Dimensionnement motoréducteur

[NicoL12]

Bonjour à tous,

Je souhaiterais solliciter votre aide sur un cas d'école. J'ai beau avoir réfléchi à une solution, je dois avouer que ma mémoire me fait défaut et je suis bloquer sur le problème qui est le suivant.

J'ai un pont roulant qui se déplace sur deux rails (pente =0) à l'aide de galets (2 galets par rail). Sur ces 4 galets seulement 2 sont moteurs (sur le même rail) et sont entrainés par 2 motoréducteurs qu'il me faut changer (en raison d'un problème d'étanchéité). Les données disponibles sont la vitesse de déplacement (20 m/min), le diamètre des galets (250 mm), et le poids du pont (environ 8 t). Pour dimensionner les nouveaux motoréducteurs il me faut au moins connaître la vitesse de rotation de mes galets et le couple nécessaire en sortie du motoréducteur.

J'ai calculer N = 0,333 /(0,25*pi) = 0,424 tr/s = 25,44 tr/min et donc j'ai déduit w = 0,424*2*pi = 2,664 rad/s. Mais je bloque complètement sur le calcul du couple et les autres sujets que j'ai vu le forum ne m'ont pas vraiment éclairé.

Il me semble que j'ai besoin de calculer les forces et le travail de mon système avec l'énergie cinétique pour déterminer mon couple. Quelqu'un pourrait-il me dire si je suis sur la bonne piste et m'aider pour identifier les travaux / forces ?

Sachant que je précise le pont se déplace d'un pont A à un point B situés à une distance de 2 m avec.

Merci par avance pour votre aide !!

Bonne journée

NicoL12
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[XK150]

Bonjour ,

Ce n'est pas une boutade ... : il serait plus sûr et plus simple de remettre des motoréducteurs de caractéristiques identiques .

[Black Jack 2]

Bonjour,

Le coefficient de roulement acier sur acier est très petit ... et donc la puissance nécessaire pour faire avancer le pont à vitesse constante est très petite.

Par contre, il faut suffisamment de couple au moteur que pour faire passer dans un temps raisonnable la masse du pont (et sa charge) de zéro à sa "vitesse de croisière" (en tenant compte des risques d'oscillations de la charge )

Je n'ai aucune idée de la valeur de l'accélération idéale ...

[NicoL12]

Bonjour,

Merci pour votre retour, en effet ce serait l'idéal mais comme je le disais l'indice d'étanchéité des motoréducteurs n'est pas suffisant pour les rendre submersible et de plus je n'ai pas accès à la doc technique ce qui m'oblige à tout redimensionner et tout recalculer.

[A voir en vidéo sur Futura]

[NicoL12]

Bonjour Black Jack 2,

Merci pour votre réponse. Dois-je en conclure que le force de frottement est négligeable ? Et comment calculer le couple à sa vitesse de croisière ?

[XK150]

Re ,

Ne pas confondre coefficient de roulement ( selon l'état du système rail - roue ) et les forces de frottements diverses , notamment dans les paliers . " Le poids du pont : 8 t " et la charge maxi ???

Il y a forcément des indications ( sans doute suffisantes ) sur les anciens motoréducteurs ?

[yaadno]

bonjour:coef de roulement très petit ne veut pas dire force de roulement négligeable;ordre de grandeur pour un ex similaire(?):roue de train/rail;Crr=0.002
ce qui donnerait dans ton cas F=0.002x8000=16daN
maintenant,il y a une autre façon de définir le coef de roulement: par la dimension de la zone de contact(que je ne connais pas);un peu comme si la roue s'aplatissait de qq dizièmes de mm;0.4;0.5mm pour acier/acier?
le couple résistant s'exprime alors par Cr=Fpx0.4mm=8000x0.4x10-3=3.2mdaN
bon,ça doit être + simple de chercher sur la plaque signalétique;
cdlt

[Black Jack 2]

Bonjour,

Je plussoie ma propre réponse.

Le coefficient de roulement très petit fait que la puissance puissance nécessaire pour faire avancer le pont à vitesse constante est très petite.

Et ce n'est pas là que le servo moteur risque de "coincer".

Même avec une force (yaadno) de 16 daN qui s'oppose à l'avancement, c'est ridicule devant la force nécessaire à accélérer le pont sur une durée "normale"

Par exemple, une force équivalente (16 daN), pour démarrer (sans frottement) donnerait une accélération de 0,02 m/s²

Donc il faudrait un temps de (20/60)/0,02 = 17 s (arrondi) pour que le pont atteigne sa "vitesse de croisière".

En pratique, la durée de démarrage est beaucoup plus petite ...

Et donc je continue à penser que c'est bien la durée de démarrage qui impose le couple nécessaire des moteurs.

Et si le couple est suffisant pour avoir une durée de démarrage "honnête", le servo vaincra sans le moindre soucis les forces de frottements de roulement (qui pour ceux qui ne le savent pas se calcule par "coefficient de roulement * poids".

[yaadno]

@black jack 2: pour qu'il n'y ait pas de malentendu,je précise que les 16daN ce n'est pas ce qui est nécessaire au démarrage;j'ai proposé une méthode issue d'expérimentations de matériel ferroviaire qui considère la roue d'un wagon(diam 1m) sur son rail à l'arrêt se traduit par une déformation élastique de la zone de contact déplaçant la force de contact de 0.4mm;d'ou le couple à vaincre Fpx0.4;l'analogie,galet de 0.25m/rail,p=8000daN est'elle bonne?en tout cas c'est ce que j'ai considéré et ça donne ce couple;
maintenant,si tu imposes le temps de démarrage,raisonnablement 1 s ,que donne le couple?
cdlt

[Black Jack 2]

Bonjour,

"pour qu'il n'y ait pas de malentendu,je précise que les 16daN ce n'est pas ce qui est nécessaire au démarrage"

J'avais bien compris.
Ce que je pense est que le couple nécessaire à vaincre les pertes dues au roulement est beaucoup plus petit que celui nécessaire à démarrer le pont dans un délais décent.

... et que donc le couple nécessaire au bon fonctionnement est imposé par la durée de démarrage.
*****
Si on veut démarrer en 1 s (je ne sais pas si c'est réaliste avec un pont) ...
Il faut une accélération a = 20/60 = 0,33 m/s²

Il faut une force motrice F = m*a = 8000 * 0,33 = 2640 N

Avec un rayon de 125 mm, le couple aux galets doit être de 2640/0,125 = 21120 Nm (environ 2110 daN.m)

A répartir évidemment entre les différents galets.
*****

Si on veut garder la même accélération sur toute la durée du démarrage, la puissance maximale nécessaire est :

P = 2640 * 2,664 = 7000 W (arrondi)

Et lorsque la vitesse de croisière est atteinte, la puissance pour maintenir la vitesse dégringole à "pas grand chose" pour compenser les pertes de roulement.
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Sauf si je me trompe.

[Black Jack 2]

Re,

Comme on me l'a fait justement remarquer ...

P = 2640 * 0,333 = 880 W (arrondi) et pas ce que j'avais écrit.