Transformation d'un mouvement rectiligne en mouvement rotatif

[didou1964]

Bonjour à tous.

Postulat:
On peut transformer un mouvement rotatif (moteur) en mouvement rectiligne (piston) (une fendeuse de buche par exemple).
On peut également faire l'inverse c'est à dire, transformer un mouvement rectiligne en mouvement rotatif (le moteur à explosion par exemple)
Le 1er cas est facile à réaliser et facile à comprendre.
Le 2ème cas est facile à comprendre mais difficile à réaliser et il est grandement facilité par l'inertie du piston.

Le cas qui me préoccupe est a mon goût difficile à comprendre et difficile à réaliser.


Je veut faire tourner une roue de manière continue en utilisant un vérin électrique que j'ai à ma disposition.
le vérin pousse une bielle au bout de laquelle il y a une rotule elle même reliée au disque (ma roue) par un axe excentré.
Je pense que jusqu'ici ma besoin de croquis.

Problème:
Le vérin n'a pas d'inertie (il est démultiplié vitesse : 6mm/s) donc arrêt du vérin = arrêt immédiat de la roue.
1er temps: Le vérin est rentré: la roue est au point zéro
2ème temps: le vérin est sortie: la roue à parcourue 180° donc l'axe du vérin est aligné par le centre de la roue.
3ème temps: VOILA MON PROBLEME:
Le vérin commence à se rétracter:
Il peut soit:
Continuer sa rotation pour finir à 360° donc boucler un tour complet donc un cycle (c'est ce que je veut réussir à faire)
Soit revenir à sa position initiale en reculant de 180° à 0 (ça, c'est ce que je ne veut pas)


Cela fait un moment que je cherche et là je sèche!!! Si quelqu’un s'est déjà penché sur le problème et a une voir plusieurs solutions,
je suis preneur avec les explication qui vont bien .

Merci d'avance
Voyagez en paix Didier
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[didou1964]

Heu... c'est encore moi.

Petite précision a mon problème car en explorant le forum , j'ai vu une discussion du même genre que la mienne et on reprochait
gentiment au guguss en question de ne pas être assez précis dans la description de son problème.

Je veut donc faire tourner une roue de 400 mm de diamètre de plusieurs tours, à vitesse constante, et dans les deux sens.
Pour ce faire, j'ai à ma disposition un vérin électrique: 230 VAC ; course: 200 mm ; Force de poussée: 6000N (soit 600Kg)
Une roue de Ø 400 (alt + 157 ça peut servir au passage)
Du temps
De quoi bricoler (perçage, soudage, électricité etc..)
Mon soucis ne concerne pas les calculs de couple, vitesse, précision tous cela est ok mais seulement une incompréhension du système.
Voilà qui est dit.
A+ Didier

[f6bes]

Problème:
Le vérin n'a pas d'inertie (il est démultiplié vitesse : 6mm/s) donc arrêt du vérin = arrêt immédiat de la roue.
1er temps: Le vérin est rentré: la roue est au point zéro
2ème temps: le vérin est sortie: la roue à parcourue 180° donc l'axe du vérin est aligné par le centre de la roue.
3ème temps: VOILA MON PROBLEME:
Le vérin commence à se rétracter:
Il peut soit:
Continuer sa rotation pour finir à 360° donc boucler un tour complet donc un cycle (c'est ce que je veut réussir à faire)
Soit revenir à sa position initiale en reculant de 180° à 0 (ça, c'est ce que je ne veut pas)
r

Bjr à toin,
Ben c'est l'INERTIE de ta roue qui permettra de "passer" les 180 ° et de continuer dans le MEME sens.
Au démarrage si ton vérin est pile poil dans l'axe de la roue, il est quasiment bloqué par le fait d el'alignement.
Ca casse ou ça se tord !
A+

[cardan]

Bonjour,

Bon en fait un système bielle manivelle, avec une bielle de longueur variable mise en oeuvre par un vérin électrique.....en admettant que ce vérin ait une sortie de tige à vitesse constante à mon sens vous aurez tout sauf une vitesse de rotation constante pour la roue...Si cette condition est impérative vous pouvez chercher une autre solution technologique, pourquoi pas un vérin électrique, une crémaillère et un pignon solidaire du plateau par une roue libre ?

cORDIALEMENT

[A voir en vidéo sur Futura]

[djodjo44]

Bonsoir,
L'inertie est effectivement le seul moyen de "passer" les points morts.

Il y a un autre problème, c'est que tu veux les 2 sens de rotation. Cela veut dire que suivant le sens de rotation que tu veux et la position du maneton par rapport à l'axe de rotation, il faudra que, au démarrage, soit ton vérin tire , soit il pousse.
Je ne vois alors que 2 solutions :
1) soit mettre des capteurs pour connaitre la position du maneton,
2) soit mettre en mémoire le sens de rotation précédent l'arrêt.

Il reste le problème lorsque l'on veux démarrer aux points morts.

Nota : un arrêt instantané est toujours préjudiciable à la longévité de la mécanique.

[ansset]

comme dit par f6bes, c'est l'inertie qui fait qu'on ne reste pas bloqué à 180°
c'est d'ailleurs la même chose à vélo.

[DAUDET78]

Je veut donc faire tourner une roue de 400 mm de diamètre de plusieurs tours, à vitesse constante, et dans les deux sens.
Pour ce faire, j'ai à ma disposition un vérin électrique: 230 VAC ; course: 200 mm ; Force de poussée: 6000N (soit 600Kg)

Bêtement .... Et si tu utilisais un moteur électrique ?

[Zozo_MP]

Bonjour

A la lecture de ce qu'on fait remarquer mes petits camarades de jeux il y a une seule question à répondre.

Il faut lever l'ambiguité sur ceci

1°)

Continuer sa rotation pour finir à 360° donc boucler un tour complet donc un cycle (c'est ce que je veut réussir à faire)

Cela me paraît faisable.

2°)

Je veut faire tourner une roue de manière continue en utilisant un vérin électrique

Ce qui nous gêne tous apparemment c'est le mot Continue si vous accepté que la vitesse soit pas constante alors nous pouvons camberger. J'avais fait un truc comme ça dans le temps.

Si par contre en plus vous voulez une vitesse constance là c'est nettement plus compliqué


Donc vitesse constante ou non ? telle est la question ! ! !

Cordialement

[el_bodeguero]

Peut etre que vous trouverez votre bonheur.

[cardan]

Bonsoir,

heureusement que Zozo MP confirme un peu toutes nos interrogations ! Évidemment le fait que la vitesse soit constante et continue complique l'affaire, bon après pour avoir un mouvement de rotation évidemment il est possible d'utiliser comme le signale DAUDET78 un moteur, pourquoi s'obstiner absolument avec un vérin électrique.......étrange, peut être que notre internaute se manifestera pour lever ces doutes, que l'on cherche une vitesse de rotation constante continue ne me gêne pas mais pourquoi un vérin électrique....A suivre

Cordialement

[didou1964]

Rebonjour à tous,
Merci de vous intéresser à mon problème.

Si je m’obstine à vouloir utiliser un vérin électrique et non pas un MOTEUR électrique comme certains le préconisent .
C'est parce-que comme écrit dans mon message d'origine le vérin je l'ai alors que le moteur non!!!

Maintenant pour el_bodeguero qui tombe à point nommé avec cette vidéo car elle est à l'origine de mes interrogations.
En effet lisez la vidéo à l'instant 6 min et 49 sec c'est ce montage que j'essaye de faire en vain.
Il faut savoir que dans ce mouvement, c'est la translation rectiligne qui crée le mouvement rotatif et pas le contraire donc c'est possible.
De plus on voit très bien que le mouvement de la roue est de vitesse régulière constante.
J'ai fabriqué en contre-plaqué la pièce à lumière que l'on voit sur la vidéo en respectant les proportions J'ai adapté les dimensions pour ma roue
entrainer ma roue de 400 mm mais rien à faire.

Je vous laisse méditer mais je ne vous lâche pas les amis.
A bientôt cordialement Didier

[cardan]

Bonsoir,

En fait nous nous sommes mal compris, personne n'a dit qu'on ne pouvait pas obtenir un mouvement de rotation à partir d'un mouvement de translation mais étant sur un forum scientifique j'essaie, nous essayons d'être précis donc lorsque je lis que la rotation doit s'effectuer à vitesse angulaire constante et continue c'est une contrainte de taille, maintenant si cette vitesse peut varier de 20 %? 40 % ou 60 % le problème n'est plus le même c'est juste votre cahier des charges à mon avis qui bloque pas mal de monde. Après si vous tenez à faire tout ceci avec le vérin électrique que vous avez, faut juste voir après si le coût d'usinage des pièces pour votre transformation de mouvement ne sera pas supérieur à un moteur électrique et une courroie. Bon après des solutions il y en a .....on peut remonter jusqu'en 1540 ( ? ) engrenage de la Hire ! (si vous voulez faire compliquer)

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

Le système que vous avez testé ne peut pas fonctionner car il bloquera deux fois par tour.
Sur le dessin joint les deux lignes rouges indique les points de blocage.
Cela se comprend car tel que vous l'avez fait deux fois par tour vous tirez dans l'axe de la pièce bleue (rouge et bleu sont aligné donc se bloque.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir Cardan

tu as de l'humour à ce que je vois

Appelé autrefois engrenage de La Hire ou mouche de La Hire celui-ci est déjà décrit par Jérôme Cardan en 1570.

Ceci dit le système de la hire ne fonctionne pas dans l'usage que voudrais en faire Didier (si je ne me trompe pas il a le même problème que piston bielle)

[cardan]

Bonsoir Zozo MP

Il en faut parfois un peu en Méca, sacré Jérôme Cardan un malin !

A bientôt

[cardan]

Bonsoir,

Humour mis à part, bien évidemment le pignon ne possèdera pas une vitesse de rotation instantanée constante mais c'est aussi pour dire que depuis longtemps les mécaniciens se sont intéressés à tous ces dispositifs de transformation de mouvement même en remontant jusqu'à la Hire (engrenage de la Hire décrit par Cardan donc là effectivement clin d'oeil)

A bientôt

[DAUDET78]

C'est parce-que comme écrit dans mon message d'origine le vérin je l'ai alors que le moteur non!!!

Et si tu avais eu un accordéon et pas un vérin ? tu l'aurais utilisé ?

Ton argumentation sur le motif que tu dois absolument utiliser un vérin ne tient pas la route.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Vous savez les amis si l'on fait abstraction de la rentabilité du truc. (n'est-ce pas Daudet)

On peut voir quand même ce que les uns et les autres ont comme solutions.

Personnellement j'en ai une qui utilise les composants de la précédente photo mais un peu modifiées.
Donc Messieurs tirez les premiers sachant que je peux publier un vidéo de la solution en réponse aux vôtres ; histoire de nous instruire en nous amusant un peu.

Donc Didier peut résoudre le problème à peu de frais.

J'ai normalement une autre solution qui serait nettement plus mécanique. Mais il faut que je fasse les pièces (virtuelle sous SolidWorks).

Cordialement

[Sanglo]

Bonjour à tous,

J'ai une autre question:

Au point zéro qu'est-ce qui va déterminer la rotation dans un sens ou dans l'autre ?
Je suppose qu'au départ, la roue doit tourner dans un sens bien défini.

Cordialement.

[cardan]

Bonjour,

On a eu pas mal d'échanges entre nous concernant cette question de Didou 1964, après ce dernier ne tardera pas à nous contacter pour voir comment il souhaite un peu faire évoluer son cahier des charges notamment ce point concernant la vitesse angulaire (constante et continue), peut être que ce point n'est pas si important que ça, dans tous les cas il devrait y avoir au moins un intervalle de variation (+ ou - 5 % etc) pour que les internautes qui alimentent cette discussion puissent voir s'ils ont des solutions.

Cordialement

[didou1964]

Bonjour à tous,

Avant de répondre à l'ensemble des conférenciers, je voudrais m'adresser à Zozo_MP:
Merci à toi qui car tu as cerné exactement mon problème que du décris sur la photo.
J'ai effectivement les deux points de résistance dont tu parles et j'en conclus donc que contrairement à ce qu'on
pourrait penser en lisant certaines littératures, dans ce type de mouvement, c'est la roue qui entraine la tige et non pas l'inverse.
Ceci dit, je suis très intéressé par la suite et le sérieux que tu peux donner à cette discution.
Merci encore et à bientôt pour la suite.

Maintenant, de manière générale je tiens absolument à apporter quelques précisions pour éviter qu'une partie de la communauté
pense que je suis un déluré dont le seul but serait de faire perdre leur temps aux intervenants.

oui, la vitesse angulaire doit être constante
oui, la roue doit faire plusieurs tours
non, je n'avais pas pensé à utiliser un accordéon (pour DAUDET78)
je me suis renseigné sur le prix d'un tel instrument et ça me coûterait plus cher qu'un moteur !!!!!!
donc je vais utiliser mon vérin n'en déplaise à certains quitte à me masturber le cerveau encore plus longtemps.


Sans trop renter dans le détail, le couple moteur dont j'ai besoin et de 300Nm et la vitesse de rotation de 1tr/min
et la puissance de 2ch soit 1500W
Un ensemble moto-réducteur + variateur pouvant répondre au cahier des charges vaut à la louche 1500 euros TTC.
Il me semble qu'a ce prix, je peux passer du temps à réfléchir à un dispositif mettent en œuvre mon vérin sachant que même si
je dois faire usiner quelques pièces aussi bizzaroïdales soient elles, il me semble que cela me coûtera bien moins cher.

Affaire à suivre mais dans tous les cas merci infiniment à tous les intervenants.

Très cordialement didou1964

[PA5CAL]

Bonjour

Le vérin ne peut pas développer de puissance à l'instant où il change de sens. Et si l'on s'impose une puissance de sortie fixe, alors les efforts mécaniques doivent théoriquement tendre vers l'infini à l'approche des deux points correspondants.

Par conséquent, il faut admettre que :
- la motricité de ce système est par nature discontinue,
- en l'état, la constance de la vitesse de rotation ne peut être qu'approximative,
- cette constance ne peut être maintenue que du fait de l'inertie de la roue (et de ce qui suit) ou à l'aide d'un actionneur supplémentaire (un second vérin monté perpendiculairement, par exemple).

[robur712]

Bonjour didou 1964,

Un système comportant deux roues libres , deux crémaillères ( ou chaines ) deux pignons est peut-être une solution.
La vitesse de rotation ne pourrait évidement pas être constante puisque le vérin passe forcement en fin de course par une vitesse nulle…

[cardan]

Bonjour,

Effectivement, il y a sûrement à creuser à ce niveau là (vérin, crémaillère et roue libre ) c'est ce que je suggérai lors de ma première réponse, d'une façon tout à fait générale il faut bien penser au cahier des charges et voir quelles sont les mobilités permises par ce dernier. Par rapport aux dernières informations: couple dont le moment est de 300m.N à 1 vitesse de 1t / min on sera plus vraisemblablement proche du..... 30 W que du 2 ch mais bon, à mon sens le cahier des charges fluctuant les réponses fluctueront aussi bien évidemment. Par curiosité lorsque vous aurez réalisé votre montage avec un vérin électrique, une petite photo de l'ensemble me conviendrait bien pour voir finalement le contexte technique dans lequel ça évolue si pas de confidentialité bien sûr.

A bientôt