Couple inertiel pour un moulin
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Couple inertiel pour un moulin



  1. #1
    invite58531964

    Couple inertiel pour un moulin


    ------

    Bonjour à tous

    Je travaille sur un système d'entraînement de meule pour un moulin à eau (projet de restauration au printemps).
    Le point critique est de savoir s'il est raisonnable de refabriquer entièrement le système "d'époque",
    sachant que si les calculs sont mauvais, les pièces de bois vont soit se figer et être totalement inutiles,
    soit se briser au risque d'abîmer le bâti en pierre historique.

    J'ai ainsi un volant inertiel tracté par bande molle talquée (en provenance de la roue à aubes),
    volant porté sur un axe ayant pour sortie un pignon droit.
    Le pignon est actionné par crabot et envoie directement la puissance sur la meule.

    Sauf que sur ces systèmes, la bande a tendance à glisser, et je me retrouve avec l'inertie du volant tournant à pleine vitesse
    (si la bande glisse trop, elle casse par la chaleur du frottement, malgré le talc graissé)
    avec potentiellement une meule tournant à vide, d'où le crabot.

    Le rayon de masse du volant est le même que celui d'application de la bande (0,6m),
    mais le rayon de mon pignon de bois en sortie sera évidemment bien plus petit (0,15~0,2m ?).

    Pour information, la force centrifuge de mon volant est de 5329,6 N (volant en fer de 25kg tournant à moins de 3 tr/s)

    La question est donc celle-ci :

    ---> Est-ce que je dois considérer le couple comme résultant de la force appliquée au rayon du volant inertiel (0,6m),
    ou est-ce que je dois appliquer cette force au rayon primitif du pignon de bois en sortie (0,2m) ?

    Comme je l'ai dis plus haut, si mon axe se retrouve trop petit, il casse et fera tomber la meule.
    S'il est trop gros, la meule ne tournera pas car c'est la bande qui glissera ou l'axe de la roue à aubes qui cassera.
    (en r0.6, le couple est de 3197,75 Nm. En r0.2, il est de 1065,9 Nm)

    PS : pour ceux qui sont intéressés, la meule est un vieux granit de 1,1m de diamètre et 0.19m de largeur,
    grignotant à plat (sur sa face inférieure). Elle pèse entre 475 et 500 kg

    -----

  2. #2
    XK150

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Salut ,

    Je serai intéressé par un dessin renseigné de la chaîne cinématique complète , avant de répondre quoi que ce soit .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  3. #3
    invite58531964

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Bonjour,
    Le schéma est celui-ci :
    Nom : cc_moulin.PNG
Affichages : 148
Taille : 14,8 Ko
    https://ibb.co/2nkMxvN

    Les pièces en bleu sont isolées si la bande lâche.
    Les pièces fragiles sont celles en rouge et en vert. Elles se trouvent en extrémité de portées et sont impérativement en bois (à cause de la poussière de farine)

  4. #4
    invite58531964

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Peut-être devrais-je reformuler.

    Lorsque pour X raisons il y a un problème mécanique, l'inertie totale du moulin est exercée d'un coup sur un pignon, qu'il me faut définir.

    Mon problème est que la presque totalité de l'énergie provient d'une roue en force centrifuge (volant inertiel temporaire) et va s'exercer sur ce pignon. C'est là que les formules de Torseurs et de Moment de couple divergent :

    1) La première me dit que l'on est encore en dynamique, c'est le couple du volant qui compte (ce qui est possible, vu qu'il va potentiellement arracher ses supports par Torsion)

    2) L'autre me dit que l'on est passé en statique, et c'est le rayon de l'axe de transfert puis du pignon qui comptent (possible également, vu qu'il y a phénomène de ripage)


    J'ai deux résultats, donc j'hésite.
    Dois-je considérer l'ensemble inertiel comme un seul bloc et prendre le rayon du volant inertiel pour déterminer le couple ?
    Ou dois-je suivre le transfert d'énergie comme pour n'importe quel engrenage et considérer uniquement le rayon final du pignon ?

    Mon instinct me dit que la transmission étant résiliente, c'est le rayon du pignon qui compte.

    Qu'en pensez-vous ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    XK150

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Re ,

    Installez un limiteur de couple réglable , genre celui_çi : https://shop.hpceurope.com/fr/produit.asp?prid=3458 ( il existe d'autres modèles ) , sur l'une des transmissions .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  7. #6
    invite58531964

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Merci pour le lien, mais cela ne résout pas mon problème de choix : effort couple/vecteur

  8. #7
    invite58531964

    Re : Couple inertiel pour un moulin

    Bonjour et Bonne Année à tous.

    Après avoir fabriqué plusieurs maquettes (8 maquettes et 20 tests chacune), il s'avère que ce sont les formules de Moment d'inertie et d'Energie cinétique qui sont fausses.
    Le Couple inertiel est une valeur constante en Nm et non-relatif au point d'application, peu importe la vitesse ou l'accélération.

    Je ferme donc le sujet.

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