Prédimensionnement moteur treuil (hydraulique/électrique)

[invite7183e6da]

Bonjour,

Dans le cadre d’un projet de fin d’études, nous devons dimensionner le moteur (dans un premier temps un moteur hydraulique, puis ensuite, un moteur électrique) d’un treuil sur un navire. Ce treuil permet de plonger une sonde dans la mer jusqu’à une profondeur de 6000m. Le treuil doit aussi servir de compensateur de houle. En effet, cette sonde doit faire des prélèvements à différentes profondeurs ; pour qu’elle évite de faire le yoyo à chaque fois que le bateau monte ou descend une vague, le treuil doit permettre de contrer ce mouvement en reprenant ou en relâchant du câble. Le moteur doit donc permettre de changer de sens de rotation assez rapidement.

Pour dimensionner le moteur, on va donc chercher à calculer la puissance maximale qu’il devra fournir, c'est-à-dire dans le cas le plus défavorable. Le cas le plus défavorable sera lorsque la sonde sera au fond et qu’on devra la remonter.

On a Ppermanente=F* Vmax
Pour la force, on prend en compte le poids de la sonde mais aussi le poids des 6000m de câble (La masse de l’ensemble sonde + câble : m = 2812,5535 kg). On aurait donc F= m * g= 27591,15 N.
La vitesse est connue (Vmax= 1,5m/s).
Donc Ppermanente= 41386,72 W

D’autre part on a Paccélération=m*a*V
Pour l’instant on ne connaît pas l’accélération de la charge (a). Nous avons des données enregistrées lors de stations (descente puis remontée avec paliers de la bathysonde) : Profondeur, vitesse descente et monté de la bathysonde, roulis et tangage au niveau de la centrale d’attitude du bateau. Ce que nous nous demandons : Pensez vous qu’il existe un moyen de calculer l’accélération à partir des valeurs que nous avons ? Nous n’avons pas d’équation de la vitesse à dériver puisque nous n’avons que des valeurs. Quelles valeurs nous manquent pour pouvoir la calculer ? Ne pouvons-nous pas la calculer à partir du mouvement vertical du bateau au niveau de la poulie de mise à l’eau et de l’élasticité du câble ? Aujourd’hui la bathysonde descend et remonte à vitesse constante (1m/s), l’accélération est donc due aux mouvements du bateau sur les vagues.

Nous voudrions votre avis sur les caractéristiques nécessaires pour choisir un moteur électrique / hydraulique. (Le choix du moteur sera ensuite fait par l’entreprise elle-même)

Merci pour vos réponses!
-----

[Zozo_MP]

Bonjour

Pour neutraliser la houle l'utilisation du treuil ne me paraît pas la bonne solution car cela va être un vrai cas tête car il faut prendre en compte le roulis et le tangage simultanément, la hauteur du portique etc.


Il faut réfléchir à une autre solution pour la compensation qui sera soit sur le bateau par un portique asservi par un gyro soit (et /ou) par un système immergé à une vingtaine de mètre (2 tonnes au point de traction de l'élingue ce n'est rien pour un système immergé.

Notez que si continuer à opter pour la compensation à partir du pont essayez d'imaginer ce qui va se passer tout au long du cable vous allez avoir des ondes de propagation aller et retour ingérables. Lorsque vous serez en opposition de phase vous risquez tout simplement de casser le filin et adieu la belle sonde et la ficelle qui va avec.

Est-ce que le bateau fait du sur place (toujours géo-centré avec une tolérance de 1 mètre d'écart par rapport à l'absolu géographique) car piloté par des hélices multi-directions.

Bon on en reparle !

Cordialement

[invitee0b658bd]

Bonjour,
pour ma part, pour s'affranchir de la houle, j'envisagerai un systeme accumulateur de cable à tension constante.
puisque en premiere approximation, si la tension du cable sur le pont est constante, le cable ne bouge pas ou est à vitesse constante
fred

[invite7183e6da]

Merci pour vos suggestions.

Cependant, nous avons déjà envisagé diverses solutions avec l'entreprise: pour l'utilisation que l'on a de la sonde, tout système immergé est à proscrire ("messager" qui court le long du câble, nécessité d'un système annexe pour la remontée à bord et surtout, perturbation des faisceaux des capteurs installés sur la sonde), de plus, on doit compenser des houles de plus de 10 mètres d'amplitude (état de mer 7 voir 8), donc le portique asservi serait inefficace.

Nous restons donc sur cette solution du treuil asservi qui sera la plus efficace. l'asservissement se fera à partir d'une centrale d'attitude intégrée à la tête de câble (point d'accroche du câble sur la bathysonde).

Nous en revenons donc à notre problème de dimensionnement du moteur...

[A voir en vidéo sur Futura]