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Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical




  1. #1
    KeepTryin

    Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Bonjour à tous,

    J'ai quelques difficulté à résoudre un problème un problème mécanique.

    - Je dispose d'un arbre vertical de diamètre environ 60mm disposé entre deux roulement, en bas de cette arbre se trouve une masse 40Kg

    - Le centre d'inertie et de gravité se trouve sur l'axe de rotation > Donc mon solide est équilibré statiquement et dynamiquement je présume.

    - En haut de cette arbre se trouve le moto-réducteur entraînant la rotation, je me dois de justifier le dimensionnement de mon moto-réducteur (calcul du couple)

    - Je me dois d'effectuer une rotation de 1/4 de tour en 3s (soit une vitesse de rotation de 5 tours/min, la vitesse de rotation étant très faible, je présume que les frottement sont négligeables)


    Je pense qu'il est possible pour moi de résoudre ce problème avec des formules simples, mais je suis un peu perdu dans tout ce qu'on me propose.
    Il me semble que je dois déterminer un temps d’accélération et un temps de décélération? je pensais 1s acc 1s décé sur 3s pour simplifier les calcul?
    J'aimerai faire au plus simple et que cela soit correct plutôt que de me tromper dans des calculs compliqués.

    Merci à ceux qui prennent de leur temps pour aider les autres, j’espère avoir été suffisamment claire dans mes explications

    -----


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  3. #2
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Salut

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    - Le centre d'inertie et de gravité se trouve sur l'axe de rotation > Donc mon solide est équilibré statiquement et dynamiquement je présume.
    Tu présumes mal .
    Le centre de masse sur l' axe de rotation te donne l' équilibre statique , pas dynamique .

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    - Je me dois d'effectuer une rotation de 1/4 de tour en 3s (soit une vitesse de rotation de 5 tours/min, la vitesse de rotation étant très faible, je présume que les frottement sont négligeables)
    Décidément tu es mauvais présumateur

  4. #3
    Forthman

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    pour le frottement de l'air il a raison


  5. #4
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Rebonjour à tous,

    J'ai depuis avancé en m'aidant d'un sujet de ce forum (http://forums.futura-sciences.com/ph...-rotation.html) Si ça peut aider quelqu'un plus tard

    Donc pour une rotation de 90degrés = 1.57 rad en 3s

    On à donc v= 0.52 rad/s

    Pour une accélération d'une seconde : 0.52/1 = 0.52 rad/s²

    Dans mon premier message j'ai négliger la masse de l'arbre, je rectifie:

    Calcul du moment d'inertie arbre = 1/2 x m x r² = 1/2 x 6 x 0.03² =0.0027 kg.m²
    masse en bas (parallélépipède) = m/12 x (a²+b²) = 2.67 kg.m² donc J total = 2.67 kg.m²

    Etant donné qu'il n'y a pas de frottements, je peux appliquer Somme Moments = J x alpha = 2.67 x 0.52 = 1.39 N.m

    Cela parait t-il cohérent? Si je choisis un motoréducteur ayant un couple de 8N.m à 5tr/min Peut on me reprocher un sur-dimensionnement?

    Merci


    Edit depuis la lecture de vos réponses: Je vais étudier la question de l’équilibre dynamique
    Pour la seconde remarque je pense que vous parlez des frottements des roulements, ne puis-je pas les négliger?
    Dernière modification par KeepTryin ; 08/05/2018 à 19h48.

  6. #5
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Il est vrai qu' à part le frottement de l' air , on peut se demander d' ou viennent ces frottements vu que l' arbre est (si j' ais bien traduit) monté sur roulements .

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Oui l'arbre est bien monté sur roulements. Les forces de frottements de ces derniers ne sont t-elles pas négligeables par rapport au moment d'inertie total?

  9. #7
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    Les forces de frottements de ces derniers ne sont t-elles pas négligeables par rapport au moment d'inertie total?
    Comparer les frottements d' un roulement avec un moment d' inertie c' est un peu curieux .

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  11. #8
    XK150

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Bonjour ,

    40 kg vertical sur 2 roulements ( à billes droits ? étanches ? butée à billes ? rouleaux coniques ? un mix ? ) montés plus ou moins dans les règles de l'art ,
    je n'évacue pas à priori les frottements ....

  12. #9
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Bonjour,

    Deux roulements coniques, j'ai eu l'occasion de faire vérifier ce montage, il est correct.

    Est ce que que le reste de mes calculs parait cohérent? 8 N.m pour le moteur n'est pas aberrant?

    Merci

  13. #10
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    Est ce que que le reste de mes calculs parait cohérent? 8 N.m pour le moteur n'est pas aberrant?
    Non , vu qu' on ne sait pas à quoi sert ton système .

    Pour une accélération d'une seconde
    Pourquoi une seconde plutôt que trois et demi ou deux dixième ?

  14. #11
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    http://www.image-heberg.fr/files/152...2128739406.png

    Cette liaison pivot doit pouvoir faire tourner la masse de 40KG(+6Kg d'arbre soit 46Kg) de 90degrès en 3s. En espérant que vous puissiez y voir plus claire avec ce screen.

    Le temps d’accélération d'une seconde m'a été conseillé par mon tuteur de projet.

    Merci

  15. #12
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Pourquoi l' arbre est-il si gros ?
    Il est nettement plus gros que le motoréducteur , ça parait délirant .

    Tu as prévu une gestion de la vitesse de rotation ?
    Sinon , avec le moteur que tu as prévu , ta vitesse de 5 tr/min va être largement dépassée .
    Sauf si c' est de l' alternatif .
    Dernière modification par Dynamix ; 09/05/2018 à 19h15.

  16. #13
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Je suis parti sur un arbre de 60mm de diamètre car celui ci sera relié a une masse d'une 40ene de kg, parallélépipède de 80cm sur 40cm, je me suis dis qu'il fallait bien ça pour encaisser la charge et les contraintes radiales du au mouvement de cette liaison pivot.

    Le moto réducteur est pas à pas, programmable, mais je ne dois pas étudier cette partie, juste m'assurer que le choix du moto-reducteur est viable (couple nécessaire à la mise en rotation de mon axe, d'où mes calculs plus haut sur le moment d'inertie)
    Voici le graph du moto-réducteur que j'ai pu trouvé: http://www.a2v.fr/ezyact/doc/ezyact/...rbe-sth-28.png

  17. #14
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    je me suis dis qu'il fallait bien ça pour encaisser la charge et les contraintes radiales du au mouvement de cette liaison pivot.
    Je vois ...
    Tu as présumé
    Sur ce coups la , tu as fait fort .
    Ton arbre devrait être d' une taille similaire à l' arbre de sortie de ton moto réducteur . De l' ordre de 6 mm je suppose .

  18. #15
    KeepTryin

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Heu quelque chose m’échappe, si je relis un arbre de 6mm un un parallélépipède 800x400 d'une 40ene de kg en rotation, pas besoin de calcul pour savoir que cela ne tiendra pas longtemps?

  19. #16
    Dynamix

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Citation Envoyé par KeepTryin Voir le message
    pas besoin de calcul pour savoir que cela ne tiendra pas longtemps?
    Je m' incline devant la fantastique qualité de ton pifomètre .
    Une corde à piano de 2 mm suffirait largement à soulever ta plaque de 40 kg (je dis ça après calcul)

  20. #17
    obi76

    Re : Calcul couple moteur nécessaire pour entraîner un arbre vertical

    Déplacé en physique
    Des gens qui savent le faire, il y en a plein, des gens qui savent ce qu'ils font, nettement moins.

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