Motorisation, automatisation, couple, réducteur...

[Faisan]

Bonjour,

Je vous présente mon projet :

Un systeme destiné à lever ou baisser une poutre métallique lourde est actuellement actionné par un cliqet monté au bout d'un axe, axe qui est lui meme demultiplié grace à deux engrenages.

Le but est de rendre ce système motorisé, et de faire en sorte d'avoir 2 boutons, un "descente" et un "montée" pour actionner le tout.

La vitesse demandée est tres faible (pour permettre un reglage en hauteur fin) donc j'envisage d'utiliser le couple moteur -réducteur.

Je voudrais, si quelqu'un a les connaissances pour, que quelqu'un m'aide dans ce projet, a savoir quel moteur utiliser, quel reducteur, comment va se présenter le montage electrique de la partie commande, comment faire en sorte que la poutre ne retombe pas quand elle est en haut...?

Merci de votre aide
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[chatelot16]

3 solution pour empecher de redescendre
1) reducteur a vis sans fin irreversible : ca perd de la puissance mais c'est simple : attention ce n'est ireversible que si l'angle de la vis est suffisament faible

2) moteur frein : comme les grue : un electro aimant desserre le frein quand le moteur doit tourner

3) systeme des palans a chaine : c'est dificile a expliquer il vaut mieux en demonter un pour voir : c'est tres astucieux ca ne diminue pas le rendement comme une vis sans fin

[Faisan]

Ok, merci beaucoup, voila deja un probleme de résolu, je vais mettre une vis sans fin.

Reste hélas tous les autres problemes..

Merci d'avance a ceux qui voudront bien m'aider

[invite76532345]

Bonjour Faisan
On veut bien t'aider mais ta question: "Quel moteur faut il pour lever quoi?" ne permet pas de réponse.

lever ou baisser une poutre métallique lourde

C'est à dire quel poids ?

La vitesse demandée est tres faible (pour permettre un reglage en hauteur fin)

Quelle est elle en m/s ou m/mn ?

comment va se présenter le montage electrique de la partie commande

Cela dépendra de l'alimentation du moteur (220V ? - 380V ? - Batterie 12V ou 24V ou 115V ?).
Donne nous tous ces enseignements (et d'autres encore si tu en trouves) et puis un petit croquis "premier jet" de l'installation et tout le monde pourra t'aider.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Faisan]

Ok papykiwi, voila des infos supplémentaires :

-La charge est d'environ 5000N.

-Le couple de l'arbre qui supporte les chaines est de 62500N.m environ

-La vitesse souhaitée serait de l'ordre de 2mm/s

A vrai dire, j'hésite entre choisir un vérin rotatif ou un motoréducteur..

Merci et a bientot

[Faisan]

A venir , promis , un schéma...

(l'alimentation électrique est du triphasé 380V)

[Faisan]

Voila un schéma.Esperons qu'il soit assez clair

[invite76532345]

Bonjour Faisan
Avec les données de ton dernier message:
P_(Newton) x V_(m/s) ==> 5000 x 0.002 = 10 W.
Avec un rendement "pourri" de 30% cela demande ~33W à l'arbre moteur.
La difficulté est de trouver un moteur aussi peu puissant alimenté en 380V tri.
Moto-réducteur ou vérin; tout dépend de la distance sur laquelle il faut déplacer...
A suivre.

[Faisan]

La vous avez fait les calculs pour le poids, mais je pense qu'il faut raisonner en terme de couple, en tenant compte du nombre de dents du pignon...

Le déplacement de la charge se fera sur 10-12cm au max.
Pensez vous que je devrais mettre un vérin?

[invite76532345]

Re bonjour
Le couple est lié à la puissance et à la vitesse de rotation par la relation pratique:

C_(m.daN) = 973.09 x P_(kW) / (N_(Trs/min) x 0.981)

Donc à puissance constante si la vitesse augmente le couple diminue et vice-versa (certains disent "et lycée de Versailles").
Le couple à chaque étage de la chaîne cinétique est à prendre en compte pour le calcul de l'arbre en torsion.
Le déplacement de la charge sur 12cm à une vitesse de 2mm/s demande un temps:

120/2 = 60s ou 1 minute.

Temps assez court et s'il y a plusieurs, voire de nombreux démarrages/arrêts à suivre cela va nécessiter un moteur spécial (cher) acceptant de nombreux démarrages par heure.
La solution vérin parait mieux adaptée; plus souple et à priori plus économique à la réalisation.
A suivre

[mécano41]

... j'hésite entre choisir un vérin rotatif ou un motoréducteur...

Bonjour,

Pas un vérin rotatif ; vu l'effort, tu vas être obligé de passer en hydraulique.

Tu peux utiliser un vérin électrique qui attaque un levier pour faire tourner ton arbre de 90° (à voir suivant la course à obtenir. Avec ta cote de 80 mm, cela fait 113 mm de course). Tu prends un vérin industriel qui comporte ses contacts de fin de course, limiteur d'effort... Tu attaques un levier de 200 mm et cela demande en gros un vérin donnant environ 2500 N avec une course de 300 mm

Cordialement

[Faisan]

Ok, toutes vos remarques sont tres interessantes, merci.

Je tiens à ajouter que la fréquence d'utilisation est faible (on ne bouge pas la hauteur de la poutre toutes les 5 min), mais plutot toutes les semaines.

Par contre, je n'ai que du pneumatique pour le vérin, il faudra voir, mécano41, comment on peut faire.

A+

[chatelot16]

un moteur ou un moto reducteur n'a pas de mal a fonctionner a une puissance beaucoup plus faible que sa puissance nominale

choisi un moteur reducteur pour avoir la bonne vitesse et tanpis si il a de la puissance en trop

mefie toi des verins hydraulique : il y a toujours des petites fuites qui font redescendre tout seul quand on voudrais que ca reste fixe alors qu'avec la solution mecanique quand c'est arreté ca ne bouge pas : la solution hydraulique serait conseillé si le mouvement etait repeté a grande vitesse

5000 N ce n'est pas enorme 500 kg cela pourait aussi etre soulevé par une vis : un motoreducteur au bout une vis de cric de voiture suffirait

une vis de cric ne suffirait pas si le mouvement devait etre repeté tres souvent il faudrais choisir plus gros pour avoir une bonne resistance a l'usure

[invite76532345]

Bonjour à tous
Bonjour chatelot

tanpis si il a de la puissance en trop

L'ennui c'est que le courant de démarrage est, pour les petites puissances, 6 à 7 fois le courant de marche normale et ce; que le moteur soit chargé ou non.
D'autre part, un moteur qui fonctionne avec une faible charge a un très mauvais Cosφ.
L'énergie de paie; l'énergie réactive 4 à 5 fois le prix de l'énergie active et en ces temps où tout le monde (ou presque) prêche les économies d'énergie !!!!!

mefie toi des verins hydraulique : il y a toujours des petites fuites qui font redescendre tout seul quand on voudrais que ca reste fixe

Heureusement que je ne suis pas cardiaque (ou si je le suis, je l'ignore) car cette phrase me cause une terreur rétrospective, à moi qui ai côtoyé durant ma vie professionnelle de nombreuses grues hydrauliques, des bras de chargement, des foreuses (pétrole-gaz), des engins de chantier, en mer des stabilisateurs anti roulis...et qui ai roulé sur terre à bord de mes différentes Citroën. Vivons dangereusement!

un motoreducteur au bout une vis de cric de voiture suffirait......
une vis de cric ne suffirait pas si le mouvement devait etre repeté tres souvent il faudrais choisir plus gros pour avoir une bonne resistance a l'usure

Un cric du type "chandelle" prévu pour lever 1000kg (celui de mon défunt C35 par exemple) ne fatiguera pas si on lui demande une manoeuvre à charge 250 ou 500 kg chaque semaine. Le système "vis + écrou" de ces appareils est absolument irréversible; sécurité assurée. Par contre je penserais plutôt à l'entraîner au moyen d'un petit moteur sous 24V. Sécurité et économie d'énergie.

Faisan:

Par contre, je n'ai que du pneumatique pour le vérin,

Ce qui donne, pour 250 daN, alimenté sous 7 bars (classique), un alésage de ~70mm. Ma foi, s'il y a de la place et beaucoup de sous dans le tiroir caisse pourquoi pas?
A suivre

[mécano41]

...Par contre, je n'ai que du pneumatique pour le vérin, il faudra voir, mécano41, comment on peut faire...A+

Bonjour,

J'avais précisé vérin électrique puisque tu envisageais moteur et réducteur j'en avais déduit que tu avais de l'électricité. N'aurais-tu que du pneumatique?

Cordialement

[Faisan]

non, j'ai de l'electricité triphasé 380V et un circuit d'air comprimé à disposition.

[mécano41]

Alors, tu dois pouvoir faire un montage de ce type.

Pour le vérin électrique, tu peux consulter SEDITEC mais il y en a quantité d'autres (SKF...). Tous ne font pas avec moteur triphasé. Il y a différentes catégories plus ou moins industrielles. Attention à la réversibilité si c'est un vis-écrou à billes (mais vu la faible vitesse tu ne devrais pas avoir de problème en rraison de la grande réduction).

Cordialement

[michel dhieux]

mefie toi des verins hydraulique : il y a toujours des petites fuites qui font redescendre tout seul quand on voudrais que ca reste fixe alors qu'avec la solution mecanique quand c'est arreté ca ne bouge pas : la solution hydraulique serait conseillé si le mouvement etait repeté a grande vitesse

bonjour a tous :
excuse chatelot, mais il met difficile de laisser dire cela, j ai travaillé sur des engins de 6 a 10 tonnes et il était accepté une descente de 5 cm sur QUINZE
jours, sinon il y avait intervention. je suppose que tu parle de vérin acheté a la casse
cordialement
michel

[chatelot16]

bien sur quand tout est neuf ca redescend tres peu : mais de la bonne mecanique doit marcher longtemps

pour moi l'hydraulique est justifié quand il faut des mouvement puissant et répeté , pour un mouvement lent est precis le tout mecanique est plus simple

[polo974]

Un moteur asynchrone (3000tr/mn, par exemple).
Un réducteur (1/18000) donc irréversible à 99.999% de chance.
Un bras de levier avec une course de +/-30° entrainant une manivelle, le tout en remplacement du vérin proposé plus bas.

[Faisan]

Ok merci pour ces conseils, mais je n'ai pas bien compris ce que tu dis..

Un moteur asynchrone (3000tr/mn, par exemple).

.

Ca, ca veut dire prends un moteur asynchrone surdimensionné en vitesse de rotation

Un réducteur (1/18000) donc irréversible à 99.999% de chance..

et un réducteur doté d'un gros rapport de réduction, ce qui pourra bloquer le systeme quand le moteur sera à l'arret??
Est ce cela que tu sous entends???

Parce que pour l'instant, j'ai un systeme vis sans fin/pignon qui est irréversible pour le maintien en blocage de la poutre.
Le probleme est que ce systeme a un tres faible rendement, et que je ne sais pas de combien je dois majorer le couple théorique que j'ai trouvé.
De combien dois-je le majorer??

Suite à de mures reflexions, j'abandonne l'idée du vérin.

J'envisage l'option d'un moteur pas à pas (reglage fin et moteurs adaptés aux démarrage/arret fréquents)
Le probleme est que je ne trouve pas de moteur pas à pas développant un couple suffisant.

Existe t il une autre alternative?

[mécano41]

...je tiens à ajouter que la fréquence d'utilisation est faible (on ne bouge pas la hauteur de la poutre toutes les 5 min), mais plutot toutes les semaines...

...J'envisage l'option d'un moteur pas à pas (reglage fin et moteurs adaptés aux démarrage/arret fréquents)..

Bonjour,

Pourrais-tu nous expliquer à quoi sert ton application parce que là, on ne comprend plus tellement!

Cordialement

[Faisan]

Oui, ok, desolé, je me suis mal exprimé.

Disons que cette manipulation se fait environ une fois par jour, mais le systeme est destinée à durer dans le temps.
Donc ces démarrages et arrets "journaliers" doivent etre pris en compte pour garantir une durée de vie satisfaisante.

[mécano41]

Si tu as besoin de multiples positions précises, le moteur pas-à-pas peut être un choix intéressant mais si tu n'as que deux positions, haute et basse, c'est du luxe. Tout dépend si tu as besoin de précision pour les deux positions ou non... si la position basse doit être maintenue par la motorisation ou si tu peux te contenter de "déposer" la poutre sur un support...etc Par exemple, si tu dois, avoir deux positions précises et bloquer la poutre, tu peux mettre des butées côté poutre et choisir un réducteur à arbre creux monté "pendulaire", avec un bras de réaction maintenu entre ressorts et agissant sur des contacts électriques (limitation d'effort)... Enfin, il faut préciser les impératifs car il y a quantité de solutions possibles.

Cordialement

[Faisan]

La poutre doit etre reglable en hauteur entre une position haute et basse, avec une precision de 5mm.
J'ai don c besoin de multiples positions precises.

Merci pour votre dévouement

[mécano41]

Bonjour,

Avec le dispositif à bras que tu prévois, il va y avoir des efforts relativement importants : couples dans les arbres, aux articulations des biellettes ou dans les noix qui transforment le mouvement circulaire en mouvement rectiligne. En plus, cela fait beaucoup de pièces à réaliser.

Je te suggère la solution suivante donnée par le croquis joint.

On utilise des vérins mécaniques, un renvoi d'angle et des accouplements du commerce (tu peux voir éventuellement le catalogue Prud'homme mais il y en a quantité d'autres). A noter que, pour un effort donné, les vis sont d'un diamètre relativement faible ; il faut donc souvent prévoir un guidage séparé du mobile.

Avec des vérins montant de 0,25 mm par tour de vis à l'entrée et un renvoi d'angle 1/4, il faut compter sur l'entrée un couple de 0,25 Nm à 0,4 tours/s pour une vitesse de la poutre de 2,5 mm/s.

Attention dans ta définition d'un moteur pas-à-pas il faut vérifier que l'inertie ramenée au moteur ne soit pas trop élevée. Consulte le constructeur. J'ai en tête qu'avec une inertie entraînée ne dépassant pas l'inertie du rotor il n'y a pas de problème. Rappel :les inerties se ramènent à l'entrée selon le carré du rapport de réduction entre l'entrée et la pièce considérée. Ce sont donc les pièces le plus près du moteur qui sont prépondérantes.

A la vitesse indiquée plus haut, un moteur pas-à-pas 200 pas/tours fait donc 80 pas/s.

N'oublies pas de mettre un capteur pour réinitialiser le système.

Cordialement

Pourquoi mettre une image dans un pdf ? ce n'est pas très pratique.
JPL, modérateur

[Faisan]

Bonjour,

Avec le dispositif à bras que tu prévois

?? Je n'ai pas prévu de systemes a bras, mais j'ai juste montré l'état du système actuel.

Autre chose : Vous me proposez de mettre un vérin pneumatique (j'attends la validationde la PJ pour vous en parler plusprécisement), mais comment un vérin sera capable de faire un réglage precis de sa course pour un reglage precis de la poutre en hauteur ?
(vérin=tout ou rien?)

[mécano41]

Je n'ai pas parlé de vérins pneumatiques mais de vérins mécaniques (roue-vis + vis écrou)

[Faisan]

D'accord, au temps pour moi...

Mais la force motrice qui alimentera ce vérin, ce sera un moteur pas a pas? Un moteur asynchrone?

ps: la validation tarde...

[chatelot16]

ne t'inquiete pas du nombre maxi de demarage d'un moteur asynchrone : cette limite ne compte que pour un moteur qui doit lancer quelque chose ayant une bonne inertie comme une scie et ensuite travailler a pleine puissance

pour entrainer un reducteur a grand rapport la puissance est tres faible et l'inertie a lancer tres faible aussi