Dimensionnement d'un réducteur (effort radial, inertie en jeu)

[invite8fb60575]

Bonsoir,

Je m'appelle Jean et on m'a recommandé votre forum concernant une étude que l'on m'a confié.

Je vous présente mon système.
L'objectif consiste à faire tourner le tube sur son axe horizontale.
Le tube est maintenu d'un côté par une pointe tournante et de l'autre par un mandrin.
Le mandrin est associé à un flasque.
Le flasque est lui lié à l'arbre moteur grâce à la clavette.
Le moteur en question est un moto-réducteur.
Ainsi, la rotation de l'arbre moteur permet la mise en rotation de l'ensemble (flasque+mandrin+tube+pointe tournante).

En dessous du tube, il y a des soutiens avec galets (en acier) qui permettent de guider la rotation et de réduire la flèche.

Pour les caractéristiques :


Tube
Matière : acier
diamètre extérieure : 203 mm
diamètre intérieure : 191 mm
longueur : 12 m
poids : 390 kg

Mandrin
Matière : fonte
diamètre : 250 mm
épaisseur : 80 mm
poids : 30 kg

Flasque
Matière : acier
diamètre : 250 mm
épaisseur:70 mm (l'épaisseur peut être réduite si nécessaire)
poids : 30 kg

pointe tournante
Matière :acier
poids : 15 kg.
autre : il y a des roulements au niveau de la pointe

Vitesse de rotation à la sortie du réducteur : 10 tour/min


=> Ce que j'aimerais savoir.

1)Vu les caractéristiques de mon système, pensez vous que l'arbre du réducteur puisse supporter l'ensemble des efforts ?
Quels efforts dois je déterminer ?
Je pensais calculer l'inertie de {pointe+tube+mandrin+flasque} et essayer de déterminer les efforts radiaux sur l'arbre moteur.
Ensuite, je compare avec les données constructeurs.
Est ce le bon raisonnement ?


2) Dans cette configuration, c'est l'arbre moteur qui supporte tous les efforts.
Si je ne trouve pas un réducteur avec un arbre assez résistant, est ce possible de l'alléger (en rajoutant des roulements par exemple) ?

Merci d'avance pour votre aide.
Je reste connecté si vous avez des questions.
-----

[invite8fb60575]

Bonsoir,

C'est encore moi
Si vous avez questions, n'hésitez pas à me solliciter ou si vous voulez que je reformule certaines parties de mon problème.

Cordialement.

[Sanglo]

Bonjour,

Au vu de ton croquis, ton motoréducteur doit supporter le poids du mandrin et du flasque (60kg) + environ 50kg dûs à la réaction du poids du tube entre le mandrin et le support à 3100 mm

Pour répondre à ta question concernant le motoréducteur, tout dépend de la taille de ton motoréducteur et de la capacité de charge radiale que peut accepter le palier de l'arbre de sortie (voir données constructeur).

Logiquement, un moto-réducteur est utilisé pour entraîner un système et non pour supporter une charge radiale.
La logique voudrait que ton mandrin soit monté sur un support fixé au sol et sur ce même support, tu montes le motoréducteur pour l'entraînement.
A partir de cette configuration, tu n'as plus qu'à te soucier de la puissance nécessaire que doit développer le motoréducteur pour entraîner le tube à la vitesse désirée.

Cette solution est certainement moins onéreuse vu que la taille du motoréducteur sera nettement moins conséquente.

Cordialement.

[invite8fb60575]

Bonjour Sanglo,

J'ai quelques questions par rapport à vos remarques.

ton motoréducteur doit supporter le poids du mandrin et du flasque (60kg) + environ 50kg dûs à la réaction du poids du tube entre le mandrin et le support à 3100 mm

1) Comment avez vous déterminé ces 50 kg ?

Pour répondre à ta question concernant le motoréducteur, tout dépend de la taille de ton motoréducteur et de la capacité de charge radiale que peut accepter le palier de l'arbre de sortie (voir données constructeur).

2) Je n'ai pas encore choisi de motoréducteur (je cherche à le dimensionner dans un premier temps).
Dans cette configuration, comment dois je faire pour calculer la charge radiale ?
Je pense que la charge radiale réellement appliquée revient au poids exercée sur l'arbre du réducteur.
Est ce bien cela ?
Quels autres paramètres sont nécessaire à dimensionner (l'inertie ?)

La logique voudrait que ton mandrin soit monté sur un support fixé au sol et sur ce même support, tu montes le motoréducteur pour l'entraînement.

3) Comme un système poulie-courroie ?

Merci pour votre aide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8fb60575]

Bonjour,

J'ai continué mes recherches et je suis tombé sur le schéma en pièce jointe (provenant de la documentation d'un fabricant de réducteur).
Dans le cas, où je choisis la première configuration (liaison directe entre arbre réducteur, flasque, mandrin), comment puis je déterminer la position de la résultante.
En effet, dans les meilleurs conditions (c'est à dire dans le cas où la charge radiale admissible est la plus importante), la charge radiale s'applique à la moitié de l'arbre du réducteur.
Or, je ne suis pas vraiment sûr que ce soit mon cas.
Je pensais calculer la position de la résultante de plusieurs forces parallèles.
Dois je continuer sur cette voie ?

Merci encore.

[Sanglo]

Bonsoir Jean,

Comment avez vous déterminé ces 50 kg ?

Le tube fait 390kg pour 12m.
La distance entre le mandrin et le premier appui est de 3100 mm et le poids du tube entre ces deux appuis = 100kg.
J'ai réparti ces 100 kg sur les appuis d'où les 50 kg qui viennent s'ajouter au poids du mandrin et du flasque.

comment dois je faire pour calculer la charge radiale ?

La charge radiale, c'est celle qui agit sur l'arbre du motoréducteur donc ici 110kg qui est le poids du mandrin, du flasque et le poids de la portion de tube qui agit sur l'ensemble flasque-mandrin.
L'autre paramètre pour déterminer le motoréducteur c'est la puissance nécessaire qui est fonction du couple d'entraînement et de la vitesse de rotation.
Ne pas oublier de tenir compte de l'accélération nécessaire pour amener le tube de V0 à la vitesse de rotation.

Comme un système poulie-courroie ?

Un dessin vaut mieux que de longs discours ... voilà, c'est fait .
Pas de poulies-courroies, simplement un accouplement entre le moto-réducteur et l'arbre qui porte le mandrin.

En réponse à ton dernier message:
Bien sûr que ta charge ne sera pas centré sur l'axe de sortie du réducteur et oui tu peux chercher la résultante de forces parallèlles.
Ca te donnera un point d'application pour cette charge qui sera certainement en dehors de l'axe du motoréducteur.
Le schéma du constructeur te donne F RA et L/2 et leur produit te donne le couple encaissé par le palier.
La valeur de ce couple est à ne pas dépasser et si tu connais le point d'application et la force tu peux vérifier si tu est toujours dans les cordes avec le couple préconisé par le constructeur.

Question: s'agit-il d'un cas concret ou d'un projet d'étudiant ?

Cordialement.

[invite8fb60575]

Bonjour,

Je vous remercie d'avoir répondu.

Le tube fait 390kg pour 12m.
La distance entre le mandrin et le premier appui est de 3100 mm et le poids du tube entre ces deux appuis = 100kg.
J'ai réparti ces 100 kg sur les appuis d'où les 50 kg qui viennent s'ajouter au poids du mandrin et du flasque.

J'essaye de retrouver vos calculs en faite.
390/4= 100 kg environ (car il y a 3 soutiens avec galets et une poupée)
Comme la force est réparti sur les 3100 mm, vous dîtes qu'elle est équivalent à une force résultante de 500 N à 1550 mm.
Est ce bien cela ?

J'attend la validation de votre dessin

En réponse à ton dernier message:
Bien sûr que ta charge ne sera pas centré sur l'axe de sortie du réducteur et oui tu peux chercher la résultante de forces parallèlles.
Ca te donnera un point d'application pour cette charge qui sera certainement en dehors de l'axe du motoréducteur.
Le schéma du constructeur te donne F RA et L/2 et leur produit te donne le couple encaissé par le palier.
La valeur de ce couple est à ne pas dépasser et si tu connais le point d'application et la force tu peux vérifier si tu est toujours dans les cordes avec le couple préconisé par le constructeur.

D'accord, je vais essayer de le déterminer.

Question: s'agit-il d'un cas concret ou d'un projet d'étudiant ?

En fait, c'est un projet étudiant (je suis étudiant) mais c'est appliqué à un cas concret en industrie.

Merci

[invite8fb60575]

Bonsoir,

Donc, j'ai essayé de faire les calculs pour déterminer la position de la charge radiale réelle.


D'après le PFS, on a :





Ensuite, pour déterminer la position de la charge radiale réelle.
On utilise les barycentres (j'ai placé mon repère au niveau de l'intersection entre le mandrin et le tube).
On ne s’intéresse qu'à la composante en abscisse. (je me suis basé sur l'application p.3.8 )





Est ce que mes calculs sont correctes ?

Concernant votre dessin,

accouplement entre le moto-réducteur et l'arbre qui porte le mandrin.

Si je comprends bien, il y a le mandrin, ensuite le flasque, un palier y, un axe, un deuxième palier y, une liaison rigide (entre l'axe et l'arbre du réducteur) et le moto-réducteur.
Est ce que les paliers vont "soulager l'arbre du réducteur" ? (le poids du mandrin, de la flasque n'agiraient ainsi plus sur l'arbre du réducteur)

Merci.

[Sanglo]

Bonjour,

J'essaye de retrouver vos calculs en faite.
390/4= 100 kg environ (car il y a 3 soutiens avec galets et une poupée)
Comme la force est réparti sur les 3100 mm, vous dîtes qu'elle est équivalent à une force résultante de 500 N à 1550 mm.
Est ce bien cela ?

Non, pas exactement.
Si tu n'avais pas le mandrin pour supporter l'extrémité du tube, celui-ci engendrerais une fléche par son propre poids.
Comme cette extrémité est supportée par le mandrin la flèche s'annule mais au prix d'un effort qui reprend la moitié de son poids sur les 3100 mm.
En fait, tu condidères les 3100 mm comme étant posés sur deux appuis ( l'appui à galets et le mandrin) et chaque appui reprend la moitié du poids de la longueur de 3100 mm soit 50 kg.

De ce fait, pour la localisation de la résultante des forces, tu peux ajouter 50kg au poids du mandrin et les appliquer au barycentre de ce dernier. On ne va pas chicaner pour quelques mm mais si tu veux localiser précisément cette charge de 50 kg, tu peux la placer à mi-longueur des mors.
Pour déterminer la résultante et sa position, tu appliques le principe que tu as utilisé et tu verras que le couple de déversement sur le palier du motoréducteur est nettement moins important que ce que tu as calculé précédemment puisque la résultante sera localisée entre le barycentre du mandrin et celui du flasque et non plus en dehors.

Si je comprends bien, il y a le mandrin, ensuite le flasque, un palier y, un axe, un deuxième palier y, une liaison rigide (entre l'axe et l'arbre du réducteur) et le moto-réducteur.
Est ce que les paliers vont "soulager l'arbre du réducteur" ? (le poids du mandrin, de la flasque n'agiraient ainsi plus sur l'arbre du réducteur)

C'est bien çà.
La liaison entre le moto-réducteur et l'arbre des paliers peut être du type rigide mais peut aussi être réalisée au moyen d'un accouplement élastique
http://www.paulstra-industry.com/acc...ues-g3-fr.html
Ce lien mentionne les avantages d'un tel accouplement.
Pour répondre à ta question, bien sûr que ça soulage l'arbre du réducteur ... il n'y a plus aucune force radiale sur ce dernier et le motoréducteur reprend son rôle d'entraîneur uniquement.

Comme de toutes façons tu dois faire un châssis pour fixer le motoréducteur autant prévoir ce châssis avec deux paliers et un axe car le petit supplément de coût sera largement compensée par la différence de prix entre le motoréducteur nécessaire pour "supporter et entraîner" et un motoréducteur qui doit simplement entraîner en rotation.
Ca, c'est que je pense moi ... mais c'est toi qui "choise"
Rien ne t'empêche non plus d'étudier les deux solutions et de présenter un bilan avec avantages et inconvénients de chaque système.
Ce serait un plus pour ton rapport de stage.

Cordialement.

[invite8fb60575]

Bonjour,

Quelques précisions sur la première partie de votre réponse.

En fait, tu considères les 3100 mm comme étant posés sur deux appuis ( l'appui à galets et le mandrin) et chaque appui reprend la moitié du poids de la longueur de 3100 mm soit 50 kg.

Je pense suivre votre raisonnement.
Vous avez considéré que de 3100 m m à 12000 mm, la flèche était faible et donc vous ne vous êtes concentré que sur le tube de 0 à 3100mm.
Comme il y a 3 galets et la pointe, on a 400/4=100kg.
Ces 100kg sont répartis entre le galets à 3100 mm et le mandrin d'où les 50kg.

mais si tu veux localiser précisément cette charge de 50 kg, tu peux la placer à mi-longueur des mors.

Comment avez vous trouvé cette position ?
Si l'on considère le tube de 3100 mm posés sur deux appuis (appuis à galets et mandrin).
La résultante pour le tube se situe à la moitié, soit à 1550 mm.
Donc, je ne comprends pas pourquoi à mi-longueurs des mors.


J'ai compris pour la configuration avec une liaison élastique.
Je pense étudier les deux cas (je trouve que c'est bien d'avoir un comparatif et une vue d'ensemble).

Merci.

[Sanglo]

Re,

Ces 100kg sont répartis entre le galets à 3100 mm et le mandrin d'où les 50kg.

C'est bien ça.
Pour calculer la résultante on a les 30kg du flasque, les 60kg du mandrin et les 50kg issus de la réaction du tube.
Ce sont ces trois forces qu'il faut prendre en considération pour calculer l'effort radial qui va créer le couple de déversement sur le palier du motoréducteur.
Ces 50 kg, tu les appliquent au barycentre du mandrin ou si tu veux être plus précis, tu les appliquent à mi-longueur des mors du mandrin.
Sur le schéma que tu as posté avant, les 50kg sont mal positionnés ... ils doivent être sur le mandrin (le poids des 3100 mm du tube est réparti sur le guide à galet et le mandrin)

Je pense que cette fois tu vas capter .
Tu peux présenter les calculs pour les deux solutions ... tout est presque fait.

A++

[invite8fb60575]

Bonsoir,

Je vais me pencher plus près sur votre explication et au niveau des calculs pour savoir ce que cela donne.
Je vous tiens informé si j'ai des problèmes d'incompréhension.

Une petite question qui m'est venue à l'esprit en consultant la documentation de réducteurs de certaines fabricants.
Il n'est pas toujours donné "les constantes du réducteur" (les constantes a,b,c,f de ma précédente image).
Connaissez vous un moyen de les calculer/approximer ou à quoi cela correspond concrètement ?

Merci.

[Sanglo]

Bonjour l'ami Jean,

Les données constructeurs sont ce qu'elles sont.
Il est toujours possible de contacter un fournisseur pour avoir des précisions car n'ayant pas de connaissances sur les éléments internes du motoréducteur, je ne vois pas comment on pourrait calculer ce que tu appelles ces constantes.

En fait, tous les réducteurs sont construits pour résister à un effort radial sur l'arbre de sortie mais cet effort radial se limite à l'effort engendré par la tension des courroies par exemple.

Si tu as d'autres questions ou besoin d'autres éclaircissement ... tu connais l'adresse

Bonne journée.

[invite8fb60575]

Bonjour,

D'accord, entendu pour ces constantes.

J'essaye de voir maintenant si le couple développé par le réducteur sera suffisant pour vaincre l'inertie en jeu (dans le cas de la configuration 1)
On me propose les produits suivants :

Moteur :
P= 270W
n= 3000 tr/min
c=0,86 N.m
inertie_rotor=0,5 kg.cm²

Réducteur :
i=500 (rapport de transmission) d'où un rapport de réduction k= 0,002
inertie_reducteur=0,38 km.cm²

Inertie du tube (j'ai considéré un poids de 50kg et non de 400 kg dû à la présence des galets. Ai je raison de considérer 50 kg pour l'inertie ? )
Je trouve J=4855 kg.cm²

Pour le mandrin : J= 2368 kg.cm²
Pour la flasque : J= 3843 kg.cm²
NB : j'ai simplifié le problème du calcul de l'inertie à un cylindre creux (lien)

Donc ma démarche consiste à calculer le couple nécessaire du réducteur pour pouvoir mettre le tube en rotation.
Ensuite, je le comparerais avec la valeur du couple du fabricant.

Pour ce faire, j'ai trouvé cette formule :



avec J : l'inertie

et l'accéleration.

J'aimerais accélérer mon tube pour qu'il passe de 0 à 10 tour/min (=1 rad/s) en 1 seconde (par exemple).
Donc, l'accélération est égale à 1 rad/s²

Pour l'inertie, je suppose que c'est l'inertie totale de la chaîne cinématique (donc je somme l'inertie du tube, du mandrin et du flasque).
Par contre, dois je ramener l'inertie de ma chaîne cinématique au niveau de l'arbre du réducteur ?

Merci pour votre aide.

[invite8fb60575]

Bonsoir,

Si vous avez besoin d'autres données/informations ou si vous avez des questions, je reste à votre disposition.

Merci et bonne soirée.

[Sanglo]

Bonjour,

Si je comprends bien, tu as un motoréducteur à disposition et tu cherches à vérifier s'il peut convenir pour ton application.

Inertie du tube (j'ai considéré un poids de 50kg et non de 400 kg dû à la présence des galets. Ai je raison de considérer 50 kg pour l'inertie ? )

Réfléchis un tout petit peu:
N'aurais-tu pas confondu la réaction du tube sur le mandrin (50kg) avec le poids du tube à entraîner ?
Le motoréducteur doit entraîner le flasque, le mandrin ... et le tube en entier
Le nombre de supports n'a rien à voir dans le calcul du couple si ce n'est que les galets engendrent un frottement.
La masse à mettre en rotation est de 30kg (flasque) + 30kg (mandrin) + 390kg (tube) + 15kg (pointe tournante).

Quand tu auras déterminé le couple nécessaire à l'entraînement, tu peux majorer ce couple pour tenir compte des frottements (frottements de roulement des galets, de la pointe ... etc).

Cordialement.

[invite8fb60575]

Bonjour,

N'aurais-tu pas confondu la réaction du tube sur le mandrin (50kg) avec le poids du tube à entraîner ?

En fait, je pensais initialement considérer les 400 kg. Ensuite, j'ai pensé que la présence des soutiens avec galets avaient forcement un rôle dans la rotation (je pensais qu'il était plus facile de faire tourner un tube avec soutiens que sans soutiens). Mais, effectivement, je n'aurais pas dû utiliser ces 50kg.

Donc, j'ai refais mes calculs.


Inertie flasque : J= 3843 kg.cm²
Inertie mandrin : J= 2368 kg.cm²
Inertie tube (390kg) : J=37873 kg.cm²
Inertie pointe tournante : J=2278 kg.cm²
Inertie totale : J=46362 kg.cm²=4,6 kg.m²


Pour trouver le couple, j'applique la formule :



Avec l'accélération fixée à 1 rad/s², on obtient le couple réducteur nécessaire à la rotation égal à 4,6 N.m


Les frottements en jeu sont relativement faibles (on peut mettre un roulement pour la pointe tournante).
Il n'y aurait que les frottements provoqués par les galets.
Dans un premier temps, je prends un coefficient de 1.5 pour tenir compte de ces frottements.
Donc le couple réducteur nécessaire à la rotation est égal à 7 N.m.


Maintenant, je me penche sur le calcul réel du couple du motoréducteur.

Voici les données :

"Moteur :
P= 270W
n= 3000 tr/min
c=0,86 N.m
inertie_rotor=0,5 kg.cm²

Réducteur :
i=500 (rapport de transmission) d'où un rapport de réduction k= 0,002
inertie_reducteur=0,38 km.cm²"

Le réducteur permet de réduire la vitesse de rotation tout en augmentant le couple.
On obtient donc une vitesse de sortie du réducteur de 6 tr/min (0,002*3000) et un couple de 430 N.m (0,86*500).

Donc a priori, si mes calculs sont correctes, le moto réducteur devrait convenir (les 6tr/min ne sont pas dérangeants).

Merci encore pour votre aide et bonne après midi.

[Sanglo]

Bonjour Jean,

Quelles sont les dimensions de l'arbre de sortie du réducteur (diamètre et longueur).?
Le motoréducteur est largement dimensionné pour le couple, reste à voir si'il peut encaisser l'effort radial.
Pour essayer de le vérifier, il me vient une idée.
Si le motoréducteur entraînait un système poulie-courroie, il devrait résister à la force de tension des courroies et donc à un effort radial.
Tu as la puissance du motoréducteur et donc tu peux essayer de déterminer la force de tension pour transmission de la puissance maxiavec par exemple un rapport 1 et un rapport 1/5.
Ca te donnerait une idée de l'effort sur l'arbre du motoréducteur et tu pourrais comparer avec le poids flasque-mandrin et la réaction du tube.

Voici un lien qui permet de calculer la réaction statique sur l'arbre:
http://www.motralec.com/telecharger/...pezoidales.pdf


Cordialement.

[invite8fb60575]

Bonjour Sanglo,

Quelles sont les dimensions de l'arbre de sortie du réducteur (diamètre et longueur).?

Longueur = 50,5 mm
Diamètre = 25 mm


J'ai fais les calculs et je crains que l'arbre ne soit pas assez résistant si je ne me suis pas tromper (je vous posterais mes calculs et mon raisonnement).

Entendu, je vais voir votre lien.

Cordialement

[invite8fb60575]

Bonjour Sanglo,

Donc voici mes calculs.

Résistance de l'arbre avec formule pour décaler le point d'application de l'effort radial.
Poids que subit l'arbre du réducteur (flasque+mandrin+tube) : 30+30+50=100 kg soit 1100 N.

Réducteur :
longueur arbre : 50,5 mm
effort radial admis (à la moitié de l'arbre) : 3800 N
constante a : 35
constante b : 41,25
constante c : 51 200.
(je n'ai pas la constante f)

Mandrin :
Epaisseur du corps : 80 mm
Epaisseur total avec mandrin : 120 mm

Flasque :
Epaisseur : 40 mm (et non 70, comme je l'avais indiqué auparavant)

Position de la résultante des forces :
Je place mon repère comme sur le schéma (entre les mors et le corps du mandrin).

(distance par rapport à mon repère)
=> Distance totale x (distance entre l'épaulement et le point d'application de la charge) = (80 +50,5) -29=101,5 mm par rapport à l’épaulement.

En appliquant la formule de décalage : Charge radiale =931 N
1100 N > 931 N => l'arbre n'est pas assez résistant.

Pensez vous que je me sois trompé quelques part ?
C'est dommage, je trouve.
Du coup, je suppose que, dans cette configuration, les roulements vont s'abîmer plus rapidement que dans des conditions normales ? (Je précise que ce système permettant la rotation des tubes ne sera pas mis en fonctionnement tous les jours (moins de 2h/mois))
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Maintenant, concernant la courroie-poulie.

La réaction statique de l'arbre est donné par :
R= 2NTcos(beta) (unité daN) (p.34)
avec N: nombre de courroies (=1)
T: tension statique (daN)
beta = 90 - [alpha/2]
avec D, d les diamètres de poulies et E l'entraxe.
alpha et a (paramètres dépendant des diamètres et de l'entraxe) (tableau p.15)

Pour le cas de rapport 1, j'ai pris D=d=75mm => alpha =180 et a=1 => cos(beta)=1
Donc R=2T

On a k=0,012, a=1, Pnom=0,270 kW et V=0,023 m/s (p.26 : 6*75/19100=0,023 m/s)
On trouve T=880 daN
et donc R=17600 N.

=> ce résultat me semble beaucoup trop important (je vais essayer de le refaire).

Merci d'avance pour vos conseils

[Sanglo]

Bonsoir Jean,

Je ne vois rien d'anormal dans tes calculs.
Ce qu'il faut faire, c'est rapprocher le point d'application de la résultante vers le réducteur.
Pour celà, il faut jouer d'astuce sur la conception du flasque.
Le montage en attache diminue le poids du flasque et rapproche le point d'application de la résultante (il faut la recalculer en fonction du montage).

Autre point: n'as-tu pas la possibilité de rapprocher le support qui se trouve à 3100 mm ?
Tout rapprochement de ce support vers le mandrin diminue la réaction du tube sur le mandrin.

Je te laisse réfléchir sur ces deux points.

A++
PS: je n'ai pas vérifié pour l'effort de tension avec les courroies.

[invite8fb60575]

Bonjour Sanglo,

Oui, je peux agir au niveau du 3100mm (au même simplement rajouter un appui à galet plus proche).
Je vais essayer de tester plusieurs combinaisons.

J'avais une autre question à vous posez concernant le couple développé par le réducteur pour vaincre l'inertie.

tu peux majorer ce couple pour tenir compte des frottements (frottements de roulement des galets, de la pointe ... etc).

J'avais pris une majoration de 1,5 (un peu au hasard). Connaissez vous une méthode qui permette de les déterminer de manière un peu plus précise ?

Cordialement.

EDIT : Je vais aussi jouer sur le flasque, comme sur votre dessin. Merci

[Sanglo]

Bonjour Jean,

Majoration de 1.5, c'est effectivement beaucoup.
Je t'avais proposé une majoration mais quand on voit le couple délivré par le motoréducteur on ne se pose même plus la question.

Non je ne connais pas de méthode pour déterminer la majoration.
En fait, si on a pris soin de cibler les contraintes, on peut majorer de 10% pour tenir compte de certaines valeurs difficiles à évaluer ou qui ont été négligées volontairement car elles ne changeraient pas fondamentalement les résultats.
C'est un peu une marge de sécurité.

Oui, je peux agir au niveau du 3100mm (au même simplement rajouter un appui à galet plus proche).
Je vais essayer de tester plusieurs combinaisons.

Alors là, c'est la cerise sur le gâteau car en déplaçant l'appui ou en ajoutant un tu peux presque annuler l'effort radial du tube sur le mandrin ce qui ne t'empêche pas de modifier le flasque.
Comme déjà dit, il y a de la distance et du poids à gagner.

Quelles opérations sont effectuées sur le tube : perçage, revêtement ... ???

A++

[invite8fb60575]

Bonsoir Sanglo,

Majoration de 1.5, c'est effectivement beaucoup.
Je t'avais proposé une majoration mais quand on voit le couple délivré par le motoréducteur on ne se pose même plus la question.

D'accord, entendu, c'est vrai que le couple est important.

Alors là, c'est la cerise sur le gâteau car en déplaçant l'appui ou en ajoutant un tu peux presque annuler l'effort radial du tube sur le mandrin ce qui ne t'empêche pas de modifier le flasque.

J'ai essayé en ajoutant un soutien vers 200 mm en gardant le même type de flasque.
Le poids sur cette distance est de : 6,5 kg qu'il faut donc répartir entre le mandrin et le soutien (soit 3,25 kg).
Donc au total, le poids que subit l'arbre du réducteur est : 30+30+3,25=63,25 kg = 632 N.
Avec la formule de charge radiale admissible avec décalage, je trouve : 1251 N (donc soit un coefficient de sécurité de 2).
C'est super, merci !

Quelles opérations sont effectuées sur le tube : perçage, revêtement ... ???

Du perçage au niveau de l'axe du tube (de l'indexage en fait) (diamètre maximum du foret : 16 mm).

Bonne soirée à vous.

[Sanglo]

Bonjour Jean,

Je pense que désormais ton problème est résolu.

Je veux quand même te dire encore une chose:
Si j'étais toi, je modifierais le flasque comme je te l'ai proposé.
La soution est "plus mécanique" surtout que ton rapport va certainement être soumis à un technicien.

Maintenant tu me précise que c'est pour des opérations de perçage et je m'en doutais car j'ai déjà participé à des discussion pour le même type de tuyau à entraîner.
Il y avait en plus un problème d'indexation pour les perçages à réaliser.
Dans la rubrique technologie, voir:
http://forums.futura-sciences.com/te...-rotation.html
http://forums.futura-sciences.com/te...-mandrins.html

Je ne sais si c'est pour la même entreprise, mais c'est fort ressemblant.

Cordialement

[invite8fb60575]

Bonjour Sanglo,

La solution est "plus mécanique"

Comment cela "plus mécanique" ?

Je ne sais si c'est pour la même entreprise, mais c'est fort ressemblant.

Oui, oui, c'est bien le même projet.

Je pense que désormais ton problème est résolu.

Je pense aussi.
Je tiens à vous remercier d'avoir passer du temps sur mon problème, de votre aide et de vos conseils.

Bonne journée à vous et bonne continuation sur Futura.

[Sanglo]

Comment cela "plus mécanique" ?

Par "plus mécanique", j'entends plus compact, moins de porte-à-faux et moins de poids.
J'espère que je suis bien fait comprendre.

Bonne continuation.
A++

[invite8fb60575]

D'accord, j'ai compris.
Merci !

[invite8fb60575]

Bonjour,

Je me permet de reprendre ce topic dans la mesure où je traite le même problème (si la modération juge nécessaire de créer un nouveau topic n'hésiter pas).
Je vous fais un petit résumé pour vous éviter de relire l'ensemble du topic.

Mon objectif consiste à faire tourner un tube long de 12 m.
Pour ce faire, ce tube est maintenu d'un côté par une poupée mobile (comme sur un tour) avec un cône tournant et de l'autre par un mandrin.
Sous le tube, pour réduire la flèche, il y a 4 soutiens avec des galets (ils sont situés à 10 500 mm, 7500 mm, 3100 mm et 200 mm).

Tube
Matière : acier
diamètre extérieure : 203 mm
diamètre intérieure : 191 mm
longueur : 12 m
poids : 390 kg

Mandrin
Matière : fonte
diamètre : 250 mm
épaisseur : 80 mm
poids : 30 kg

Flasque
Matière : acier
diamètre : 250 mm
épaisseur:40 mm (l'épaisseur peut être réduite si nécessaire)
poids : 30 kg

On me demande d'étudier une autre solution que les systèmes motorisés à savoir l'utilisation d'un diviseur.
On utiliserait donc un diviseur pour faire tourner le tube et gérer l'angle de rotation.
Le mandrin serait fixer sur le diviseur grâce au flasque.

J'ai deux doutes faces à ce dispositif :
1) L'opérateur qui utilise la manivelle. Pensez vous qu'il sera capable de faire tourner le tube, au vu de son poids ?
Il y a t-il un calcul que je dois faire pour vérifier cela ? (inertie...)

2) Y a t-il une charge maximale "admissible" pour un système de diviseur ?


Merci d'avance pour votre aide.
Je reste à votre disposition si vous avez d'autres questions.

Cordialement.

[Sanglo]

Bonjour,

Je ne sais si c'est pour la même entreprise, mais c'est fort ressemblant.

Oui, oui, c'est bien le même projet.

Quelles opérations sont effectuées sur le tube : perçage, revêtement ... ???

Du perçage au niveau de l'axe du tube (de l'indexage en fait) (diamètre maximum du foret : 16 mm).

Pourquoi te faire tout d'abord calculer un entraînement sachant que problème de l'indexation des perçages reviendrait sur le tapis par la suite ?
Déjà au message #25 je te donnais deux liens pour le même problème déjà traité sur le forum et dans ces liens, je te rappelle qu'on a déjà parlé de différents modes d'indexation.

Utiliser un diviseur:

Y a t-il une charge maximale "admissible" pour un système de diviseur ?

Dans ton cas la question ne se pose pas puisque tu as un support à 200 mm du mandrin.
Le diviseur dans ce cas ne reprend pas de charge et devrait servir uniquement à l'entraînement et au positionnement du tube.

L'opérateur qui utilise la manivelle. Pensez vous qu'il sera capable de faire tourner le tube, au vu de son poids ?
Il y a t-il un calcul que je dois faire pour vérifier cela ? (inertie...)

Tu connais la masse à faire tourner et donc tu peux calculer le couple nécessaire à la mise en rotation.
Le rapport de réduction d'un diviseur est de 1/40 (système roue et vis sans fin).
Si tu prends la longueur du bras d'entraînement, c'est environ 100mm.
Avec ça, tu dois pouvoir calculer la force à appliquer sur le bras pour faire tourner le tuyau et voir si un homme normal suffit ou s'il faut trouver "un Popeye" .

Voilà, je te souhaite un bon dimanche plein de calculs

A++