Détermination réducteur

[invitec3e4254b]

Bonjour!
J’ai une puissance de 150W.
Avec un couple d’entrée de 250Nm et une vitess de 0.60rad/s.
Je cherche à déplacer en sortie une masse de 300kg soit une force de 3000N
Grace à un pignon crémaillère de diamètre 90mm, à, une vitesse de 0.018m/s.
Pour celà j’ai besoin de placer un réducteur, mais je ne comprends pas si je dois mettre la vitesse que je désire dans la formule, ou la vitesse que j’aurai sans rien, ou la vitesse de début.

i = vitesse d’entrée/ vitesse de sortie

En effet de la formule P=C*ω=F*V, j’ai déduit que ma vitesse de sortie aurait dûe être de 0.05m/s
J’ai donc trois vitesse:
0.60rad/s
0.018m/s → 0.4rad/s
0.05m/s → 1.11rad/s
et je ne sais pas comment les utiliser...

Je commence à me perdre dans mes calculs et j'ai besoin de prendre un peu de recul, peut être avec un point de vue extérieur
Merci d'avance pour vos réponses!!
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[XK150]

Salut ,

Si vous avez une vitesse d' entrée déterminée ( un axe moteur ? ) de 0.6 rad/s ,
et si vous avez décidé d' un déplacement voulu de la crémaillère de 0.018 m/s ,
ce n'est qu'un problème de réduction mécanique , et les autres données ne servent à rien .

Elles servaient " avant " cette étape : la puissance est elle capable d'accélérer et de déplacer la charge à la vitesse voulue ?

Un schéma de la chaîne cinématique serait bienvenu , des vitesses de rotation en tr/min seraient aussi plus habituelles .

[invitec3e4254b]

Ma vitesse d'entrée est en fait une manivelle tournée à la main,
donc ce n'est pas une valeur très précise
et ma puissance est une puissance moyenne que peut produire un humain,
comment savoir si elle est suffisante?

Pour les vitesses, la manivelle de rayon 25cm tourne à 5.7tr/min
et mon pignon de crémaillère de rayon 45mm tourne donc à une vitesse de 3.8tr/min

J'ai calculé le couple utile pour déplacer ma machine:
F1=mxgxf=300x9.81x0.1=294.3N
Soit un couple de C=F*r=294*0.045=~13.27Nm

Est ce que c'est bien ça? et comment l'exploiter?

[invitec3e4254b]

De plus voici un schéma de comment je vois la chose

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

J’ai une puissance de 150W.
..........

Je cherche à déplacer en sortie une masse de 300kg soit une force de 3000N
Grace à un pignon crémaillère de diamètre 90mm, à, une vitesse de 0.018m/s.

Bonjour,
La force de 3000N est une force verticale capable de compenser le poids, il faut donc comprendre déplacement vertical.
La vitesse de 0,018 m/s correspond alors à une puissance de 54 W.
Comme vous disposez de 150 W le problème est solvable. Une chaine aurait un meilleur rendement qu'une suite de pignons coniques.

[invitec3e4254b]

Bonjour,
êtes vous en train de me dire que je ne dois pas prendre un réducteur à vis sans fin mais plutot à metre en place une chaine entre ma manivelle et mon pignon de crémaillère?

Et aussi petite question la machine que je déplace est une grugeuse qui fait de la poussière de bois. L'opérateur ne la déplace pas souvent, une chaine ne va t elle donc pas s'enrayer rapidement?

[mécano41]

Bonjour,

Juste une remarque en passant : il me semble que le problème est mal exposé ; chaque lecteur peut comprendre différemment....

- déplacer une machine de 300 kg :

. verticalement? si oui, sur patins à billes, sur patin frottement, autre...?
. horizontalement? si oui, sur patins de frottement, sur coussins d'air, sur roues? Si roues : roues élastomère sur sol, roues acier sur rails acier, autre...?

- valeur du déplacement : ce n'est pas pareil de déplacer en manuel de 50 cm et de 15 m...


Pour la suite, si c'est horizontal sur roues et rails acier , voir du côté d'un entraînement direct d'une roue (ou d'un essieu de deux roues) par une courroie ou une chaîne ; il ne devrait pas être nécessaire de mettre un réducteur...

Cordialement

[invitec3e4254b]

schéma.JPGschema2.JPG

Voici comment se présente ma machine, la partie verte se déplace horizontalement avec une certaine précision (mm)
C'est cause de cette précision que j'ai proposé l'idée d'une crémaillère (la tige filetée n'ayant pas plue)
Auparavant ils la poussaient avec l'épaule mais je devais trouver une manière plus pratique de la faire translater
--> Elle est sur un rail en acier avec des roues en acier aussi (coeff frottement 0.1)
Quand à la marge de déplacement, elle est de 1mètre max.

Je ne comprends pas pourquoi une chaine demanderai moins d'effort? (y a t-il plus de couple?)

PS: J'ai finalement trouvé un rapport de réduction de 9:2... Existe il des valeurs proche sur le marché, le résultat parait il logique?

[mécano41]

La chaîne ce n'est pas pour une question de couple mais de simplicité...

Je ne pense pas que tu aies un coefficient de frottement de roulement de 0,1 mais beaucoup moins (quelle était la poussée à l'épaule"?)

Mais même si tu considères un effort de 300 N sur la dent de crémaillère, tu auras :

- un couple nécessaire de 300 N . 0,045 m = 13,5 N.m
- avec un rapport 1:1 entre manivelle et pignon, cela demande sur la manivelle : 13,5 N.m / 0,25 m = 54 N ce qui est faible

mais tu peux encore réduire en mettant un petit rapport, comme sur mon croquis...

Ci-joint un croquis avec une chaîne (ou une courroie crantée) et une crémaillère dents vers le bas. Si le sens de rotation choque quelqu'un, il suffit d'un pignon intermédiaire (d'un diamètre quelconque) comme sur le second croquis.

Sauf erreur de ma part....

Cordialement

[invitec3e4254b]

D'abord Merci beaucoup de répondre à mes questions avec tant de patience ¨'

Je me demandais, pourquoi 300N? 3000 peut être? Dans ce cas là je ne sais pas si c'est suffisant puisqu'on trouve alors 540N

Après quand je pousse la machine avec l'épaule dans un sens c'est facile et l'autre beaucoup plus dur. (peut être un problème au niveau des roues, ou bien le sol n'est pas très droit?)

Comme je comptais fixer la crémaillère sur le rail je pensais la mettre avec les dents à 90°, moins bien protégée mais plus facile à fixer

S il n'ya pas besoin de réducteur alors je vais voir pour m'intéresser à la chaîne

[mécano41]

...Je me demandais, pourquoi 300N? 3000 peut être? ...

Tu as dit masse : 300 kg

Donc poids : environ 3000 N

Tu as dit : coeff. roulement 0,1

Donc effort pour faire rouler horizontalement : 3000 . 0,1 = 300 N ...mais tu dois probablement exercer beaucoup moins en poussant à l'épaule ou bien il y a quelque chose qui ne va pas ...

Cordialement

[invitec3e4254b]

Merci encore pour tous ces éclaircissements,
plus je pose de questions plus on s'éloigne du sujet principal
donc encore une question qui nous éloigne toujours plus.
Grâce à vos indications précédentes je me rends compte que je me suis peut être trompé dans le calcul du module de mon pignon.
En effet, d'après la formule
qui provient de @mécano41 d'ailleurs
j'ai fait ce calcul: pignon 18 dents
m=2.3√(3000*3 / 10*200)
=4.87
Mais maintenant je me rends compte que la force à prendre était plutot de 300N
est ce corretc, puisque en soit le poids est supporté par les roulettes et non par la crémaillère

[mécano41]

Si tu utilisais le module calculé, tu aurais une dent ridiculement petite en regard de l'application.

Pour un déplacement sur de simples rails, avec des roues coniques à boudin (mais est-ce fait ainsi?), la précision de positionnement du pignon d'entraînement par rapport à la crémaillère ne sera jamais parfaite ; il vaut donc mieux avoir un module assez important qui tolèrera des écarts plus grands. C'est de la mécanique de chevaux de bois, comme pour un portail coulissant, par exemple.

Ce qui me chagrine un peu c'est : "...Voici comment se présente ma machine, la partie verte se déplace horizontalement avec une certaine précision (mm)..."

Si tu dois avoir une précision dans les positions extrêmes de la machine, il ne faudra pas compter sur la précision pignon/crémaillère car pour les raisons dites plus haut, il faudra un jeu. Il conviendra donc, si nécessaire, de prévoir des butées et un verrou de positionnement évitant que cela bouge...

Cordialement

[invitec3e4254b]

Prendre un module entre le module calculé (m=1.5) et le module précédent (m=5) conviendrait il?



Les roues ne sont pas réellement sur un rail comme des trains ou autre, peut être me suis je donc trompé de coefficient
de plus le revetement (en acier donc) est un peu peint
Par desuus ses roues est fixé la machine (je ne peux pas mettre de photo car je n'arrive pas a transmettre la photo de mon tél à mon ordi (pb d'internet )

[invitec3e4254b]

J'ai vu aussi que le plus dur n'était pas la vvitesse mais le démarrage. Faut il calculer également une puissance de démarrage qui sera différente de celle de vitesse?

[XK150]

Les frottements majoritaires doivent être dans le guidage qui paraît simpliste ...
Puisque tout existe , pourquoi ne pas acheter un dynamomètre à 20 euros et faire une série de mesures ???

[mécano41]

Une idée avec une chaîne...(je l'ai mise sur le rail central car c'est peut-être plus facile pour fixer la plaque, mais ce peut être sur un rail latéral)

Cordialement

[invitec3e4254b]

Bonjour, Bonjour
merci beaucoup pour ces idées ça m'inspirera peut être plus tard,
malheureusement sur ce coup là l'idée de la chaîne ne plait pas du tout à mon maître de stage (dommage moi j'aimais bien )
Du coup je me suis dit que pour transmettre le mouvement de rotation de la manivelle à la crémaillère, je pouvais mettre un arbre claveté.
Je suis donc en train d'essayer de comprendre comment le dimensionner.
Pour l'instant j'ai prit une crémaillère module 4
donc mon pignon à un diamètre intérieur de 16mm donc un couple nécessaire de 10.8Nm
et quand j'ai calculé mon diamètre nécessaire il était de ((16*Cmax)/(pi*50))^1/3 donc de 10.32mm
Le résultat et la formule paraissent ils corrects?

Merci beaucoup de votre aide

Peut être faudrait il un autre topic pour cette question?

PS: j'ai découvert pourquoi c'était dur à pousser dans un sens, la machine était mal axé et l'axe de centrage frottait donc

[mécano41]

Bonjour,

Je ne vais pas faire l'étude mais bon, tu sais que tu pars d'un volant manuel.

Tu en cherches un de 350 mm par ex (chez Elesa Réf. 204611...). Il a un alésage de Ø20 mm. Tu ne va pas réduire pour le plaisir

Tu cherches un renvoi d'angle avec un arbre Ø20 mm ( par ex. Michaud-Chailly Réf A3-10). Tu le prends en rapport 2:1 ou 1:1 (c'est le même) tu verras plus tard pour choisir. Tu montes le volant dessus.

Tu prévois un arbre vertical de Ø 20 et des manchons de raccordement.

Tu prévois le même renvoi en bas (2:1 ou 1:1 tu verras plus tard)

Tu montes dessus un pignon d'alésage Ø20 mm de plus de 17 dents (pour engrènement avec crémaillère). Comme déjà dit le modules sera trop gros pour l'effort mais il faut tolérer les irrégularités du système ; ton module 4 devrait convenir.

Tu montes une crémaillère dents vers le bas donc, au-dessus du pignon.

Tu vérifies ton rapport entre le volant et le pignon pour voir si l'effort convient. C'est là que tu vois si tu prends le rapport 1:2 ( voir avec le constructeur où sont l'entrée et la sortie pour faire 1:2) pour un ou pour deux renvoi(s) d'angle. Tu fais attention au montage pour aller dans le bon sens par rapport à la rotation du volant.

Tu vérifies le nombre de tours de volant pour avancer d'un mètre et si l'effort maxi que tu tolères sur la manivelle suffit pour faire avancer la machine (n'oublie pas que ton rapport 1:2 multiplie le couple par 2!). Tu multiplies par 3 ou 4 pour le cas où l'opérateur s'énerverait et tu vérifies avec les données du fournisseur si tes renvois d'angle conviennent dans ce cas. Vérifies aussi si l'effort radial produit par l'engrènement convient au renvoi d'angle du bas.

Cordialement

[invitec3e4254b]

Ouaouh merci pour cette réponse hyper détaillée, (j'aurai oublié les manchons de raccordement je pense XD),
je m'y attendais pas
Je vais donc essayer de chercher touss ça
Merci vraiment beaucoup, beaucoup, pour tout l'aide que vous m'avez apporté, je ne sais pas ce que je serai devenu sans vous

[Tifoc]

Bonjour,
Je n'ai pas regardé de près ce que vous voulez faire, mais quand je lis ça :

module 4
pignon à un diamètre intérieur de 16mm
diamètre nécessaire de 10.32mm

je ne peux que vous suggérer de dessiner le pignon à l'échelle (une dent suffira) pour voir qu'il y a un gros problème...
Rappel : le module s'exprime en mm (même si on l'écrit rarement)