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
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