Détermination du couple nécessaire à un moteur électrique

[invite55264a3f]

Voilà, je doit réaliser un chariot d'une longueur de plus ou moins un metre.Ce chariot sera équipé d'un moteur électrique.Je n'ai pas encore défini la taille des roues.

Mon problème est le suivant, je dois choisir le moteur électrique le plus approprié, sachant que le chariot sera alimenté par une ou plusieurs batteries, que son poid total devra pouvoir atteindre jusqu'à 150kg, et que la vitesse voulu est 30km/h(plus il sera rapide mieux se sera).

Pour le moment je cherche à calcuer le couple necessaire au moteur mais je n'y arrive pas.Il doit me manquer des données.Je ne sais pas non plus vers quel type de moteur électrique me tourner.

Merci d'avance pour vos reponses.

Bonjour yohannl

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La modération
Papykiwi
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[Jean.Marc]

Bonjour
le couple nécessaire est la somme de deux couples résistants :
1-le couple de frottement, nécessaire pour vaincre les frottements à vitesse constante. Il faut pour cela connaître le coefficient de frottement équivalent des roues : voir ici
2-Le couple d'accélération, nécessaire pour démarrer le chariot. Il faut donc se fixer une valeur d'accélération arbitrairement : en combien de temps le chariot à l'arrêt atteindra t'il la vitesse de fonctionnement normal?
Quand on a ces deux valeurs, on a tout ce qu'il faut en n'oubliant pas de tenir compte du rendement de la transmission (réducteur par exemple).
JM

[Jean.Marc]

Dans le post précédent, le tableau sur lequel j'ai mis un lien est celui des coefficients de frottement (glissement). Pour la résistance au roulement, consulter le document ici.
JM

[invite897678a3]

Bonjour,

Sans tenir compte des forces de frottement ni du rendement de la transmission,
voici la courbe de puissance mécanique nécessaire sur l'arbre moteur en fonction
de l'accélération souhaitée (donc de la distance à parcourir pour atteindre 30 km/h):

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jean.Marc]

Tu as peut-être oublié de préciser la masse du mobile à accélérer?
JM

[invite897678a3]

Bonsoir,

J'avais noté au post #1:

son poid total devra pouvoir atteindre jusqu'à 150kg, et que la vitesse voulue est 30km/h

[invite61501c1f]

bonsoir,
quelque soit le type de moteur pour arriver a tracter une masse de 150kg à 30 km/h il lui faudra une puissance qui sera fonction des coefficients du frottement dynamique equivalent du train de roulement et de la transmission "f" (pneu ou rail, palier lisse ou à roulement, boite de reduction de vitesse eventuelle, etc...).
L'effort de traction sera = "masse *coef "f" ce qui combiné à la vitesse va donner la puissance.
Un moteur à puissance nominale a une vitesse de rotation il faudra donc un reducteur pour ajuster la vitesse de rotation des roues.

C'est à partir de là qu'il sera possible de calculer le couple de demmarrage du moteur en fonction des deux critères suivant:
- Il devra vaincre les coefficients de frottement statique du train de roulement, toujours superieur au frottement dynamique
-Si l'on veut obtenir la vitesse dans un délai court il pourrait etre superieur mais dans ce cas une régulation de vitesse s'impose.


Comme il sagit de moteur alimente par batterie le choix sera moteur serie (fort couple de demmarage mais vitesse plus instable) ou moteur parallelle vitesse assez stable mais couple demmarage plus faible.

[invite55264a3f]

Bonjour tous le monde et merci pour votre participation.
Je me suis pris la tete un bon moment ce qui me permet de vous pondre ceci.Comme vous pourrez le voir, il y a une donné que je n'arrive pas à determiner, c'est le coefficient de roulement que j'ai nommé X.Une fois que j'aurai trouvé cet inconnu et que je serai sure de mes calcul, j'aurai une meilleur idée du moteur dont j'aurai besoin.

-Voilà ou j'en suis:

Force necessaire pour déplacer le chariot sans acceleration:

F=m*g*coefficient de roulement = X (en N)


Effort pour aller de 0 à 30km/h en 5 secondes:

30km/h = 30000/3600 = 8.3m/s

Effort = 8.3/5 = 1.6m/s/s


Force nécessaire pour donner cette acceleration a la masse 150kg :

150*1.6 = 250N

=> d'ou une force totale de : X+250 à transmettre sur le rayoon de la roue (r).

=>Couple necessaire pour accelerer:

(X+250)*r = Ca (en N.m)


Calcul de la vitesse angulaire de la roue:

8.3/r = Va

PUISSANCE NECESSAIRE:

Ca*Va = Pn (en watt)


Pouvez vous me dire s'il y a des erreurs, et comment determiner le coefficient de roulment SVP....

Merci d'avance YOHANN

[invite55264a3f]

Rebonjour, une fois le coefficient de roulement obtenu, il va me falloir determiner les conditions les plus avantageuses.Je m'explique, le couple moteur est fonction du diametre de la roue et vice versa.Il va donc falloir trouver le meilleur compromis pour avoir la meilleur accelaration et la meilleur vitesse de pointe (je suis parti de 30km/h en 5 seconde mais si c'est plus rapide c'est mieux)...J'espere que mes expliations sont assez claires, je suis pret a les reformuler si besoin est.Merci d'avance.
Yohann

[invite61501c1f]

Un site qui peut etre interessant
http://kernelys.free.fr/spip.php?article72

[invite55264a3f]

Bonjour et merci.

Merci, maintenant j'ai la formule qui me permet de calculer mon coefficient de roulement, et pour le calculler j'ai besoin du.......coefficient de frottement.Je pense que pour le coefficient de frottement ca va etre plus simple, je pense que ca dependra des materiaux utilisés et du diametre des roues.

Yohann

[mécano41]

Bonjour,

Pour des roues à bandage plein en polyuréthanne, je peux te le calculer d'après des formules et des abaques donnés par des fournisseurs de polyuréthanne, mais il faut donner :

- le diamètre extérieur du bandage (diamètre exter de la roue)
- l'épaisseur du bandage (ou le diamètre de la partie métallique)
- la largeur du bandage
- la dureté shore du polyuréthanne ou sa nature (315, 200, 167, 100 ou 42)

Cordialement

[invite55264a3f]

Bonjour,

Pour des roues à bandage plein en polyuréthanne, je peux te le calculer d'après des formules et des abaques donnés par des fournisseurs de polyuréthanne, mais il faut donner :

- le diamètre extérieur du bandage (diamètre exter de la roue)
- l'épaisseur du bandage (ou le diamètre de la partie métallique)
- la largeur du bandage
- la dureté shore du polyuréthanne ou sa nature (315, 200, 167, 100 ou 42)

Cordialement

Bonjour,

J'ai étudié sérieusement la question des roues, normallement, elles seront constitués d'un jante de 8 pouces (rayon = 101.6mm) d'une chambre à air et d'un pneu.
Il faut que je m'assure que je pourrais adapter un systeme de transmission par chaine sur celles que j'ai trouvés (elles sont initialement prevus pour accueillir des roulements).

Voilà la roue:


Pour le pneu on me donne aussi 8 pouce, je pense donc que c'est le diametre total de la roue.
Merci d'avance Yohann.

[mécano41]

Bonjour,

Malheureusement, je n'ai rien pour calculer les roues à pneumatiques. Désolé

Cordialement