Bonjour, je suis actuellement entrain de concevoir un système de bras pivotant pour porter des tubes de 6m.
J'aimerai calculer la force nécessaire pour ouvrir (F2) et fermer (F1) le système.
Chaque bras porte 1.25T. Les bras font 1200mm de long. Les deux bras sont liés entre eux. Les paliers et la butée à aiguilles (coef de frottement = 0.004) sont déjà dimensionnés.
En vous remerciant par avance.
Gaëtan
Bonjour,
Tu dis que les roulements sont définis ; donc, tu as calculé (PFS) les réactions radiales des roulements (en donnant leur position au milieu de la portée des aiguilles) et la réaction axiale de la butée.
Pour les roulements, tu as un effort tangentiel de frottement de Fradiale.µr, appliqué sur le rayon exterieur de la bague intérieure ce qui te donne le moment cherché. Pour la butée, tu as un effort tangentiel de frottement de Faxiale.µr, appliqué sur le rayon moyen de la butée (environ au milieu de la portée de l'aiguille). Mais comme le fournisseur te donne les formules de calcul direct du moment de frottement en fonction de la charge appliquée, tant pour les roulements que pour la butée, il vaut mieux les utiliser.
Cordialement
Dernière modification par mécano41 ; 23/03/2021 à 11h36.
Merci pour la réponse.
Oui, j'ai calculé les efforts pour définir mes roulements :
-Pour les paliers Fr = 49 000 N,
-Pour la butée Fa = 12500 N.
J'ai trouvé sur le site SKF, une doc pour le calcul du "moment de frottement"; je vais donc le calculer de ce pas
Et si j'ai bien compris, avec ce moment, je pourrai ensuite calculé mon F1 et F2 à partir d'un calcul de dynamique ?
Si tu veux vérifier en dynamique, il faudra définir ta loi de mouvement circulaire et en déduire l'accélération. Mais il faudra alors calculer aussi le moment d'inertie de tout le bazar, ramené à l'axe de commande. Tu calculeras ensuite le moment nécessaire pour accélérer. Ce moment s'ajoutera au moment de frottement et la somme te permettra de calculer l'effort tangentiel en bout de bras (ou ailleurs si la commande est ailleurs). Mais vu que tu as un dispositif de tenue du tube probablement pendulaire, il faudra une faible accélération et il s'ensuivra certainement un moment d'accélération négligeable. Enfin, à vérifier ; je ne connais pas les conditions réelles.
Cordialement
Bonjour @mécano41, du coup j'ai calculé le moment de frottement d'un palier qui est de 42.5 Nmm, mais je t'avoue que je suis un peu perdu. Je sais plus trop quoi faire par la suite. Je pense que ce moment est négligeable ?
J'ai ressortit mes cours de dynamique et ici on a un mouvement de translation circulaire mais je trouve que des formules pour faire soit de la translation, soit de la rotation.
Si tu as moyen de me filer un petit coup de pouce supplémentaire ?
En te remerciant par avance.
Gaëtan
Je te donnerai un croquis et quelques explications demain.
Cordialement
Merci, c'est sympa
Cordialement,
Gaëtan
Bonjour,
Voici un exemple avec quelques explications. On peut envisager des lois de mouvement différentes.
A vérifier.
Le moment d'accélération trouvé s'ajoutera au moment de frottement (le tout assaisonné des coefficients de sécurité adéquats).
Le moment de frottement que tu as trouvé semble bien faible... Quelles sont tes données? (diamètres et écartement des roulements, masses des bras, de la barre...)
Cordialement
Bonjour, merci pour ton schéma.
Par rapport au moment de frottement, j'ai oublie le K, c'est donc 42KN/mm.
Je vais donc maintenant faire les calculs grâce à tes explications.
Je te mets quelques photos de mon projet, si ça t'intéresse
Ensemble avec fardeau.jpg
Donc on peut voir l'ensemble avec les fardeau de tube. L'étage du haut et ouvert pour la prise au pont et tous les autres sont fermés. Chaque fardeau peut faire jusqu'à 2.5T. Les dimensions d'un fardeau sont de 400mm(hauteur)*500mm(largeur)* 6000mm(longueur).
ensemble vide.JPG
Ducoup, cette image pour voir els paliers et les butées. Entraxe des deux pivots 2790 mm. Longueur d'un bras 1200mm
Masse d'un bras = 47kg
Masse des deux bras, plus les berceaux, plus la barres de maintien = 128kg
Bras ouvert.JPG
Bras fermé.jpg
Et donc, on ouvre et ferme à la main en F1 et F2. Et je pense qu'une fois le mouvement lancé, grâce à la butée, ca bougera pratiquement tout seul. Mais mon problème était donc de calculer la force nécessaire à la mise en mouvement. Que je vais pouvoir faire grâce à toi.
Merci.
Si tu as des questions sur le projet, n'hésite pas?
Du coup, j'ai fait ça.
Je trouve bizarre car je pensais que se serais plus facile de fermer le rack que de l'ouvrir.
Alors que j'obtiens 116 Nm pour l'ouverture et 190 Nm pour la fermeture.
teta ouverture = 25*(pi/180) et teta fermeture = 90*(pi/180)
Et j'ai un doute sur A1B1, j'ai mis la longueur de A1B1, à savoir 1.2m ? Mais je ne suis pas sûr
"Désolé pour les images qui tournent, elles sont envoyées à l'endroit :/"
1616665000121.jpg
1616665000117.jpg
Dans mon exemple, j'avais pris un débattement des bras de 0 à 90°. Dans ton cas, le système va de 25° (fermé) à 90° (ouvert) si j'ai bien compris.
Il faut donc, si tu gardes mes autres hypothèses, accélérer sur 37,5° (0,655 rad) en 2,5 s et décélérer sur 37,5° en 2,5 s également pour respecter le temps total du mouvement de 5 s.
l'accélération et la décélération seront de 0,655 / (2 .2,5²) = 0,052 rad/s/s
Les conditions sont les mêmes ; je ne vois pas pourquoi tu aurais des moments d'accélération et de décélération différents en ouverture et en fermeture...ou bien je n'ai pas saisi quelque chose.
Le moment d'inertie des deux bras : 46 kg.m² (un peu plus car il faudrait prendre la longueur en bout de bras mais cela joue très peu)
Le moment d'inertie de la barre et des tubes : 3649 kg.m². Le total sera arrondi à 4000 kg.m² ce qui donne un moment minimal de 4000 . 0,052 = 208 N.m C'est dans les eaux de ce que tu as calculé.
Une remarque qui n'a rien à voir avec les calculs : tu parles d'un effort à appliquer en bout de bras, cela semblerait vouloir dire que tu comptes pousser et tirer à la main (et non avec un actionneur comme je le pensais). Attention à la manutention des charges lourdes sur des éléments à faible frottement (c'est également le cas avec des déplacements sur coussin d'air, encore plus pointus). Il va falloir pousser avec environ 175 N en bout de bras, pendant la moitié du temps puis retenir avec le même effort. S'il y a des butées aux deux extrémités, si l'opérateur à poussé un peu trop fort ou un peu trop longtemps, il risque d'arriver au bout avec une vitesse encore trop grande...(glissement des tubes, forçage sur les râteliers, endommagement du système...). C'est juste une remarque.
Les avis d'autres intervenants seraient bienvenus...
Cordialement
Oh, merci. Je vais réécrire tout çà.
Et donc là, les 208N.m sont sur l'axe de la pivot ?
Il faut donc faire un petit bras de levier pour avoir la valeur exacte en bout de bras ?
Et donc là, je pense que l'on aurra des valeurs différentes en ouverture et fermeture, non ? Comme la charge est plus ou moins proche de la pivot ?
On y pense, et de toute façon le but est d'éviter tous les risques possibles, donc on trouvera une solutionUne remarque qui n'a rien à voir avec les calculs : tu parles d'un effort à appliquer en bout de bras, cela semblerait vouloir dire que tu comptes pousser et tirer à la main (et non avec un actionneur comme je le pensais). Attention à la manutention des charges lourdes sur des éléments à faible frottement (c'est également le cas avec des déplacements sur coussin d'air, encore plus pointus). Il va falloir pousser avec environ 175 N en bout de bras, pendant la moitié du temps puis retenir avec le même effort. S'il y a des butées aux deux extrémités, si l'opérateur à poussé un peu trop fort ou un peu trop longtemps, il risque d'arriver au bout avec une vitesse encore trop grande...(glissement des tubes, forçage sur les râteliers, endommagement du système...). C'est juste une remarque.
Encore merci @mécano41
Cordialement,
Gaëtan
Ce serait vrai si tu poussais/tirais longitudinalement sur la barre liant les bras car sa distance à l'axe (qui multipliée par l'effort donne le moment) varie comme le sinus, pendant tout le déplacement. Donc le moment serait maxi à 25° et mini à 90°.
Mais tu as un moment de 208 N.m en A1. Si tu tires sur un levier de 1 m (pivotant en A1), tangentiellement à la trajectoire, il te faudra appliquer un effort de 208 N, en poussant ou en retenant selon que tu seras en phase d'accélération ou de décélération, et cela quel que soit le sens de déplacement (ouverture ou fermeture). Si tu mets un levier de longueur L (en m), l'effort à appliquer (en N) sera de 208 / L.
Cordialement
Dernière modification par mécano41 ; 25/03/2021 à 14h41.
Ah d'accord merci, bah comme on à 1.2m, ca reduirat un peu
Encore Merci
Bonne journée
