Bonjour à toutes et tous, pour brève présentation, je suis nouveau et j’ai très souvent eu recours à ce super forum, (je vous remercie déjà pour le passé). Je suis étudiant ingénieur en dernière année spécialisé en mécanique des fluides.
Mon soucis premier est que j’ai différentes pistes, mais que je n’arrive pas à sélectionner la meilleure:
Problème: Je cherche à dimensionner un moteur pour mettre en rotation un arbre horizontal. Cet arbre est caractérisé par les données suivantes:
C’est un arbre horizontal qui possède une barre à la verticale en une de ses extrémités. Visuellement on a donc un “T” incliné à l’horizontal( comme ça ----|)
Concernant l’arbre en details:
Longeur: 4m
creux,
diametre ext 49mm,
diamètre intérieur 20mm
poids, uniformement réparti, 20kg.
Concernant la barre du “T”
Longueur: 1m30
de section carrée 40mm*40mm.
Masse 10kg.
L’objectif: faire tourner cet arbre autour de l’axe( l’arbre de 4m à l’horizontale) à une vitesse de 12tr/min.
En terme de comparaison j’ai très vite fait l’analogie avec un arbre et une roue à mettre en rotation. où l’on aurait donc l’arbre décrit précédemment avec une roue de diamètre 1m30 (la longueur de la barre).
J’ai appliqué la méthodologie suivante: (vous pouvez sautez cette section en premier lieu et y revenir si justement les résultats vous semblent incohérants)
en résumé j'ai utilisé les formules de la puissance P= F*v=C*w pour trouver la puissance mécanique et le couple nécessaire.
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Du nombre de tour/min j’ai défini la vitesse de rotation (radian /sec) équivalente telle que:
w=N*2 PI/60
De là je défini la vitesse linéaire équivalente en multipliant par le rayon:
V= w*r.
D’autre part:
Je calcule la force concernant la masse à mettre en rotation:
De la masse je calcule la force F(newton) telle que
F=m*g avec g =9.81 N/kg
(je rajoute un coeff de securité de 30% au passage(je multiplie par 1.3 donc)
Ainsi on sait que la Puissance P peut s’écrire P= F*V avec F (newton) la force calculée précedemment et V la vitesse linéaire (m/s) .
Ayant cette puissance , ET la vitesse de rotation angulaire, je défini le couple mécanique tel que C(Nm)= P(Watt)/w(rad/s)
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Le problème de décision est là, si je ne considère que l’arbre(parti horizontale) jai:
puissance: 8W
Couple: 6.2Nm
Si je ne considére que la roue(la barre du T)
puissance: 115W
Couple: 91.3Nm
Ces résultats ne me gènent pas en soit, mais je n’arrive pas à savoir si je dois cumuler les puissances, les couples ou autres..
ça c’est donc le 1er problème.
Lorsque j’ai rencontré ce problème, je me suis pas dépité j’ai testé autre chose:
Utiliser les formules de moment d’inertie!
J’ai appliqué la méthodologie suivante:
Grâce aux abaques sur internet, on sait calculer les moments d’inertie J en kg*m²:
ainsi pour le tube creux en rotation selon sa longueur, la formule est J=masse*(r1²+r2²)/2 et la formule pour la barre J=masse*L²/12
Après on somme ces moments d’inertie et on mulitplie cette somme par l'accélération angulaire:
Arbitrairement j’ai posé 20 secondes pour arriver au régime souhaité. je peux donc avec la vitesse de rotation en rad/s et ces 20 sec l’acceleration telle que
w’=w/(20 sec)
le problème c’est que j’ai obtenu le couple suivant:
Somme des J * w’=0.11 Nm….
et en multiplier par la vitesse de rotation en radian
P=0.14 W..
Les résultats sont si différents! :’(
Ainsi cette seconde méthodologie m’a en fait complètement perdu et je ne sais pas choisir les valeurs pour selectionner mon moteur de rotation...
Si vous avez des questions n'hésitez pas je me ferai un plaisir de plus vous renseigner!
Cordialement
Hergy13
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). Ensuite pour le calcul de la puissance ça me semble bon, on a une vitesse à atteindre, avec un couple appliqué donc P = C x W.
Envoyé par Hergy13 
. J'ai appliqué cette méthode de nombreuses fois (projets, TP, TD, ...) et les résultats étaient bons. J'ai même retrouvé cette méthode sur ce sujet 