool. Et en si peu de temps....
Je constate que dans la situation actuelle, en partant de la position basse, j'ai besoin d'un vérin qui pousse au minimum 434 kilos. C'est correcte ?
C'est beaucoup pour un vérin électrique!!
En changeant les paramètres 'Coord. Pt. D dans Rep. Oxy' ce qui veut dire déplacer les axes de fixation du vérin pour donner plus d'effet de levier, je peux diminuer facilement de moitié les performances du vérin.
Je peux donc faire des simulations.
Ma réflexion est-elle correcte?
Bonne et douce nuit à toi.
Dom

[mécano41]

Bonjour,

La valeurs élevée est due au fait que j'avais ajouté une masse supposée du mât au reste des masses.

Dans la nouvelle version, j'ai ajouté une page dans laquelle tu définis les parties principales et cela calcule la masse du mât et la position de son centre de gravité. Il y a un coefficient multiplicateur (par sécurité) à donner ; j'ai mis 1,5...

Ces valeurs sont reportées dans la feuille Calculs où il n'est plus nécessaire de les entrer. Dans cette feuille, j'ai ajouté aux résultats la longueur du vérin à la position considérée du mât.

Vérifie bien que les valeurs indiquées partout dans les cellules jaunes correspondent bien à ce que tu prévois. Ensuite, pour optimiser, tu peux bouger les attaches de vérin, en particulier celle du bas. En la descendant tu réduis l'effort du vérin.

Attention! : l'appli. ne peut pas vérifier que dans l'espace DC indiqué le vérin adéquat pour sa force puisse se loger...

Cordialement

[domb56]

Bonjour Mécano41.

Encore une fois merci pour ton aide.
Grace à toi, je peux valider la fabrication du support de mât.
Légère modification de la position du point D.
Les cotes actuelles du point D, x = 122.70 y = 117.39.
Correction des masses.
A = 6; G = 11; B = 5.
J'ai pu vérifier que le vérin que je souhaitais pour son esthétique ne va pas le faire (740 NM).
Je vais devoir passer à du plus lourd (3500 NM).
En combinant les différents points, je pourrais passer mais là, c'est le support serait trop haut et plus très joli.
Si tu me permets d'abuser, encore 2 questions :
Les valeurs en vert xRd et yrd représentent bien les charges sur le support bas du Vérin?
J'ai prévu cette fixation pas 4 vis de D 8mm. Ce sera suffisant ?
Je te mets les détails de cette plaque.
Encore une fois, un grand merci pour ton aide. Je vais garder précieusement ton fichier qui, j'en suis certain me sera utile en d'autres occasions.
Bonne journée.
Dom
plaque latérale support.PNGplaque support verin.PNG

[mécano41]

Tes fichiers ne sont pas encore validés donc je ne les ai pas vus mais déjà quelques questions...

Légère modification de la position du point D.
Les cotes actuelles du point D, x = 122.70 y = 117.39.

Ce n'est pas possible, le point D ne peut pas être au-dessus du point de rotation...

Correction des masses.
A = 6; G = 11; B = 5.

Je ne vois pas à quoi cela correspond : A, ce sont des kg en A? et B des kg en B? en en G...normalement tu n'as pas à modifier puisque c'est fait par l'autre feuille selon tes éléments...alors je ne vois pas...

[/QUOTE]J'ai pu vérifier que le vérin que je souhaitais pour son esthétique ne va pas le faire (740 NM).
Je vais devoir passer à du plus lourd (3500 NM).

C'est quoi ces valeurs? et NM?


Cordialement

[domb56]

Bonjour mécano41.

Je te donne du fil à retordre. Veuille bien m'excusez.

Lorsque j'ai écris mon message, je n'avais pas reçu le deuxième fichier.

Pour les coordonnées de D, j'ai commis une erreur. C'est x = 122.70 et y = -117.39. Il est bien situé en-dessous de l'axe de rotation.

Tu auras maintenant pu voir les fichiers, mais ils ne t'aideront pas ! Alors je mets cette fois le mât en dessin plus précis.
J'aurais dû commencer par ça, mais je pensais juste recevoir une formule pour calculer cette force.

Note bien que je te mets ce dessin juste pour ton éclairage. Pas forcément nécessaire de modifier tes fichiers. J'ai ce que je cherchais, à savoir définir la capacité du vérin.

Concernant ces valeurs en NM. Encore une erreur de ma part (je n'avais pas les idées en place ce matin). Il s'agit de N pour newton. C'est l'unité utilisée par le fabricant. Je crois savoir que 1 N = 0.1?? kg.

J'ai le choix entre un vérin de 740 N ou 1500 N ou encore 3500 N. Donc environ 74 kg, 150 kg ou 350 kg
Le premier étant celui qui me plaisait le plus par sa forme. Mais je désirais savoir si il avait suffisamment de force. Je constate que c'est un peu juste.
La différence de prix entre les deux suivant est minime. Je vais me diriger vers le plus fort.
Encore un grand merci pour ton aide.

Dom

[mécano41]

Bonsoir,

Les dispositions dans mon fichier n'étaient pas tout à fait comme sur ton dernier dessin. Apparemment, le gros tube de l'articulation est plus avancé vers la droite et le contrepoids est "en plus" à gauche ; il a donc son CdG à -100 de l'articulation (ce n'est pas beaucoup).

J'espère que tu as bien corrigé tout cela.

Pour le choix du vérin, il ne faut pas être trop juste mais n'oublies pas qu'il y a déjà le coeff. de 1,5. Enfin, si cela passe et n'est pas beaucoup plus cher choisis le gros.

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

J'ai fait une erreur ci-dessus ; ce n'est pas -100 mais -150 mm

J'ai entré tes valeurs en ne mettant pas d'élément 3 (comme sur ton dessin) et aucune charge additive en B. Je trouve environ 1150 N mini (toujours avec le coeff. 1,5) et 1222 N sans contrepoids donc, peu d'action.

Cordialement

[domb56]

Bonjour mécano41
Merci pour ton message.
Il est vrai que le bras de levier des contrepoids est très court.
J'aurais la possibilité encore de créer une plus grande masse en augmentant les dimensions de ces pièces, genre largeur 70 mais longueur 140 pour une hauteur de 150 toujours, mais comme ça va passer, je ne vais pas bouger.
Je te donnerai des nouvelle une fois terminé. Mais ce n'est pas pour demain.
Là je termine le projet et je vais faire découper les pièces. il faudra ensuite monter tout ceci.
Encore merci pour ton aide. A tout bientôt.
Dom