Calcul de force de serrage etau pneumatique/vis/mors

[michel ETC]

Bonjour à tous,
j'ai automatisé le serrage d'un étau via un vérin pneumatique qui actionne en rotation une vise sans fin qui elle même entraine le serrage des mors.
Je cherche à calculer ma force de serrage dans les mors.
Info technique de l'installation:
- vérin de diamètre 125mm à 3 bars, force de poussée 368daN
- distance entre l'axe du vérin et l'axe de la vis 70mm
- diamètre de la vis 40mm
- pas du filetage de la vis 5mm
souriez-vous me trouver les formule nécessaire pour calculer la force de serrage des mors en négligent les frottements

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[sh42]

Bonsoir,

Une vis sans fin est en général accouplée avec une roue dentée. Hors on ne sait rien de cette roue, ni de sa liaison avec les mors.

De même en fonction de la position du bras de liaison vérin-vis, le couple exercé sur la vis est très différent.

[mécano41]

Bonjour,

Tu ne peux pas traiter un système à vis-écrou sans tenir compte du frottement...

Voici une appli prévue à l'origine :
- pour faire monter une charge donnée
- l'action motrice se fait en exerçant un couple sur la vis
- on cherche le couple nécessaire.

Dans ton cas, c'est l'inverse, tu connais le moment exercé par ton levier et tu cherches l'effort de serrage.
Dans l'appli. :
- tu dois entrer, dans les cellules jaunes, tous les éléments nécessaires, sauf Fv (ceux qui ne concernant pas ton problème (vitesse...etc) sont mis à zéro
- tu modifies par tâtonnement Fv de manière à obtenir le "Ctot (mont.)" à une valeur que tu auras préalablement calculée (cette cellule est vert clair, à droite des calculs. Celle du haut)

Cette valeur (en N.m) est le produit de l'effort du vérin (en N) par la distance de l'axe du vérin (en m). Si, dans la position serrage, le levier est perpendiculaire au vérin, la distance est la longueur du levier, sinon, elle est inférieure.

Dans l'appli, j'ai mis tes valeurs et j'ai suppose des diamètres de l'appui (obligatoire sinon cela ne serre pas!) J'ai supposé le levier perpendiculaire au vérin ce qui me donne : 3680 N. 0.070 m = 257 N.m.

En modifiant Fv, j'ai obtenu 35000 N de serrage pour un couple de 259 N.m. Pour info., tu peux voir l'effet du frottement de la face d'appui en lisant Cm dans la colonne verte. On a alors pour l'appui 259-131=128 N.m. Cela veux dire que l'appui "mange" la moitié du couple nécessaire pour animer la vis.

Autre chose : j'ai parlé de couple mais dans ton cas, c'est un moment. Il y a donc une réaction du palier sur la vis. Ceci entraîne un moment de frottement supplémentaire... je n'en ai pas tenu compte ici mais cela ne doit pas être négligeable...

Voilà, il te faut mettre tes valeurs dans l'appli. et voir en particulier les dimensions de l'appui et les coeff. de frottement.

Cordialement

[Naalphi]

La noix pourrait tout aussi bien être intégrée au mors... En tous cas, sans descriptions plus complète du schéma ("schéma fonctionnel" disait-on lors de mes écoles de mécanique industrielle), les réponses ne pourront rester que spéculatives

Admettons que la vis entraine directement le mors :
Le couple de serrage apporté par le vérin sera au maximum de ~250 N.m (cf Archimède -~250 BC- : 0.07m x 3680N) , et , sans considération de pertes (frottements), et via un filet de type ISO (équilatéral, à 60°) l'effort transmis sera alors environ de 3t (300000N).
A noter éventuellement, qu'en prenant en compte un minimumde frottement (coefficient de disons 0.15), la tension résultante passerait à 2.5t
(en fait , c'est calculé pour un M39 (ma calculette ne va pas au-delà... que de taf en perspectives!) bon, on y trouve au moins un ordre de grandeur!)

(posté sans avoir eu le temps de lire le dernier message, celui de mécano41)

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

En passant par l'équivalence des travaux virtuels, il me semble que c'est 30 tonnes et non 3 tonnes...

[Naalphi]

En passant par l'équivalence des travaux virtuels, il me semble que c'est 30 tonnes et non 3 tonnes...

..alors oui, j'ai vu après qu'il y avait une coquille , mais je sais plus si une erreur de facteur 10 ou 0.1 ^^

[Naalphi]

30t (à 25t avec un certain frottement) c'est mieux ^^

[Naalphi]

"l'équivalence des travaux virtuels"
késako ?

[mécano41]

F.pas = moment.2.Pi

[Naalphi]

En modifiant Fv, j'ai obtenu 35000 N de serrage pour un couple de 259 N.m.

Moi aussi !

[JeanYves56]

bsr

une machine pour quel usage ?? ,
on pourrait voir comment se fait le serrage

[mécano41]

Bonjour,

Pour vérifier les valeurs avec un frottement nul, il suffit de mettre les deux coeff. f et fapp. à zéro. On trouve alors : 320000 N.

Pour info. le frottement radial évoqué plus haut donne, avec Ø 40 mm et f = 0,15, un moment de frottement de 11 Nm.

Cordialement