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Force de frappe et fixation outil pneumatique



  1. #1
    Noosferatus

    Force de frappe et fixation outil pneumatique


    ------

    Bonjour,
    J'essai de déterminer la contrainte appliquée au vis de fixation d'un marteau piqueur pneumatique afin de déterminer le bon dimensionnement de celle ci.

    En utilisation normale, un marteau piqueur pneumatique fonctionne avec un piston qui fait des mouvements de va et vient dans un cylindre à l'aide de canaux pneumatiques.
    En temps normal, ce piston vient taper directement sur le PIC qui lui même va s'enfoncer dans le sol (béton ou autre).
    Mais il arrive que l'outil soit maintenu en l'air et que le piston tape sur la butée du cylindre plutôt que sur le pic.
    C'est dans ces conditions que je souhaite faire le calcul.

    Nous avons donc un piston, qui vient taper au fond d'un cylindre, lui même fixé à une poignée via des vis de fixation.
    L'outil fonctionne à 7 bar.
    Le piston d'un Ø42mm et d'une masse de 1.2 kg travail sur une course de 190 mm.
    Il a une cadence de 1000 coups par minute.

    Avec les hypothèses suivantes :
    - on oublie les amortissements pneumatique et éventuel frottement.
    - on estime que le piston met autant de temps pour faire un allée qu'un retour.

    J'applique la formule suivante : Ec = 1/2 . m . v²
    m = 1.2 kg
    1000 coup / mn nous donne 16.7 coup / seconde.
    1 coup correspond a un aller/retour soit 190 mm x2 = 380mm
    donc v = 16.7 *0.380 = 6.3 m.s

    Ec = 1/2 x 1.2 x 6.3² = 23.8 joules.

    A partir de la j'aimerai déjà savoir si ma base de calcul vous semble cohérente et approprié.
    Ensuite pour remonter cette force d'impact jusqu'aux vis, suffit-il simplement de prendre cette valeur diviser par le nombre de vis ?
    J'aimerai arrivé à déterminer une contrainte en traction en N sur ces vis. j'ai vu d'autre sujet parler de déformation ou autre, ais j'ai un peut de mal à interpréter les réponses.

    Merci d'avance

    -----

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  3. #2
    gloster37

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    Bonjour

    la relation qui relie l'énergie et l'effort lors d'un choc est >> F x L=1/2mv²
    ou F est l'effort et L la distance d'amortissement.
    il est nécessaire de prendre en compte la déformation des objets sinon si on considère une déformation nulle
    l'effort tend vers l'infini

  4. #3
    Noosferatus

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    Bonjour et Merci Gloster37.

    J'ai une déformation quasi inexistante entre le piston et le cylindre car ils sont dans des matériaux très dur, en tout cas je ne sais pas la mesurer.
    C'est un peut tiré par les cheveux, mais est ce qu'on peut considérer que du coup c'est les vis qui vont encaisser la déformation ?
    Et du coup si ma vis est capable d'encaisser L distance d'allongement cela me donnera un effort F maximum associé ?
    Quelles sont les unités de cette formule ? F en N et L en m ?

    Merci d'avance

  5. #4
    gloster37

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    Bonjour

    oui c'est tiré par la perruque !!!!

    oui >> 1J = 1 Nm donc F en N et L en m

    Le pb c'est qu'un marteau piqueur n'est pas conçu pour fonctionner en l'air d'ailleurs, il est préciser
    dans les notices que c'est à proscrire. Alors certes il y a la bourde du gars qui actionne la gâchette inopinément !!!!

    je ne saisi pas bien votre soucis, les vis de la poignée ont déjà un certain diamètre pourquoi vouloir refaire des calculs ??

    D'ailleurs après les vis c'est les bras du gazier qui encaissent
    Dernière modification par gloster37 ; 24/01/2020 à 11h14.

  6. #5
    Noosferatus

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    Oui je suis complètement d'accord, ce n'est pas un fonctionnement normal.
    Parfois c'est indispensable, par exemple quand le pic est coincé, l'utilisateur va tirer l'outil vers le haut tout en l'actionnant pour le décoincé. ça reste ponctuel.
    De plus certain utilisateur ne connaisse pas le fonctionnement normal surtout dans le cas de location.
    Enfin j'ai déjà vue des marteau piqueur avec du scotch autour de la gâchette pour qu'il ne s’arrête jamais !!!
    Pour ce qui est des bras du gazier, ça ce produira que si'il fait fonctionner l'outil en l'air. Sinon c'est le pic qui encaissera.
    Aujourd'hui j'essai d'améliorer un produit car les vis on justement tendance à casser. Et l'utilisateur aura toujours tendance à dire qu'il a tout fait comme il faut même si c'est pas le cas.
    Au final je ne souhaite pas changer la section dans un premier temps mais adapter la classe ou la nuance des vis associé a une maîtrise de l'assemblage et du couple de serrage.
    Et pour ça il faut que j'arrive a déterminer la contrainte qui va être appliquée à ces vis.
    Dernière modification par Noosferatus ; 24/01/2020 à 12h24.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    gloster37

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    OK

    Donc dans ce cas là il n'y a pas de calcul à faire il faut prendre des vis classe 12.9 soit un Re de 12x9 = 108 daN / mm²
    on ne fait pas plus en valeur de résistance pour les vis en std.

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  10. #7
    gloster37

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    et serrage à la clé dynamométrique impératif pour une précontrainte efficace des vis
    attention à la matière du support et à la lg d'implantation des vis

  11. #8
    Jaunin

    Re : Force de frappe et fixation outil pneumatique

    Bonjour,
    Je pense qu'il faut tenir compte du temps d'impact entre les deux pièces pour le calcul.
    Cordialement.
    Jaunin__

    https://stisrv13.epfl.ch/masterposter/288.pdf


    https://inis.iaea.org/collection/NCL...5/42005989.pdf

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