Dimensionnement table tournante moto réducteur et moteur

[Tetsuya]

Bonjour à tous,

Je suis nouveau ici alors n'hésitez pas à me conseiller.

Je suis apprenti technicien et j'ai une problématique de dimensionnement d'une table tournante.

Détails

Une table tournante constitué d'une partie fixe et d'un plateau tournant doit supporter une charge de 31 tonnes et effectuer une rotation de 90° en environ 60 secondes.
Je dois déterminer le moteur et moto-réducteur de la partie tournante.
La masse à tourner est simplifiée comme un cylindre plein de diamètre 8 mètres et de hauteur 6 mètres.
Le plateau tournant quand à lui fait 1,5 mètres de diamètre.
La masse est fixée sur le plateau tournant.

Calculs

J'ai commencer par calculer le moment d'inertie de la masse :
Formule : I = (1/12) * Masse * Hauteur² + (1/4) * Masse * Rayon²
I = (1/12) * 31000 * 6² + (1/4) * 31000 * 4² = 217 000 kg.m²

Ensuite la vitesse angulaire :
90° = 1,57 rad
ω = θ/t = 1,57 / 60 = 0,026 rad/s

Puis l'accélération angulaire :
α = ω/t = 0,026 / 60 = 4,33 rad/s²

Avec ces données j'ai calculer le couple :
C = I * α = 217 000 * 4,33 = 93,9 N.m

Et enfin la puissance :

P = C * ω = 93,9 * 0,026 = 2,44 W

Voilà où j'en suis actuellement mais j'ai l'impression que le calcul du couple est faux car il me paraît faible. Je ne souhaite pas avancer sur les calculs de réduction après si mon couple est faux.

Quelqu'un pour m'éclaircir sur ma problématique ?
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[mécano41]

Bonjour,

Juste ne passant, si tu veux avoir des réponses, il faudra préciser quelques points :


- déjà, il faudra déterminer, en fonction du système de support et rotation choisi, quel sera le moment de frottement (de roulement je suppose)...et pour 31 tonnes, ce ne sera pas négligeable!
- ensuite, tu parles d'effectuer une rotation de pi/2 en 60 s. Je suppose que tu pars de vitesse 0, que tu accélères, disons sur (alpha) et que tu décélères sur (pi/2-alpha) pour arriver à une vitesse nulle après pi/2.

- pour rester simple, tu prendras probablement alpha = pi/4 et l'accélération = décélération. Tu vas donc faire le calcul sur pi/4 avec un mouvement circulaire uniformément accéléré (accélération > ou < 0 selon la partie traitée). Cela veut dire que tu pars d'un déplacement theta (rad) et d'un temps t (s) et que tu calcules l'accélération angulaire omega' (rad/s/s) sachant que tu connais theta (rad) et t (s). Pour cela, tu as : theta = 1/2.oméga'.t². En appliquant cette accélération au moment d'inertie J (m/s/s) du bazar, tu obtiendras un moment M (N.m). Ce moment s'ajoutera au moment de frottement défini par ailleurs...

Il y aura bien quelqu'un qui t'expliquera cela mieux que moi...

Cordialement

[sh42]

Bonjour,

Dans le calcul il ne faut pas oublier le système de fixation du cylindre sur la table car 31 t, 8m de diamètre et 1,5 m de diamètre de table, la fixation ne va pas être du carré de 30 mm de côté.

[f6bes]

Détails

Une table tournante constitué d'une partie fixe et d'un plateau tournant doit supporter une charge de 31 tonnes et effectuer une rotation de 90° en environ 60 secondes.
Je dois déterminer le moteur et moto-réducteur de la partie tournante.
La masse à tourner est simplifiée comme un cylindre plein de diamètre 8 mètres et de hauteur 6 mètres.
Le plateau tournant quand à lui fait 1,5 mètres de diamètre.
La masse est fixée sur le plateau tournant.


Et enfin la puissance :

P = C * ω = 93,9 * 0,026 = 2,44 W

Voilà où j'en suis actuellement mais j'ai l'impression que le calcul du couple est faux car il me paraît faible. Je ne souhaite pas avancer sur les calculs de réduction après si mon couple est faux.

Quelqu'un pour m'éclaircir sur ma problématique ?

Bjr à toi, Ben va falloir la poser délicatement ta masse de 8m de diamétre sur un plateau de......1.5m de diamétre ! ( !
Va falloir éviter les ballourds et ne pas la prendre sur les pieds (chaussure de s écurité avec coque....renforçée !)
J'ai comme un trés gros doute de faire cela en 60 seconde avec.....2.5 watts.et bouger 31 tonnes.
Ya des choses qui interpélent, meme si on n'est pas de la partie.
(mais ce n'est pas pour moi ce genre de calcul)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tetsuya]

Bonjour,

En efffet, pour la partie accélération et décélération, je vais faire comme cela. Je ne suis pas très à l'aise avec ce genre de calculs pour ce qui est de la partie plateau tournant j'ai mis 1,5 mètres de diamètre mais cela peut être augmenter sans dépasser les 4 mètres.

Le plateau est tournant par rapport au support via des roulements en effet, mais comment calculer ce moment de frottements qui est donc non négligeable pour avoir mon calcul de moment M en N.m ?

Je vais fournir un croquis dès demain afin que l'on visualise mieux ma problématique.

Pour ce qui est de la partie liaison, je n'ai pas à faire cette partie ci quelqu'un d'autre s'en occupe.

Mes calculs me donnant seulement 94 N.m j'emettais de gros doutes en effet...

[mécano41]

... avec les valeurs plus haut et un moment d'inertie (cylindre homogène) J = 31000*4²/2=248000 (kg.m²) on arrive à 25 W (sauf erreur...) mais cela ne veut rien dire car il faudra prendre en compte :

- le rendement du réducteur, qui pour une telle réduction probable sera très mauvais (peut-être vaudrait-il mieux passer en hydraulique...à voir avec spécialiste)

- le frottement de roulement. Il y aura probablement une couronne d'orientation à rouleaux (mais de quel diamètre?) dont il faudra obtenir du constructeur le moment de frottement sous charge...peut-être la couronne comportera-t-elle un joint d'étanchéité...Il y aura probablement un arbre et un système de roulement à billes ou à rouleaux, avec joints...etc

- et tout ce que j'oublie...

Vu la charge et les dimensions...prudence...il peut aussi y avoir des déformations, tolérables pour le fonctionnement mais créant des "durs" difficilement calculables...

Ce genre de monstre ne fait pas partie de ce que je connais ; je n'en dirai donc pas beaucoup plus sur la conception (sauf si quelque chose me choque trop!)

EDIT : j'ai trouvé 434 N.m

Cordialement

[XK150]

Salut ,

Dans un cas comme celui-çi , c'est bien de regarder ce qui existe ...
Les tables de soudage rotatives ne sont pas rares ; Ici , https://www.ecofitec.com/portfolio/ecobtt/
la 25 tonnes possède un moteur de 0.75 kW et la 50 tonnes , un moteur de 1.1 kW . Après , voir les vitesses de rotation pour les détails ...

D'ailleurs , pourquoi ne pas acheter tout fait ce qui existe déjà !
PS : non , je ne suis pas le pdg d'Ecofitec .

[mécano41]

Bonjour,

D'accord sur la puissance.
Sans tenir compte du rendement global entre le moteur et l'objet tournant mais en tenant compte d'un frottement (coeff. 0,01) de la couronne sur un diamètre de 5 m, on trouve 426 W. Comme je l'avais dit au début, la puissance nécessaire à l'accélération est presque négligeable devant celle nécessaire pour vaincre le frottement...

Cordialement

[mécano41]

J'ai oublié : j'ai cherché, sur le net, divers fabricants de couronnes afin d'avoir un ordre d'idée du moment résistant en fonction de la charge...pas trouvé.

Je ne suis plus en activité depuis longtemps, mais il semble que malgré la facilité du net, les renseignements particuliers deviennent de plus en plus difficiles à trouver. Dans les catalogues (lorsqu'il y en a un!), il n'y a que les dimensions et les charges, sans autre précision...Avant (!!!), pour un roulement, par ex., on prenait le catalogue SKF on avait tout : les dimensions, les calculs poussés, les conseils d'utilisation. Maintenant, il faut contacter le fournisseur de ce que l'on cherche ; si c'est un technico-commercial de revendeur, il ne sait pas...trois jours avant, il vendait des nouilles...encore un coup des directeurs qui ont dû faire marketing à l'école.

Bon, j'arrête de m'énerver, ce n'est pas bon pour mon coeur en mauvais état.

Cordialement