Rendement de palier (engrenages)
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Rendement de palier (engrenages)



  1. #1
    SimonAndYou

    Rendement de palier (engrenages)


    ------

    Bonjour,
    Toujours pour une étude de rendements dans les engrenages, je souhaite sans y parvenir à calculer le rendement d'un palier (palier lisse, roulement, etc.).
    Ce que je possède :
    - facteurs de frottement du palier lisse (0.03 en moyenne)
    - facteur de frottement du roulement (0.00325 en moyenne)
    - toutes les dimensions des roues de l'engrenage
    J'ai fait l'étude d'un pignon de petite taille (6cm de diamètre) entraînant une roue légèrement plus grande et LIBRE (sans chargement), et j'obtiens le couple à fournir pour vaincre le frottement et faire tourner la deuxième roue. Mais cela ne me donne pas le rendement, et de toute façon les couples obtenus me semblent extrêmement faibles (0.007 N.m et 0.0008 N.m environ).
    Savez-vous comment faire pour avoir le rendement (je devrais trouver quelque chose entre 0.8 et 0.9 pour un palier lisse je pense) ???
    Merci pour votre aide,

    Simon

    -----

  2. #2
    Zozo_MP

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Bonjour

    couple à fournir pour vaincre le frottement
    frottement ou inertie ??

    J'avais cru comprendre que le frottement est un facteur minorant toutes choses égales par ailleurs.
    Il s'agirait alors plus de compenser que de vaincre, ou minoration d'un résultat théorique calculer sans frottement.

    Cordialement

  3. #3
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Il s'agit bien de fournir une force pour faire tourner la roue (l'étude est statique), donc je disais vaincre le frottement pour dire passer de la statique à la dynamique, quel couple appliquer au pignon pour mettre la roue en marche. Surement une petite erreur de vocabulaire. De toute façon je ne pense pas être parti sur la bonne piste en calculant ce couple, ce qu'il me faut c'est le rendement.

  4. #4
    verdifre

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    bonjour,
    tes frottements peuvent se decomposer en deux grandes familles, mais les deux vont dependre de la pression de contact dans ton palier
    le frotement sec est simplement proportionel à la pression
    le frotement visqueux est proportionel à la pression et à la vitesse
    si tes paliers sont bons, c'est normal qu'a charge nulle ou trés faible les couples soient ridicules
    si tu as les differents coeffs te permettant de modeliser tes frottements, il faut que tu calcules la pression de contact dans tes paliers en fonction de ta charge et tu peux tracer une courbe de rendement en fonction de la charge.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

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

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Pour les frottements, je vais me contenter des facteurs de frottement donnés (bronze sur acier par exemple pour le palier lisse, puis j'essayrai avec un autre pour modéliser un roulement, etc.).
    Je suppose que je dois isoler la roue entraînée (sur son axe). S'appliquent donc les forces suivantes :
    1- Forces exercées sur les dents par le pignon, modélisées par une force tangente à la roue.
    2- Forces de frottement, modélisées par une force normale à l'axe des centres des deux roues (même si le pignon entraînant n'est pas modélisé ici...).
    3- Force de résistance symbolisant la charge, diamètralement opposée à la force exercée par le pignon, d'axe parallèle, et dans le sens opposé.
    4- Force symbolisée par le poids de la roue.
    5?- Les forces que j'ai oubliées.
    Bien entendu, je ne parle pas ici des frottements entre le pignon et la roue, ça j'ai déjà calculé.
    Une fois que j'ai ça, je suis perdu pour l'obtention d'un rendement... Il me manque des données, et je ne sais pas comment partir..
    Merci beaucoup,

    Simon

  7. #6
    djodjo44

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Bonjour,

    Attention avec les roulements suivant leur qualité et s'ils sont étanches ou pas ils n'ont pas la même résistance à la rotation, donc le rendement ne sera pas le même.

  8. #7
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Tout à fait, mais cela dépend de leur frottement principalement je pense, et je ne parviens toujours pas à calculer les rendements, quels que soient les frottements.

  9. #8
    djodjo44

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Bonjour,

    ci-joint un lien pour le frottement d'un type de roulement, mais en cherchant dans la doc technique, il doit y avoir pour les autres types.

    http://www.ntn-europe.com/fr/fr/docu...hauffement.pdf

  10. #9
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Merci, mais pour les frottements je n'ai pas vraiment de soucis, c'est surtout le rendement que je cherche à calculer.

    Toutefois il y a une formule de perte de chaleur du type "Q = 0.105 10^-6Mn N", avec Q la perte de chaleur en kW, M le "moment de frottement" en N.mm et n la vitesse de rotation en tr/min... Aucune indication sur le dernier "N", pourquoi est-il séparé du reste de la formule par un espace, d'où il vient, etc. Donc ça manque un peu de rigueur à mon sens, mais peut-être que c'est moi qui ne comprend rien.

  11. #10
    verdifre

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Bonjour,
    je crois qu'il serait plus "sain" d'envisager d'evaluer la puissance consommée par un palier en fonction de la charge
    un rendement suppose une puissance en entrée et une puissance en sortie
    si la puissance de sortie est nulle les rendement est nul
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  12. #11
    chatelot16

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    un palier n'a pas de rendement

    pour qu'une machine ait un rendement mesurable il faut qu'il y ai une puissance d'entré et une puissance de sortie

    un reduicteur a engrenage a un rendement mesurable

    un palier contribue au rendement d'un reducteur , mais il ne fait qu'y contribuer : c'est le diametre des engrenage qui determine le raport entre couple a transmettre et effort sur le palier , ensuite c'est le diametre du palier qui permet de calculer le couple de frottement ( ou de roulement ) sur le palier : donc toutes les dimension interviennent et le resultat peut aller du meilleur et au pire

    ne cherche pas un resultat du genre : un palier de tel type a un rendement de x%

    il en va de meme pour les engrenages : tout les livres de technologie qui disent qu'un engrenage grossier a un rendement de x% et un engrenage precis rectifié de x% sont des aneries

  13. #12
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    tout les livres de technologie qui disent qu'un engrenage grossier a un rendement de x% et un engrenage precis rectifié de x% sont des aneries
    Pas tant que ça finalement, j'ai calculé le rendement de deux roues d'engrenage droit à denture droite grâce à la dissipation de châleur, et j'obtiens bien une valeur de 0.98, comme l'indiquent pas mal de livres.

    De même si on considère les paliers, il y a frottement donc il y a dissipation de châleur, donc il y a rendement, même s'il faut effectivement faire le calcul en fonction des puissance d'entrée et de sortie, ce qui est logique.

    Mais ça n'est tout de même pas pour rien qu'on dit qu'un palier a un rendement de 0.9, c'est juste très approximatif et peut être un peu un abus de langage, mais ça n'est pas foncièrement faux.

    Du coup j'abandonne ce calcul pour maintenant car d'autres choses plus importantes à faire, mais si je trouve un résultat plus tard je posterai ma démarche ici.

    Encore merci,

    Simon

  14. #13
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Bonjour, SimonAndYou,
    Je vous joins en MP un document sur les frottements dans les paliers.
    Avez-vous fait une recherche sur le forum, par exemple : http://forums.futura-sciences.com/te...-grippage.html
    Cordialement.
    Jaunin__

  15. #14
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    Merci beaucoup, dès que possible je regarde ce document.
    Je n'ai pas pensé à faire de recherche sous le terme "grippage".
    Encore merci

    Simon

  16. #15
    chatelot16

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    parlons de palier lisse : imaginon que le coeficient de frotement soit constant dans tous les cas (dans la realité c'est pire)

    puissance d'entré : ca ne donne pas l'effort radial sur le palier

    couple = puissance / vitesse

    ca ne donne toujours pas l'effort sur le palier

    force radiale = couple / rayon de l'engrenage : ce n'est qu'aproximatif : il faut plutot tracer la ligne d'action a 20° en general et tracer un cercle plus petit que le cercle primitif tangent a la ligne d'action

    force radiale = couple / rayon du cercle dont je vient de parler dont je ne me rapelle plus du nom


    la force sur le palier ne donne toujours pas ce que l'on cherche

    couple perdu en frottement = force radiale x coef frottement x rayon du palier

    couple perdu en frottement / couple utile , c'est pas loin du rendement


    couple perdu / couple utile = couple x coef frotement x rayon du palier / couple x rayon engrenage

    couple perdu / couple utile = coef de frotement x rayon palier / rayon engrenage

    ca confirme ce que je disait : plus le palier est petit plus l'engrenage est grand plus la perte diminue : presque jusqu'a zero donc rendement presque 100%

    inversement quand on veut diminuer l'encombrement et qu'on choisi un engrenage trop petit la perte devient catastrophique : l'engrenage petit fait un gros effort radial ce qui oblige a augmenter le diametre du palier ce qui agrave encore les choses

  17. #16
    SimonAndYou

    Re : Rendement de palier (engrenages)

    force radiale = couple / rayon du cercle dont je vient de parler dont je ne me rapelle plus du nom
    Il s'agit du cercle de base, si j'ai bien compris.

    couple perdu en frottement = force radiale x coef frottement x rayon du palier
    Je pense que c'est l'élément qui me manquait... Ca semble assez simple vu comme ça. Je vais étudier ça...

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