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Mécanisme en boucle fermée




  1. #1
    hypermecanix

    Mécanisme en boucle fermée

    Bonjour, je souhaite connaître une méthode mécanique de réalisation d'une boucle fermée.
    Je peux vous en donner deux autres :
    -électrique : un moteur électrique alimente une roue, et en sortie de roue on place une dynamo, qui réalimente le moteur.
    -hydraulique : un moteur hydraulique fait tourner une roue, et la roue fait tourner une pompe qui réalimente le moteur.

    Avez-vous des exemples de réalisations de boucles fermées, à l'aide d'engrenages ?

    -----


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  3. #2
    mécano41

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Bonjour,

    Les deux systèmes que tu décris ne fonctionnent pas puisque le rendement de tout système est inférieur à 1. Le système mécanique équivalent ne fonctionnerait donc pas non plus.

    Peut-être veux-tu parler des systèmes avec asservissement en boucle fermée. Là, c'est différent. Ce n'est pas de la "puissance" qui est renvoyée vers le moteur mais un signal image de ce que l'on veut réguler (dynamo tachy. pour une vitesse, codeur pour une position...). Le signal est traité puis appliqué au dispositif commandant la partie "puissance" qui, elle, alimente le moteur.

    Cordialement

  4. #3
    hypermecanix

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Les deux mécanismes que je décrie fonctionnent, je précise simplement que lorsque la dynamo réalimente le moteur, elle ne lui fournit biensûr pas toute son énergie. Un complément est apporté par une source externe.

    J'ai un moteur électrique qui alimente une machine tournante. Je veux récupérer le mouvement à la sortie du système et le réinjecter à l'entrée. Le moteur étant là pour compenser les pertes.


  5. #4
    b@z66

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Citation Envoyé par mécano41 Voir le message
    Bonjour,

    Les deux systèmes que tu décris ne fonctionnent pas puisque le rendement de tout système est inférieur à 1. Le système mécanique équivalent ne fonctionnerait donc pas non plus.

    Peut-être veux-tu parler des systèmes avec asservissement en boucle fermée. Là, c'est différent. Ce n'est pas de la "puissance" qui est renvoyée vers le moteur mais un signal image de ce que l'on veut réguler (dynamo tachy. pour une vitesse, codeur pour une position...). Le signal est traité puis appliqué au dispositif commandant la partie "puissance" qui, elle, alimente le moteur.

    Cordialement
    Effectivement, un système en boucle fermée n'est pas sensé amélioré le rendement d'un des éléments de la boucle puisque la puissance que l'on tente de réinjecter en entrée est d'abord retirée en sortie...il n'y a pas de miracle....mais les deux dispositifs peuvent fonctionner sans amélioration du rendement toutefois.
    Dernière modification par b@z66 ; 24/10/2006 à 16h44.

  6. #5
    Simplemind

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Citation Envoyé par hypermecanix;
    Les deux mécanismes que je décrie fonctionnent
    Bonjsoir hypermecanix

    Peux-tu me dire à quoi ça te sert de faire ça STP et quelle application en fais-tu c'est intéressant

    Je ne me rappelle pas avoir vue ça autrement que l'orsque l'on ne pouvait pas facilement débrayer le moteur principale.

    Cordialement

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    hypermecanix

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Si je peux récupérer de l'énergie mécanique en sortie de système et la rediriger vers l'entrée, je pourrais alors utiliser un moteur moins puissant. Non ?

  9. #7
    mécano41

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Je dois passer à côté de quelque chose...

    En dehors de la récupération de l'énergie de freinage d'un ensemble je ne vois pas ce que l'on peut récupérer. Et encore, dans le cas ci-dessus, l'énergie ne peut pas être récupérée en direct puisque l'on est justement en train de ralentir. Avant de la réutiliser, il faut l'accumuler , soit mécaniquement en embrayant un volant d'inertie, soit à l'aide d'un accumulateur (électrique, hydraulique...).

    Si un moteur électrique de puissance 1 kw, par exemple, entraîne une machine qui ne demande que 500w, il ne va fournir à ce récepteur que les 500 w que ce dernier lui demande et il ne consommera électriquement que ces mêmes 500 w (je néglige les rendements). Que peut-on alors récupérer ? Si l'on a choisi un moteur de 500 w, on ne pourra pas le réduire plus.

    A bientôt

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  11. #8
    b@z66

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Citation Envoyé par mécano41 Voir le message
    Je dois passer à côté de quelque chose...

    En dehors de la récupération de l'énergie de freinage d'un ensemble je ne vois pas ce que l'on peut récupérer. Et encore, dans le cas ci-dessus, l'énergie ne peut pas être récupérée en direct puisque l'on est justement en train de ralentir.
    En fait, l'énergie que l'on peut essayer de récupérer pour améliorer le rendement est celle qui est sensé ne pas participé au rendement donc l'énergie perdue (par effet joule par exemple comme le montre mécano). Tenter de récupérer de l'énergie qui participe déjà au rendement (de l'énergie utile) ne sert alors à rien pour améliorer ce rendement puisqu'elle en fait déjà partie.

  12. #9
    wizz

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Tu es dans une voiture à l'arrêt.
    Pour atteindre 100km/h, tu dois appuyer à bloc sur l'accélérateur.
    Puis une fois atteint 100km/h, si tu veux maintenir cette vitesse, TU DOIS maintenir la pédale accélérateur à une certaine position, qui correspond à une certaine puissance qui est fournie par le moteur thermique.
    Jusque là, je pense que tu es d'accord.

    Un alternateur te fournit une puissance électrique 12V, qui sert à faire fonctionner d'autres appareils. Et pour te fournir cette puissance électrique, il doit le prendre quelque part, c'est à dire sur le moteur thermique. Mais comme il est branché en permanence, on arrive pas à distinguer si ça prend ou non sur le moteur thermique.

    Un autoradio consomme de l'énergie électrique qui est fournit par l'alternateur, donc indirectement, l'autoradio prend de l'énergie sur le moteur thermique.

    Un compresseur de clim, pour pouvoir fonctionner, doit prendre la puissance quelque part, et il le prend directement sur le moteur thermique.

    Sur une grosse Mercedes 300ch, c'est imperceptible.
    Mais sur une petite Clio 60ch, lorsque tu enclenches la clim, tu sens que la voiture ralentit. Et pour maintenir cette vitesse de 100km/h, tu dois appuyer d'avantage sur l'accélérateur , donc tu dois fournir d'avantage d'énergie.
    Donc on sait que tout dispositif prennant de l'énergie sur le moteur thermique fait ralentir la voiture. Et cela est valable même pour un alternateur.

    Que se passe t il si l'alternateur sert à alimenter un moteur électrique qui fera lui aussi avancer la voiture?
    Supposons que le moteur thermique doit fournir 10.000W pour maintenir la voiture à la vitesse de 100km/h.

    -> si le rendement est parfait, l'alternateur prendra 1000W sur le moteur thermique et fournira 1000W au moteur électrique qui donnera 1000W de puissance mécanique pour avancer la voiture.
    Conclusion, il y a toujours 10.000W qui fait avancer la voiture. La voiture roulera à la même vitesse

    -> mais le rendement n'est jamais parfait. L'alternateur prélevera 1000W au moteur thermique mais ne restituera que 900W au moteur électrique, qui lui ne restituera que 810W de puissance mécanique pour faire avancer la voiture;
    Conclusion, il manque 190W, et donc la voiture va ralentir. Et donc tu vas devoir appuyer d'avantage sur l'accélérateur pour maintenir la vitesse de 100km/h.

  13. #10
    michel dhieux

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    bonsoir a tous , bonsoir hypermecanix:
    quand tu dis, que les deux mecanismes fonctionnent :
    j en suis sur , mais en diminuant plus ou moins doucement de regime et finalement pour s arreter.
    on va dire que tes deux exemples sont des systemes, a
    boucle fermee visuel ordinaire.le systeme en boucle fermee
    en hydraulique compense les pertes ,de rendement:
    mecanique, hydraulique, electrique( les bobines froides et
    chaudes n ont pas le meme pouvoir d attraction ),mais egalement avec la loi de bernoulli ( sur les tirroirs, etc...)
    je viens de parler d un systeme reel , en boucle fermee, tes exemples parlent de systemes qui laissent faire sans reactions. le systeme en boucle fermee compense
    constament les pertes de rendement: exemple,
    une pompe debite vers un moteur hydraulique ,ce dernier tourne a 2000t/mn cette vitesse doit etre maintenue.
    un capteur mesure la vitesse du moteur, si une faible fuite d huile( par exemple) en amont du moteur existe,alors la pompe va compenser ce manque jusqu au 2000t/mn.en bref il y a toujours "une compensation a un manque "
    quand a ta question sur les engrenages en boucle fermee
    je ne comprend pas cette question, si tu a dix pignons
    qui s engrennent, le dernier relie au premier, leur vitesse
    sont egale, sauf erreur
    bonsoir a tous michel

  14. #11
    hypermecanix

    Re : Mécanisme en boucle fermée



    Test pinion and test gear are mounted on two parallel shafts which connect the drive gear stage with the same gear ratio. While not in motion the transmission can be blocked by the locking pin. By twisting of the load clutch using weights on the load lever a desired test torque is applied, which is indicated at the torque measuring clutch. The main advantage of the FZG back-to-back gear test rig is, that because of the closed power circulation only a relatively small amount of input power is necessary to compensate losses in the system.

    C'est de ça dont je voulais parler.

  15. #12
    Simplemind

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Bonjour Wizz

    Excellent synthèse et excellente démonstration.
    Tout est dit.

    Toutefois certains constructeurs essaient de tordre un peu le cou en trichant un peu c'est-à-dire en récupérant de l'énergie cynétique lors des décélérations ou dans les descente. Il stocke ça dans une batterie et le restitue plus tard.

    Evidemment c'est un peu capillotracté car il y a bien apport d'une énergie extérieure (une toute petite partie de celle que l'on à dépenser pour amener l'engin à une certaine vitesse) et non pas générée par le système moteur lui-même : ce qui serait le cas s'il y avait une véritable boucle de rétroaction positive.

    Restons positifs dans la rétroaction sur ce qui est échangé sur ce fil.

  16. #13
    Simplemind

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    [QUOTE=hypermecanix C'est de ça dont je voulais parler.[/QUOTE]

    Dis nous dans quels cas doit-on utiliser ce système. As-tu quelque chose en français ou le site de référence en anglais.


    Je dois être un peu crasse mais je ne vois pas comment fonctionne le système, sauf si c'est un régulateur de charge et encore pourquoi avoir fait aussi compliqué.

    Peut-être mon anglais est-il en cause, mais je ferais les même remarques que Michel tant que je n'aurais pas d'explication sur l'utilisation du poid qui agit comme un frein me semble-t-il.

    Allez dis-nous tout

  17. #14
    hypermecanix

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Bonjour,

    Le moteur entraîne un arbre auquel est fixé un pignon. Ce pignon entraîne une roue, qui entraîne à son tour un arbre (celui qui est à droite sur le schéma).
    Sur cet arbre, on a un dispositif qui nous permet d'appliquer un couple (afin de simuler l'utilisation réelle de l'engrenage).

    C'est ensuite que réside le mystère : l'arbre entraîne alors un pignon qui va entraîner une roue fixée sur le premier arbre. Celui-là même qui est à la sortie du moteur.

    Une fois le système en régime permanent (vitesse de rotation constante), le moteur ne sert plus qu'à compenser les pertes du système.
    Qu'en pensez-vous ?

    Cordialement.

  18. #15
    seizetheday

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    c'est un banc back to back
    le principe est de simuler les pressions de contact et les vitesses de rotation sur des engrenages pour les tests d'endurances
    plutot que de mettre un gros moteur qui va dissiper dans un frein apres être passé dans les engrenages on met la chaine cinematique qui se reboucle en torsion
    comme ça la puissance a appliquer n'est la que pour contrer les frottements
    si une boite a un rendement de 95%, avec ce type de banc il suffit d'appliquer seulement 5% de la puissance en fonctionnement pour avoir les mêmes conditions d'usure sur les pignons
    c'est utilisé depuis des lustres dans les bancs d'endurance de boite de transmission d'helico
    " La simplicité est la sophistication suprême" (Leonard de Vinci)

  19. #16
    Simplemind

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Bonjour et Merci Seizetheday

    C'est très clair j'ai tout compris en 16 secondes


    Comme nous le présentions il n'y a pas réinjection en boucle positive mais en l'occurence une boucle négative
    (les frottements) sont compensé par le moteur sur l'arbre principal.

    Merci j'ai appris quelque chose comme tous les jours sur le forum FS

    Cordialement

  20. #17
    hypermecanix

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Mais dans l'engrenage le plus près du moteur, qui est la roue menante et qui est la roue menée ?

  21. #18
    Simplemind

    Re : Mécanisme en boucle fermée

    Bonsoir

    Pour moi c'est l'arbre qui est en prise sur le moteur électrique et qui est anoté "test gear", l'autre arbre sur lequel il y a le freinage (annoté "test pinion") retire de l'énergie n'en n'ajoute pas, c'est une contre force (encore un empécheur de tourner )

    Par ailleurs, il serait intéressant de voir ce qui se passe dans la boite annotée "power return gear" notamment par rapport à l'usage de test tel que décrit par Seizetheday.

    Cordialement

  22. #19
    jpi066

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