scie circulaire hydraulique pour mini-pelle

[invite43995ca0]

Bonjour,

Je souhaiterais équiper ma mini-pelle (2,5 tonnes) d'une scie circulaire à rocher avec une lame diamant d'environ 1 mètre de diamètre. Ce genre d'accessoire, à monter à la place du godet, existe tout fait (voir par exemple www.austramac.com) mais coûte une fortune (plus cher que la pelle elle-même!). J'envisage donc d'en construire une moi-même.

Les données techniques sont les suivantes:
* Le circuit "accessoire" de la pelle peut fournir un débit max. de 40 l/min sous 210 bars.
* La vitesse de rotation de la lame doit être d'environ 800 tours/min (vitesse périphérique ~ 40 m/s).
* Je n'ai par contre pour l'instant pas grande idée du couple néssecaire (frottement de la lame sur du schiste tel que celui de la Montagne Noire dans le Tarn, 81). Je pense néanmoins utiliser un réducteur 1/2, ce qui impliquerait alors une vitesse moteur de 1600 t/min (d'où, si débit < 40l/min, une cylindrée d'environ 20 cm3/t )

Dans l'immédiat, mon premier soucis concerne le choix d'un moteur hydraulique adéquat . Le probleme est qu'il en existe de différents types (à engrenages, à palettes, à gérotor, à pistons axiaux ou radiaux, etc. ...) et qu'il n'est pas facile pour un non-initié comme moi (je suis de formation electronique/informatique) de cerner les avantages ou inconvénients des uns et des autres (ex: robustesse, mise en oeuvre, drainage carter, ... ), mis à part peut-être que les moteurs à pistons radiaux, a priori les plus puissants, semblent par contre ne pas pouvoir tourner assez vite, et que ceux à engrenages sont visiblement les moins chers (mais ...).

Je suis donc à la recherche de conseils (calculs, caractéristiques, types, fabricants, ...) ou, à défaut, de liens vers des sites ou documents techniques me permettant de combler mes lacunes à ce sujet.

Merci d'avance.
-----

[invite93cd8550]

(toute unité ramené en normalisé)

Hypothèse :
Effort sur la scie : 2500 N
Coef frottement 1 => Ftang = 2500 N
aucune perte


Puissance nécessaire à la scie
P1 = C x w = 2500*1*800*2*3.14/60 = 209 KW

Puissance fournie par un moteur hydraulique = debit x pression
P2 = Q x p = 40/(1000 x 60) x 210 100000 = 14 KW

Conclusion : A priori manque de puissance !

Inversement : Ftang maxi = 14 000/ (1*800*2*3.14/60) = 167 N soit un équivalent masse de 17 kg. Cela me semble faible pour découper de la roche mais on appui avec une scie !! Sur l’article ils expliquent exploiter la grande vitesse de la scie.
Ensuite les images montrent de la découpe de matériaux presque terreux, avec les vibrations et la rigidité à bout de bras que se passe-t’il en découpant de la roche très rigide dans le cas de déplacement latéral du bras grue : casse de la scie ?

En conclusion
Si 167 N suffit à découper de la roche avec un contact faible faisable,
Conception pas évidente et requière de grosses études pour développer un système sans risque.

[invite0324077b]

800 tour/minute c'est une vitesse tout a fait raisonable pour un moteur hydraulique : donc je ne vois pas de raison de metre un reducteur

ensuite pour la puissance donc le couple , il faut limiter a la puissance tolerable par la lame sans echauffement exessif ou casse complete

la puissance nominale de la scie que tu connais doit bien etre indiqué quelque part

met des liens vers les materiel que tu connais on y trouvera des renseignement utile

il est bien possible que la bonne puissance soit tout simplement la puissance entiere de ta minipelle

pour le type de moteur : je prefere les moteur a piston ! c'est les meilleur rendement

les moteur a engrenage sont moins cher mais leur mauvais rendement non seulement fait perdre de la puissance mais fait chauffer l'huile et demande un gros radiateur de refroidissement

[michel dhieux]

Puissance nécessaire à la scie
P1 = C x w = 2500*1*800*2*3.14/60 = 209 KW

Conclusion : A priori manque de puissance !

bonjour
il doit y avoir une erreur quelque part , puisque on voit une mini pelle équipé de cette scie .
cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[michel dhieux]

re bonjour
juste un truc a savoir , il est conseillé de monter un moteur avec contre palier et également un limiteur de pression monté au plus prés du moteur ,sur un bloc foré par exemple .
cordialement

[invite5d050033]

bonjour
pour vous donner une idée des puissance nécessaire au sciage par disque diamant , vous pouvez regarder ceci ou ça
les têtes de scie on un réducteur , a courroie crantée , ou a pignon a taille droite
penser a un arriver d'eau , pour le refroidissement de la lame
a+

[invite0324077b]

tres interressant la scie sur un rail ! peut etre mieux que sur la pelleteuse : sur un rail ca avance droit sans risque de casse , meme si c'est lent ca peut avancer tout seul sans surveillance pendant que la peleteuse sert a autre chose

ca confirme que la puissance est du meme ordre de grandeur que la puissance disponible de ta minipelle

[invite5d050033]

re
pas si lent que ça .
et aussi , on evite de ne pas regarder ce que l'on fait , au prix des disques, et de la tete de sciage , cela impose quelques precaution quand meme
a+

[invite0324077b]

bin oui je suis plutot habitué aux machine genre tour ou fraiseuse , c'est lent , je met l'avance automatique avec une buté ou il faut et je laisser tourner

je vois un peu la meme chose dans une scierie de pierre , les machines tournent toutes seule jusqu'a la butée

je suis plus inquiet pour la scie circulaire au bout de la peleteuse , ne faudra il pas un montage laissant certain degré de liberté a la scie , pour eviter de forcer dessus dans des mauvais sens

[michel dhieux]

bonjour
pour vous donner une idée des puissance nécessaire au sciage par disque diamant , vous pouvez regarder ceci ou ça
les têtes de scie on un réducteur , a courroie crantée , ou a pignon a taille droite

bonsoir
je pense que c'est pas tout a fait le même montage , car ce lien montre trois moteurs hydraulique , 2 du type gerotor ( plutôt lent ) 1 pour l'avancement , 1 de descente de la lame , et 1 moteur a engrenage avec réducteur .c'est surement une scie qui travaille a poste fixe (industrie) .
des disques de découpe pour la pierre existe , même pour le granit ,adaptable sur ébarbeuse de 230 mm , et on l'a tient avec les mains.
bien sur ,pour une mini pelle c'est un disque plus gros ....
par contre pour le lien de lainpou pas possible de savoir le type de moteur employé et il semblerait que le moteur soit en direct , peut être un moteur lent gerotor / orbital avec palier comme les moteurs employés en moteur roue.

http://www.sauer-danfoss.com/Product...tors/index.htm

cordialement

[invite5d050033]

bonjour
oui , les moteurs d'avance , et d'enfonce sont du type OMM
pour la broche , oui , a engrenage
maisc'est machine ne sont pas du tout utilisées en industrie et non plus en poste fixe
ce genre d'outil est utilisé en "BTP " pour la découpe du béton armé principalement
les disques montés peuvent etre de Ø 600 , a Ø 1800 !!!
voir ici ou ici
c'était simplement pour avoir un ordre de grandeur sur les puissances
a+

[michel dhieux]

bonjour
oui , les moteurs d'avance , et d'enfonce sont du type OMM
pour la broche , oui , a engrenage
mais ces machines ne sont pas du tout utilisées en industrie et non plus en poste fixe
ce genre d'outil est utilisé en "BTP " pour la découpe du béton armé principalement
les disques montés peuvent etre de Ø 600 , a Ø 1800 !!!

bonjour
autant pour moi
sur ton deuxième lien il semblerait que le disque soit environ de 600 mm ,et qu'il tourne à moins de 100 t/mn ,cela fait une sacré réduction , parce que un moteur a engrenage est exécrable en rendement a moins de 1000 t/mn .
il vaudrait mieux choisir un moteur orbit ,parce qu'il affiche la pression de service d'entrée alors qu'un moteur a engrenage va faire monter la pression au maximal de la soupape de limitation de pression puis lentement va redescendre a la pression de service , de plus obligatoire (j'insiste ) un contre palier ,et bien que je ne vois pas de limiteur près du moteur a engrenage je le conseille .....
cordialement

[michel dhieux]

bonsoir
le guidage est parfois nécessaire et parfois non , et je pense que sur une mini pelle cela devrait fonctionner "rotation de la tourelle a éviter" .
une tenue de l'engin , et être tendre avec les manettes ,car pour déplacer le disque parallèle au sol ,(ou a profondeur constante ) il faut actionner deux vérins de la pelle .....
vidéo d'une petite manuelle .
http://www.youtube.com/watch?v=LYTd4pkVO90

ps: a propos de moteur avec bloc de sécurités montés ,j'ai retrouvé ,une étude et réalisation (des blocs ) qui date de 1995 , et ce jour là je devais être en forme car la turbine centrifuge , était en tôles de 3 mm ainsi que les pales , j'ai juste fait très attention ,aux longueurs de soudure et à l'exact emplacement identique tout le tour entre flasques et pales ainsi que sur le moyeu moteur ,et PAS d'équilibrage , de l'ensemble .....
puis à 2800 t/mn aucune vibration .
ci- joint fichiers d'une poudreuse avec cuve rotative.(pour vignoble et projection de poudre contre l'oïdium)
il y a un bloc d'entrée (a gauche )avec un limiteur et avec une liaison en bas pour une coupure de la turbine seule ,mais avec le moteur de rotation de la cuve arrière en marche.
le bloc bas est avec un clapet de réalimentation ,pour éviter la cavitation du moteur engrenages , lors de l'arrêt de l'alimentation du tracteur qui porte cette poudreuse avec cuve rotative .
la vitesse du moteur de la cuve arrière est réglé par un régulateur monté sur le bloc droit .
le rectangle noir entre la turbine et le moteur , c'est le contre palier.
cordialement
(excusez cet H.S )

[invite5d050033]

bonjour
pour le contre palier, impossible, car tu ne pourrais plus couper en "ras de mur ". Mais pour le cas de la demande du post , oui ce serait un plus !!!
pour le limiteur , aucune machine que je connaisse en sont équipée au niveau moteur quelque soit leur marque. a voir ....
de plus en plus ce genre de machine s'oriente vers des moteurs électriques "haute fréquence ", gain de poids, pour puissance équivalente (jusqu'à 15 kw ... et utilisation d'un disque Ø 1000 maxi ) mais pour des machines de 40 KW et des disques de Ø 2200 maxi la version hydraulique s'impose.
un détail tout de même, on ne commence pas directement avec un Ø1800 ou un Ø 2000 .... les tôles des disques ne font que 3.5 d'épais
en règle générale, on commence par un Ø 800, puis Ø1000, puis Ø1200, puis Ø1500, pour finir Ø 1800.
Les disques de sciage utilisés en carrière sont plus épais , environ 6 mm
a+

[michel dhieux]

bonjour
pour le contre palier, impossible, car tu ne pourrais plus couper en "ras de mur ". Mais pour le cas de la demande du post , oui ce serait un plus !!!
pour le limiteur , aucune machine que je connaisse en sont équipée au niveau moteur quelque soit leur marque. a voir ....
de plus en plus ce genre de machine s'oriente vers des moteurs électriques "haute fréquence ", gain de poids, pour puissance équivalente (jusqu'à 15 kw ... et utilisation d'un disque Ø 1000 maxi

bonsoir
le contre palier est contre le moteur donc la distance de la scie ne change pas...
pour le limiteur , peut être que tu a raison , mais il est nécessaire dans le cas ou il y a blocage instantané et a forte charge . il arrive même que le limiteur, s' il n'est pas avec une action rapide ,que le joint de l'arbre "saute", ou se met en fuite en général 2 bars sur le joint à l'arrière cela suffis >>> moteur en fuite interne importante puisque bloqué , avec un tuyau de drain petit diamètre ou longueur importante du retour drainage .
l'orientation de vers les moteurs électriques ,je n'en doute pas ,puisque il y a même des petites pelles électriques mais pour l'heure occupons nous des existantes , qui sont majoritairement hydraulique .
cordialement

[invite5d050033]

re
pardon , je n'avait pas compris "le contre palier " .
le drain sur le moteur existe ,mais pour les moteurs a partir de 28 cc si je me rappelle bien
sur les têtes de scie , il y a un arbre , qui est monté sur 2 roulements , cet arbre est entraîné par le moteur hydraulique .
au bout de cet arbre , il y a une poulie crantée
la poulie crantée réceptrice , est montée sur un gros roulement a double rangée , contact oblique .
c'est sûr ce roulement qui est monté le moyeu porte disque.
a+

[invite0324077b]

j'ai l'impression que contre-palier ne veut pas dire la meme chose pour tout le monde

pour michel c'est simplement un palier suplementaire pour etre plus solide que le moteur seul

pour bougadul c'est un palier de l'autre coté de la lame , ce qui evidement empeche de raser les mur , et qui serait une complication pour changer de lame

limiteur de pression sur le moteur ? je pense que c'est important pour un petit moteur alimenté par un long tuyaux , pour le proteger de l'inertie de huile dans le tuyaux

pour la scie sur peleteuse ca fait un moteur assez gros et un tuyau assez court , il est possible que le limiteur de pression sur les distributeur suffise largement

[michel dhieux]

qui tente rien n'a rien , une erreur coute,tout dépend de l'utilisation et
il existe des moteurs série légère ,médium et lourde .il suffit de faire le bon choix pour l'utilisation que l'on veut faire .

[invite43995ca0]

Un grand merci à tous pour vos réponses.

Je dois tout d’abord m’excuser de ne pas avoir jusqu’ici beaucoup participer à une discussion que j’ai moi-même lancée. Il y a 2 raisons. La première, c’est que j’ai par ailleurs un métier relativement prenant. La seconde, c’est que, puisque c’est à moi au final d’arriver à un résultat concret, j’ai regardé vos suggestions avec la plus grande attention (ce qui prend tout de même un certain temps).

En premier lieu, il me semble peut-être utile de vous expliquer pourquoi vouloir monter une scie à roche sur une mini-pelle. Certes, une machine sur rail (merci bougadul), c’est probablement plus adapté sur un chantier ou dans une carrière. Mais pour creuser, par exemple, un chemin dans la montagne, à un endroit où il n’y a pas de réseau d’énergie disponible, quand on dispose par contre d’une mini-pelle avec une prise hydraulique accessoire (mais qui a parfois du mal avec un simple godet face aux rochers), quand on a par ailleurs déjà joué avec un BRH et de la dynamite (pas toujours très commode !), et quand on a tout d’un coup une autre idée, alors pourquoi ne pas essayer ?

Je comprend parfaitement qu’au début, ça fait peur ! Résistance du disque au voilage, puissance mise en jeu, sécurité, etc. ... Mais après avoir fouiné sur le net, après avoir vu des machines énormes (RockRools, Statti, ... impressionant !) et d’autres plus raisonnables (Austramac, Echidna, Mike, ... pour la plupart australiennes ??? sauf RemConcept), regardé des vidéos (recherche google avec « youtube excavator rocksaw »), je suis pour ma part un peu plus confiant (j’espère que chatelot16 le sera aussi un jour).

Le but du jeu, c’est d’essayer d’y arriver avec des moyens relativement modestes (tout de même plusieurs milliers d’Euros – le disque seul coûte déjà a priori entre 1000 et 2000€) mais sans faire n’importe quoi (et c’est pour ça que j’ai besoin de vous). Pour la sécurité notamment, j’envisage le jour venu, lors des premiers essais, de protéger la cabine par un grillage relativement costaud (s’il y en a qui rigolent, je leur laisserais peut-être éventuellement les commandes ...).

Pour ce qui est de la puissance, je suis a priori d’accord avec michel dhieux : meca+ a probablement du faire « une erreur quelque part » (hypothèse de 2500N ?... merci néanmoins à meca+, le premier à avoir répondu, et qui m’a poussé à réfléchir un peu plus). D’après quelques recherches à ce sujet, il semblerait que la modélisation théorique d’une scie ne soit pas si simple (même pour des experts - voir par exemple ici), que le frottement diamant/roche reste paradoxalement relativement faible (ce qui explique peut-être en partie l’intérêt de cette technologie), et que le couple à fournir dépende alors essentiellement de la profondeur de coupe et de la vitesse d’avance. En d’autre termes, avec peu de puissance, il faut y aller mollo, prendre son temps, et essayer autant que possible de tenir les 800 t/min (avec, pour sur, un certain doigté sur les manettes !!! ...)

Cela étant, 14 kW, c’est pas totalement négligeable, ça marche avec l’Austramac (ils me l’ont écrit) et, comme l’a dit chatelot16, c’est probablement « la bonne puissance » (en tout cas, il faudra s’en contenter). D’un autre coté, j’ai besoin d’un disque. J’ai donc contacté différents fabricants (Husqvarna, Diamond Boart, ... si vous avez d’autres adresses, je suis preneur). Je leur ai demandé la puissance et l’épaisseur recommandées en fonction du diamètre. J’attends leur réponse...

Reste la question du type de moteur (avec donc les données de base : 40 l/min, 210 bars). J’ai personnellement du mal les reconnaître sur les photos (et je ne crois pas pouvoir demander aux constructeurs de me fournir leurs plans). Je crains que les moteurs roues soient trop lents. chatelot16 semble préférer les moteurs à pistons. Sauf erreur de ma part, ils disposent en général de roulements coniques internes, peuvent alors supporter une certaine charge axiale/radiale et donc être éventuellement montés en direct (sachant qu’ils tournent aussi suffisamment vite). D’après ce que j’ai pu voir, la plupart des montages sur pelle sont en direct (pas de transmission, pas de pertes), ou peut-être sur contre palier (difficile à voir). D’après les docs commerciales (succinctes), ils sont aussi sans drain (engrenages hors course ?) et équipés de freins intégrés (ça limite peut-être les choix).

J’avais par contre jusqu’ici imaginé un montage avec transmission (éventuellement réductrice) pour me laisser une certaine marge de liberté :
• Dans un montage direct, tout dépend du moteur et faut pas se rater (je n’ai pas vraiment les moyens, ni le temps, de construire plusieurs prototypes complets).
• Avec deux axes parallèles, il sera peut-être plus facile de changer uniquement le moteur, à condition que les fixations soient normalisées (je n’ai pas encore vraiment creusé la question).
• L’axe disque peut éventuellement traverser des deux cotés (fixation disque droite ou gauche).
• Avec un réducteur, on peut tenter d’utiliser un moteur moins performant mais plus rapide (à engrenages ... comme ceux de bougadul, d’autant que la courroie crantée, c’est assez économique en rendement et en coût).
• Avec plusieurs rapports, possibilité de monter différents type de lames (diamant = 800 t/min, pics tungstène = 200 t/min).
• Cela étant, et si j’ai bien compris michel dhieux, les paliers de l’axe disque doivent évidemment pouvoir encaisser des charges sévères.

Pour l’instant, je ne domine pas encore le sujet du limiteur et je vous laisse continuer sur ce point.
A bientôt et encore merci.

[invite0324077b]

vu que la puissance disponible de la peleteuse est un peu limité , tu a interet a eviter le moteur a engrenage qui aura trop de perte

le moteur a piston axial a une forme toute en longueur et de faible diametre ce qui permet d'avoir la profondeur de coupe maxi de la scie

un moteur a piston radial en etoile aurait un trop gros diametre

j'ai des moteur hydraulique a piston axial recuperé a la ferraille ou il etait monté un engrenage directement sur la sortie sans palier suplementaire , ce qui prouve une bonne solidité de l'arbre de sortie et des roulement interne ... helas ces moteur sont trop petit pour toi ... enfin a verifier : ces moteur entraient la vis de machine d'injection plastique

[michel dhieux]

bonsoir
perso je conseillerai les moteurs gerotor ,ils peuvent être lent comme demi rapide 800 t/ mn ,ont un excellent couple , n'ont pas besoin de réducteur et peuvent fonctionner en continue a 210 bars et en plus ont des paliers qui résistent aux forces radiales et axiales
il y a le choix :
OMT , OMS , OMV ce dernier est souvent utilisé pour les roues des récolteuses il devient OMVW .....

http://www.secofluid.fr/commun/media...drauliques.pdf

il faut regarder les cylindrées en fonction de votre débit et de la vitesse désiré (donc le débit possible divisé par la cylindrée du moteur . un OMT 160 fait 160 CC par tour ) et le couple que ces moteurs ont à une pression maximale mais en continu ,pour faire le bon choix. si 210 bars est le maximum il n'est pas possible de calculer à cette pression, disons plutôt 180 bars .

cordialement