Force d'aspiration d'un ventilateur
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Force d'aspiration d'un ventilateur



  1. #1
    MarDem

    Force d'aspiration d'un ventilateur


    ------

    Bonjour, pour un projet d'entreprise je dois faire un aspirateur pour une visseuse afin que lorsque l'on pose une vis, celle-ci reste fixé dessus sans que l'on soit obligé de la tenir (même prince qu'un électro aimant).

    J'ai décidé de faire l'aspirateur avec un ventilateur que je placerai à l'envers pour faire une sorte d'appel d'air vers un plus petit trou qui accueillera la vis.

    A l'aide d'internet, j'ai pu faire quelques calculs et trouver un résultat mais je ne suis vraiment pas sur de ce que j'ai fait :

    Poids de la vis : 0,43g
    P = mg = 0,43 * 9,81 = 0,0042 N
    Il faut donc une force de minimum 0,0042 N vers le haut pour maintenir la vis.
    Pour créer cette aspiration, j’ai décidé d’utiliser un aspirateur que je placerai à l’envers pour créer une dépression afin de faire une aspiration. Je ne peux pas choisir n’importe quel ventilateur, il en faut un qui puisse porter la vis dans un endroit assez réduit. Il faut donc une pression statique et un débit d’air cohérent à cela. Voici quelques calculs afin de s’assurer de choisir un ventilateur qui puisse porter la vis.
    Tout d’abord :
    La pression dynamique d’un fluide est donnée par :
    P_d = (1/2) × ρ × v²
    On en déduit la vitesse v en fonction de la pression :
    v = √((2 × P_s) / ρ)
    Ensuite,
    La deuxième loi de Newton relie la force à la variation de la quantité de mouvement :
    F = dp / dt
    où :
    • F est la force (en N).
    • p est la quantité de mouvement.
    • t est le temps.
    On a aussi :
    La quantité de mouvement d'une masse m à une vitesse v est donnée par :
    p = m × v
    Mais dans un fluide en mouvement continu, on parle de débit massique :
    Ṁ = ρ × Q_v
    où :
    • Ṁ est le débit massique (en kg/s).
    • ρ est la densité du fluide (en kg/m³).
    • Q_v est le débit volumique (en m³/s).
    Pour un fluide traversant une surface avec une vitesse constante v, la variation de quantité de mouvement est :
    dp = Ṁ × v × dt
    En divisant par dt pour obtenir la force :
    F = dp / dt = Ṁ × v
    En remplaçant Ṁ par sa valeur ρ × Q_v, nous obtenons :
    F = (ρ × Q_v) × v
    La force d'aspiration est calculée à partir de la formule simplifiée suivante :

    F = ρ × Q_v × √((2 × P_s) / ρ)

    Prenons un ventilateur lambda : A700000008894236.pdf

    F = 1,225*0,0035√((2*7,47)/1,225 = 0.015 N

    Une chose me tracasse : le fait que je ne prends pas en compte la surface finale de mon aspiration alors que celle ci dois jouer sur la pression statique je suppose ?

    Si vous avez des suggestions je suis preneur n'hésitez pas !!

    Merci à vous

    Martin Demasy

    -----

  2. #2
    XK150

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour ,

    Si vous faîtes une dépression , c'est la pression atmosphérique qui va tenir votre vis . Donc , c'est plutôt une pompe à vide qu'il faudrait connectée étanche sur la tête de vis
    ( on peut imaginer la tête de vis plaquée sur un joint torique ).

    Ce n'est pas un courant d'air qui va tenir la vis en lévitation , en position fixe . Votre approche ne fonctionne pas dans son principe .

    Bien sûr que les diamètres ont une influence , et l'état de surface des vis , et celles à tête plate , à tête ronde et à tête fraisée ???

    Pour moi , cela ne fonctionnera jamais ; vous avez un aspirateur chez vous ? Essayer donc de bricoler un montage qui s'approche de ce que vous voulez réaliser .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  3. #3
    XK150

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Si vous ne visualisez pas exactement mes explications , je vous demanderai de mettre un schéma de principe du système que vous proposez .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  4. #4
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour,

    Merci pour votre réponse, je ne vois pas comment cela ne peut pas marcher étant donné que un ventilateur positionné à l'envers peut faire aspirateur, qu'est ce qui poserait soucis ? La vis à aspirer est une vis à tête ronde. Je vous envoie les différents schéma de mon montage.

    Merci pour votre aide !
    Visseuse.drawio.png
    Zoom visseuse (1).drawio.png

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

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Re ,

    Donc l'opérateur prend une vis à tête ronde ( que je vois plutôt dessinée plate ) et la place bien centrée sur l'embout métal ( contact aléatoire métal - métal non étanche ) , et à ce moment la vis doit tenir au bout de la perceuse ( portative ? ) .
    Est ce bien cela la procédure ?
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  7. #6
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    C'est à peu près ça, j'ajoute un outillage en 3D autour de ma visseuse pour diminuer la surface d'entrée d'aspiration, et je fais en sorte que la vis rentre parfaitement mais non entièrement dans l'outillage afin qu'elle soit aspirée et maintenue. Dites moi si vous avez besoin de plus de précision !

  8. #7
    XK150

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    En résumé , si j'ai bien compris , ( 2 ème dessin ) la pseudo étanchéité variable se fait entre le cône vert et la bordure diamètre 5 mm , hauteur 2.1 mm de la tête de vis ?

    Je ne sais rien calculer dans ces conditions et je passe mon tour .

    Remarque : pourquoi ne pas maintenir la vis par un système mécanique élastique sans besoin d'aspirer ?
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  9. #8
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Exactement cela se fait à ce niveau.

    Si je le fais avec une aspiration c'est pour automatiser la visseuse, celle-ci est située sur un bras mécanique qui va de bas en haut et l'avantage de l'aspiration est de pouvoir aller attraper la vis avec la visseuse qui sera déjà placé tête haute et ensuite la visser avec seulement une seule main.

    Merci tout de même pour votre aide !

  10. #9
    XK150

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Ce jeu ( un peu aléatoire ) complique de beaucoup les calculs , cela devient de la mécanique des fluides . Et quelle confiance accordée aux résultats ?
    Le courant d'air généré par l'aspiration , le ventilateur sont aussi assez pénalisants .

    Je repartirai sur mon idée de vide , tout aussi facile à automatiser , à calculer et une mini pompe à vide entraîne bien moins d'inconvénient qu'un ( volumineux ) ventilateur .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  11. #10
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Je vais me renseigner sur les pompes à vide alors !

  12. #11
    RF13011

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour,

    J'ai fait quelques calculs pour voir la faisabilité de votre projet. Ils sont présentés dans l'image ci-dessous:
    Images attachées Images attachées  

  13. #12
    mécano41

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour,

    Citation Envoyé par MarDem Voir le message
    Je vais me renseigner sur les pompes à vide alors !
    Si tu disposes d'air comprimé, essaie du côté des éjecteurs pneumatiques à venturi.

    Par ex. : https://www.festo.com/fr/fr/c/produi...vide-id_pim20/

    Cordialement

  14. #13
    XK150

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    @ RF13011 ,

    Remarque seulement intuitive :

    La vis n'est pas dans la situation d'une automobile qui avance en air calme pour lui appliquer directement cette loi aérodynamique .
    L'air , passera laminé autour de la tête de vis , sans pour autant produire la force aérodynamique totale verticale calculée .

    Perso , à ce stade , je ferai une maquette échelle 1 du système ( très facile à faire ) avant de poursuivre cette étude .

    Car le système sous vide pose le problème de l'étanchéité de la boîte à vide au niveau de la tête de la perceuse ... Qui n'est pas résolu efficacement dans ma propre tête !
    Dernière modification par XK150 ; 16/05/2025 à 07h28.
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  15. #14
    mécano41

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Juste une question : pourquoi ne pas utiliser un embout magnétique comme ceux que l'on trouve en outillage de bricolage (peut-être en un peu plus puissant)?
    - Est-ce que la vis est en matériau amagnétique?
    - Une autre raison?

    Pourrais-tu nous donner :
    - La forme exacte et les dimensions de la vis
    - La forme de l'embout?
    - Est-ce toujours la même vis?
    - Par quoi est-elle positionnée lorsque l'embout vient la chercher.


    Cordialement

  16. #15
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour, merci pour vos calculs !

    En suivant votre logique, un ventilateur à centrifuge lambda me donne un débit d'air de 3.26 L/s. Cela ne suffirait pas à aspirer la vis ?

  17. #16
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour, excusez moi de vous répondre aussi tardivement.

    Le but de mon projet et de pouvoir activer et désactiver le fait de pouvoir maintenir la vis sur la visseuse. Le but est aussi de ne pas modifier du tout la visseuse mais de rajouter quelque chose par dessus, un sorte d'outillage. Mon maître d'apprentissage en a conclu que l'aspirateur était donc le plus approprié pour réaliser ce projet !

    Voici la vis que j'utilise, vous aurez les réponses à toutes vos questions : https://www.foubert-visserie.com/vis...orx-iso-14583/

    Voici un schéma que j'ai pu faire pour que ce soit plus parlant : Nom : CBLX M2.5-8 INOX A4-70.drawio (1).png
Affichages : 35
Taille : 13,3 Ko

    C'est effectivement toujours la même vis, je ne peux malheureusement pas vous dire par quoi elle sera positionnée étant donné que c'est un prototype et que mon entreprise n'a pas encore pensé à cela.

    Merci pour votre aide,

    Martin Demasy.

  18. #17
    titijoy3

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Dernière modification par titijoy3 ; 26/05/2025 à 10h36.
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  19. #18
    RF13011

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Bonjour,

    C'est pas tant le schéma de la vis qui important, mais celui de l'ensemble visseuse + ventilateur. Par exemple :
    Comment comptez-vous fixer votre ventilateur par rapport à la visseuse ?
    Comment comptez-vous concentrer le flux d'air vers la vis ?
    Où se trouve la vis au départ, avant son aspiration ?

    La réponse à ces questions permettrait de mieux cerner les problèmes à résoudre.

    Cordialement.

  20. #19
    titijoy3

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    ce n'est pas un ventilateur qu'il faut mais un compresseur utilisé en aspiration pour tirer au vide une réserve et mettre cette réserve en communication avec le dispositif de maintient de la vis quand la tête de vis est au contact jusque au moment où la vis est en place prête à être vissée
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  21. #20
    titijoy3

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    peut être un truc dans ce genre:
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par titijoy3 ; 26/05/2025 à 10h56.
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  22. #21
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Le problème du compresseur est que ce ne sera pas du tout le même budget, et étant donné que c'est un projet de stage je ne pense pas que mon entreprise va accepter, sachant qu'ils ont déjà validé l'idée du ventilateur

  23. #22
    MarDem

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    C'est ça, sauf que au bout du tube je pensais mettre un ventilo à l'enversNom : Visseuse.drawio (1).png
Affichages : 36
Taille : 63,5 Ko

  24. #23
    titijoy3

    Re : Force d'aspiration d'un ventilateur

    Citation Envoyé par MarDem Voir le message
    Le problème du compresseur est que ce ne sera pas du tout le même budget, et étant donné que c'est un projet de stage je ne pense pas que mon entreprise va accepter, sachant qu'ils ont déjà validé l'idée du ventilateur
    il suffit de récupérer un compresseur sur un frigo hs, un frigo au R600 avec une fuite de gaz par exemple
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

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