Etude en statique et dynamique d'un couvercle coulissant

[quentino]

Bonjour,

J'aimerai faire l'étude d'un couvercle (porte) d'une machine sous vide . Ce couvercle, reposant sur une chariot coulissant, supporte une charge de 150 kg et une table en cuivre de 30 kg positionné sur le coté intérieur du couvercle (voir schéma)


Dans cette étude j'aimerai :

- dans un premier temps, en statique(porte coulissante n'est pas en mouvement), vérifier que le système est bien en équilibre.
Pour prouver cet équilibre, je compte déterminer le poids de chaque éléments. Sur l'image numérotée, les chiffres correspondent aux différents éléments dont je compte déterminer le poids.

Ensuite calculer le moment du poids du couvercle (avec son support n°2) avec la charge n°4 (table cuivre) par rapport à l'axe O. Cet axe je suppose qu'il se situe sur l'axe des 2 roues avant ?
Et ensuite le moment du poids du couvercle (avec son support n°2) avec la charge n°4 (table cuivre) et avec charge (n°3). Et faire la comparaison.

Est ce que vous l'auriez fait comme cela?



- dans un 2e temps, déterminer le basculement en dynamique, c'est-à dire lorsque les 2 roues de devant butte contre l'élément de Fin de course (FDC). Pour cette partie je ne sais pas comment je pourrais aborder le problème? Je suppose que la force de réaction du FDC doit être pris en compte?

Merci pour votre aide.
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[le_STI]

Salut.

Est ce que vous l'auriez fait comme cela?

Je ne suis pas certain d'avoir bien saisi ton raisonnement, mais si tu veux vérifier simplement que le système est à l'équilibre, il suffit de vérifier que la projection verticale de son centre de gravité se trouve dans le polygone de sustentation.

Une autre méthode serait de faire une étude statique et de vérifier qu'il n'y a pas décollement d'une des "roues" (c'est peut-être ce que tu voulais faire?).

Pour la vérification en "dynamique" (ça me semble être du quasi-statique), une approche qui me parait la plus simpl(ist)e serait de partir du postulat que tout l'énergie cinétique sera convertie en énergie potentielle via l'élévation du CdG.
Il me semble que ça te permettra déjà d'avoir une estimation du mouvement de l'ensemble dans le cas le plus défavorable (d'autres me corrigeront si je me trompe).

L'idéal serait d'avoir un amortisseur de fin de course pour avoir un ralentissement maitrisé.

[quentino]

"Une autre méthode serait de faire une étude statique et de vérifier qu'il n'y a pas décollement d'une des "roues" (c'est peut-être ce que tu voulais faire?)".

Oui c'est bien ça. Et pour cette étude en statique, je détermine le poids de chaque élément (couvercle, chariot, table en cuivre et charge), ainsi que le moment de l'ensemble par rapport aux roues ?

Pour la dynamique, devrais-je utiliser F=(mv²)/(2 dx) avec m= la masse total de l'ensemble, v= la vitesse de roulement de l'ensemble jusqu'à l’amortisseur, dx= distance entre le point de départ et l'élément de fin de course (FDC)

Pär contre l'amortisseur (FDC) intervient où dans le calcul? Dans mon cas l'amortisseur est un bloc en acier (25*25*15 mm)?

[XK150]

Bonjour ,

Où est le CG de l'ensemble ? Question déjà posée sur " l'autre " forum ...
Si le dessin est à l'échelle , la masse 3 n'est pas en position idéale : trop haute et trop en arrière pour jouer un rôle efficace vis à vis de l'ensemble du chariot .
Un bloc d'acier comme amortisseur ??? ... On a vu plus souple !!!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[le_STI]

Oui c'est bien ça. Et pour cette étude en statique, je détermine le poids de chaque élément (couvercle, chariot, table en cuivre et charge), ainsi que le moment de l'ensemble par rapport aux roues ?

Pas exactement.
Tu fais une étude statique et tu t'assures que la force sur chaque roue est orientée dans le bon sens (du bas vers le haut).

Pourrais-tu m'expliquer d'où vient l'équation "F=(mv²)/(2 dx) " ?


Effectivement, comme le dit XK150 (que je salue ), un bloc d'acier n'est pas ce que je qualifierais d'amortisseur.

[quentino]

Bonsoir,

Je n'ai pas encore déterminer le CG de l'ensemble, je vais le déterminer demain sur le plan.

Pourrais-tu m'expliquer d'où vient l'équation "F=(mv²)/(2 dx) " ?

Elle vient de (mv²/2)=F*dx

Un bloc d'acier comme amortisseur ??? ... On a vu plus souple !!!!

En effet je confirme, d’ailleurs pour moi c'est un cas d'amélioration d'utiliser un autre élément de FDC comme du caoutchouc par exemple.

Tu fais une étude statique et tu t'assures que la force sur chaque roue est orientée dans le bon sens (du bas vers le haut).

Est ce Pg=Fra+ Frb (avec Pg= poids de l 'ensemble, et Fra/Frb = force de réaction en A et B)? Comment déterminer les réactions sur les roues ?

Merci

[le_STI]

Et que représente F dans ton équation?
Es-tu sûr de la notation "dx"?
Quelles sont les données d'entrée de ton problème ?

Je cherche simplement, par ces questions, à te faire réfléchir à l'adéquation entre la formule que tu proposes et ce que tu cherches à calculer.

PS: ma proposition de résolution simpliste du cas dynamique se base sur le fait que la vitesse au moment du contact avec la butée est connue.

Pour la résolution statique, je t'invite à appliquer le PFS (tu trouveras toutes les informations nécessaires sur le net).

[quentino]

Bonsoir le_STI

Et que représente F dans ton équation?
Es-tu sûr de la notation "dx"?

Je l'utilise dans le cas d'une collisions avec l 'élément de FDC. Le F est la force donné par un homme sur le chariot
dx c'est la déformation du FDC.
En réfléchissant c'est vrai que je me demande si je dois utilisé ces éléments dans le cas du basculement.

Quelles sont les données d'entrée de ton problème ?

Voici les données que j'ai pu extraire:

VOLUME charge extérieur (bride, cables…) arrière couvercle: 800*700*1300=728*10^6mm³=0,728 m³
DISTANCE de déplacement du chariot jusqu' au fin de course(FDC): d=1060mm=1,060 m
TEMPS de déplacement du chariot: t=30"
VITESSE de déplacement chariot vitesse: 1,060/30= 0,035m/s
MASSE TOTAL sans la charge extérieur: m= 470 kg
MASSE de la charge extérieur: m= 284 kg
MASSE TOTAL de l'ensemble: m= 754 kg

1) En statique déterminer l'équilibre de l'ensemble lorsque la charge extérieur est placé (à l'extérieur du couvercle de dimension 800*700*1300)
2) En dynamique, déterminer le basculement lorsque le chariot est déplacé vers l'élément de FDC à vitesse de 0,035 m/s

Il me manque comme donnée le CG de tout l'ensemble . Sur le schéma j'ai déterminé le G de chaque élément (le dessin est à l'échelle 1/100), mais je vous avoue qu'actuellement je ne sais pas comment déterminer le CG de tout l'ensemble. Avez-vous une idée.

PS: ma proposition de résolution simpliste du cas dynamique se base sur le fait que la vitesse au moment du contact avec la butée est connue.

La vitesse de déplacement chariot est : v=0,035m/s