Système Poulie Courroie
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Système Poulie Courroie



  1. #1
    invitefc64120d

    Système Poulie Courroie


    ------

    Salut tout le monde.
    Je voudrais savoir si quelqu'un pourrait me donner la méthode pour dimensionner l'arbre qui soutient la poulie. Dans mon système poulie courroie, la courroie est de type trapézoïdale. Pour vous aider je voudrais surtout connaître les efforts que crée la poulie qui seront reportés sur l'arbre. Merci.

    -----

  2. #2
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonsoir,

    Difficile de vous répondre si vous restez aussi généraliste, il serait souhaitable que vous proposiez un schéma de l'application que vous étudiez. Cordialement

  3. #3
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Le système est constitué de deux poulies et d'une courroie trapézoïdale:
    -Poulie motrice
    d=106mm
    n=1500 tr/mn
    P=1500W

    -Poulie réceptrice
    D=630mm
    N=250 tr/mn

    Entraxe : 600 mm

    Nom : Capture.PNG
Affichages : 3109
Taille : 5,7 Ko

  4. #4
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    A partir de la puissance maxi, vous pouvez en déduire le couple maxi et ensuite déterminer les tensions respectives dans le brin mou et le brin tendu (2 inconnues T et t) Il vous faut deux équation: la somme des moments autour de l'axe de rotation ainsi qu'une relation assez classique dans le monde du lien flexible: T = t. e (f.ALPHA / sin B) je pense que dans votre cours ou alors sur le Web vous retrouverez les explications qui vont avec:

    Alpha: angle d'enroulement sur la plus petite poulie.

    f coeff de frottement (plutôt que coeff d'adhérence ce qui vous laissera une marge)

    B demi angle de la gorge trapézoidale usinée dans chacune des deux poulies.

    On parle parfois de frottement exponentiel ce qui vous permettra de comprendre la signification du "e" dans la formule ci dessus

    Cordialement

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

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Voici un lien où tu trouveras la méthode de calcul d'une transmission par courroies dans lequel est inclus le calcul de l'effort sur l'arbre et qui est dû à la tension des courroies.
    http://www.motralec.com/telecharger/...pezoidales.pdf
    Si tu cherches sur le net, tu trouveras d'autres liens.

    Cordialement.
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  7. #6
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Salut à tous.
    Je vais être un plus explicite.
    @sanglo c'est avec ce fichier là que je dimensionne. J'ai calculé la réaction sur l'arbre. Mais j'ai lu sur ce forum que la poulie crée aussi un effort tangentiel qui est égal à Ft = Couple/Diamètre. Seulement dans le document que tu précises il ne parle pas de ça.En faisant une analogie avec une roue à denture helicoïdale, j'ai supposé qu'il y a trois efforts:
    -un effort axial (qui ici est nul)
    -un effort radial (Fr)
    -un effort tangentiel (Ft)

    Qu'est ce qui peut être considéré comme effort tangentiel?effort radial? Est ce que la formule de l'effort tangentiel que j'ai donné ci haut est valable?
    Voici quelques schémas:
    Capture2.PNG

    voici le système avec les efforts considérés.
    Capture2.PNG

  8. #7
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Avec une courroie trapézoidale il n'y a pas d'effort axial si elle appuie de façon symétrique sur chaque flanc de la gorge de la poulie. Ce qui ne va pas dans votre schéma c'est qu'il faut représenter votre transmission tournée de 90 ° de façon à ce qu'on voit la courroie. Ceci étant fait vous isolez l'arbre moteur en considérant qu'il tourne à vitesses constante et donc que la somme des moments autour de l'axe de rotation est nulle. Vous trouverez que:

    Cmot = r ( T - t) une équation deux inconnues T et t respectivement tension dans le brin tendu et le brin mou. Donc ce qu'il faudrait après et bien c'est que vous représentiez le brin mou et le brin tendu .....Qui dépendent du sens de rotation bien évidemment.

    La deuxième équation est donnée dans ma réponse précédente

    T = t.exp (f. ALPHA / sin Béta)

    Vous avez deux équations et deux inconnues T et t que vous pouvez déterminer, vous trouverez des forces en N

    Tant que t et T ne sont pas déterminées ce n'est pas la peine d'étudier l'équilibre de l'arbre pour définir son mode de sollicitation puisque .....t et T sont des actions extérieures à l'ensemble poulie motrice plus arbre.

    Après vous voyez et vous vous dites soit vous souhaitez apprendre quelque chose sur les transmissions de puissance par courroie et vous suivez la méthode proposée soit vous bricolez et vous n'arriverez à rien.

    Rappel: pour les variables f, alpha et Béta relire ma deuxième réponse, bon travail cordialement

  9. #8
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Premier site sur lequel je tombe vous permettra de compléter ce qui est dit plus haut:

    http://www.e-campus.uvsq.fr/clarolin...e&cidReq=DPEMC

    Vous pouvez aller directement en page 10 pour comprendre cette histoire de brin tendu et de brin mou.

    Cordialement

  10. #9
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    @cardan merci pour toutes tes explications. Une fois que j'ai donc calculé la tension du brin tendu T et celle du brin mou t, comment je calcule la résultante sur l'arbre? Et par quelle axe est elle portée?

  11. #10
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Merci pour tes explications. Je me suis rendu compte que c'est la même expression qu'ici http://forums.futura-sciences.com/te...ion-brins.html. Une fois qu'on a calculé les tensions dans les brins mou et tendu, comment calcule t-on la réaction de l'arbre pour pouvoir le dimensionner?

  12. #11
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Lorsque vous avez calculé les deux tensions dans le brin tendu et dans le brin mou, il suffit juste de proposer un modèle pour le guidage, quels sont les roulements utilisés (où les bagues le cas échéant) ? Puis de faire un croquis 3 D coté de l'arbre et de la poulie motrice en y plaçant chacune des sollicitations extérieures, ensuite on applique le PFS.

    Bon courage

  13. #12
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    @cardan comme vous me l'avez conseillé, j'ai calculé les tensions dans le brin mou (t) et dans le brin tendu (T).
    Soient
    -R la réaction sur l'arbre.
    -Alpha l'angle d'enroulement
    -Delta l'angle que R fait avec l'horizontale
    On aura le schéma suivant:

    Capture.PNG

    Projection suivant l'axe (O,x):
    Rcos(delta) - (T+t)cos(theta) = 0 -> Rcos(delta) = (T+t)cos(theta)
    Projection suivant l'axe (O,y):
    Rsin(delta) - (T+t)sin(theta) = 0 -> Rsin(delta) = (T+t)sin(theta)

    En élevant chaque terme au carré, en additionnant les deux equations, on arrive à:
    R = T+t
    Est ce que ce raisonnement est correct? Merci.
    Images attachées Images attachées

  14. #13
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    J'ai un peu perdu de vue votre pb. 2 minis détails concernant la représentation des efforts:

    1 ) En isolant la poulie et son bout de courroie les efforts T et t sont dirigés dans l'autre sens car un lien flexible ici en l’occurrence une courroie travaille en traction et bien sûr pas en compression.

    2 ) Si c'est un pb urgent ne perdez peut être pas trop de temps à faire du schéma en mode numérique car c'est chronophage et ça n'apporte pas grand chose donc à mon avis in croquis à main levée scanné pourrait suffire.

    Plus embêtant est votre démarche de détermination des efforts qui n'est pas convenable en effet il faut faire une étude spatiale (3 D) et ne pas considérer que votre problème est plan en effet vous avez vraisemblablement deux roulements de guidage et donc il faudra y associer un modèle cinématique ainsi que des cotes, quel est l'espacement entre les roulements, quelle distance y a t-il entre la poulie et le premier roulement etc..... Vous ne parlez jamais non plus de la fonction de cet arbre et notamment du couple résistant qui s'y applique et donc vous aurez des difficultés à utilisez le PFS.

    Cordialement

  15. #14
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Voici le scan de ce que je veux calculer:
    Scan.png
    Voici une vue 3D. L'arbre qui porte la poulie est accouplé à un moteur électrique de 1500 W avec 1500 tr/mn.
    Scan2.png
    Je voudrais savoir si mon deuxième schéma est juste.

  16. #15
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    On devine sur le premier scann un arbre avec une courroie pour un cabestan de bateau ( ? ), bon je ne sais pas pourquoi vous faites cet exercice là mais bon, au niveau du dernier scann que vous nous faites parvenir, l'arbre et sa poulie sont sollicités par T et t (vous pouvez enlever R) par un couple résistant (très très faible au vu de l'installation que vous proposez en image 1) mais aussi par les actions de contact transmises par les deux roulements qui guident l'arbre, la modélisation que vous proposez avec une réaction (Rx, Ry et Rz) ne convient pas car cela reviendrait à dire que vous faites votre guidage avec un seul roulement ce qui est contredit par l'image 1 que vous proposez, on devine que l'arbre est guidé par deux roulements donc on en est ramené au point de départ: comment sont implantés les roulements, quel est la valeur de l'écartement des roulements, quel type de roulements etc etc etc

    Cordialement

  17. #16
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,
    J'ai représenté les paliers de roulements. Le moteur électrique sera accouplé à l'arbre qui porte la poulie.

    Scan.png

    Les roulements : Roulements à une rangée de billes à contact radial.
    Distances:
    -poulie premier roulement:100mm
    -premier roulement deuxième roulement:100mm
    -deuxième roulement-joint d'oldham:100mm

    Scan2.png

  18. #17
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonsoir,

    Le joint d'oldham peut être modélisé par un torseur couple dont la valeur du moment peut être calculé avec la formule P = Cw, vous connaissez P et w je pense que vous n'aurez pas de difficulté pour calculer P. Un modèle de torseur glisseur peut être associé à chacun des deux roulements modélisé en général par une liaison rotule et une liaison linéaire annulaire (1 des deux réalisant l' arrêt en translation)
    Bon amusement
    Cordialement

  19. #18
    Sanglo

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Juste en passant, le montage des roulements n'est pas correct.
    Dans le lien ci-joint, voir montage des roulements en X ou en O.
    http://www.zpag.net/Tecnologies_Indi...ts_Montage.htm

    Cordialement.
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  20. #19
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour,

    Le montage de roulements bien évidemment n'est pas correct mais je n'arrive pas trop à faire le lien entre ce montage de roulements et l'image d'un message précédent sur laquelle figurait une sorte de treuil de bateau (pas sûr non plus), j'ai un peu l'impression que l'exercice se monte en parallèle avec nos réponses. J'attends déjà la modélisation des actions de contact dans les roulements. D'une façon générale j'ai un petit souci avec l'ouverture des images sur le forum c'est qu'à chaque fois que j'en ai ouvert une je ne peux plus revenir en arrière sans me déconnecter puis après me reconnecter après m'être identifié donc je les ouvre un peu avec parcimonie...

    A bientôt en espérant que je comprenne un peu le sens de ce pb de courroie finalement (exercice, pb industriel..?)

    Cordialement

  21. #20
    Sanglo

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour cardan,

    De mon côté et pour info , pas de problème avec l'ouverture des pièces jointes.
    Au final, je suis comme toi et ne vois pas bien l'utilité du montage avec roulement et joint d'Oldham.
    Le moteur avec directement la poulie sur on axe me paraît beaucoup plus judicieux car ici on multiplie les roulements.
    Dans le dessin du message 16 je suppose que les deux roulements sont dans le support ... mais à l'extrémité de l'axe, encore un roulement ?
    Ca ferait 3 roulement à aligner ? !!!
    Bizarre comme montage.

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  22. #21
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour Cardan et Sanglo.
    Pour le montage des roulements je me suis un peu trompé (désolé), je m'en suis rendu compte ce matin. Le problème que je propose ici est un exercice. On nous a remis le scan du treuil avec les paramètres que je donne au message 1 et on nous demande de le concevoir.J'ai appris à dimensionner des systèmes d'engrenages à partir de quelques documents que je trouve sur le net et des livres mais je trouve très peu de documents qui donne une démarche claire pour le dimensionnement d'un système poulie courroie d'où ma question.
    Aussi, Le système de paliers avec joint d'Oldham c'est pour faciliter la maintenance du moteur. En effet, j'ai pensé qu'il serait mieux de monter un système qui permettrait de d'assurer la maintenance du moteur sans tout démonter (poulie, courroie, etc) mais maintenant que vous le dites, je me rends compte que ça va me faciliter beaucoup de calculs. Merci.

  23. #22
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonjour Cardan et Sanglo.
    Pour le montage des roulements je me suis un peu trompé (désolé), je m'en suis rendu compte ce matin. Le problème que je propose ici est un exercice. On nous a remis le scan du treuil avec les paramètres que je donne au message 1 et on nous demande de le concevoir.J'ai appris à dimensionner des systèmes d'engrenages à partir de quelques documents que je trouve sur le net et des livres mais je trouve très peu de documents qui donne une démarche claire pour le dimensionnement d'un système poulie courroie d'où ma question.
    Aussi, Le système de paliers avec joint d'Oldham c'est pour faciliter la maintenance du moteur. En effet, j'ai pensé qu'il serait mieux de monter un système qui permettrait de d'assurer la maintenance du moteur sans tout démonter (poulie, courroie, etc) mais maintenant que vous le dites, je me rends compte que ça va me faciliter beaucoup de calculs. Merci.

  24. #23
    cardan

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonsoir,

    A ce stade là il faut déjà juste essayer de savoir de quel arbre vous vous occupez:

    Soit de l'arbre moteur auquel cas je me demande pourquoi vous ne mettez pas tout simplement une petite poulie directement sur ce bout d'arbre moteur et à ce moment là le calcul de durée de vie des roulements concerne les roulements du moteur électrique et concerne plutôt le CONCEPTEUR du moteur donc ça ne vous concerne pas directement. La société qui commercialise ce moteur imposera une charge radiale maximale en bout d'arbre moteur, la tension de pose de la courroie ne doit pas dépasser cette valeur fixée par le concepteur du moteur et le problème sera réglé.

    Soit de l'arbre intermédiaire (c'est à peu près certain car cet arbre n'est pas standard et donc il sera à définir complètement) Dans ce cas là il faut étudier le guidage de l'arbre intermédiaire et donc en bout d'arbre il n'y a plus de joint d'oldham mais un pignon ce qui changera la modélisation des efforts bien entendu.

    Le guidage de l'arbre intermédiaire est à revoir car vous avez un montage à arbre tournant, scolairement on peut retenir que les bagues intérieures seront montées serrées et que toutes les bagues qui sont montées serrées sont à arrêter en translation surtout si le pignon possède une denture hélicoïdale qui induira une poussée axiale bien évidemment.

    Donc à mon sens il faut reprendre votre étude et déjà vous posez une question que cherchez vous ? Quel guidage devez vous étudier ? A mon avis celui de l'arbre intermédiaire...

    Cordialement
    Dernière modification par cardan ; 17/06/2013 à 18h10.

  25. #24
    invitefc64120d

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonsoir,
    Après vos derniers messages, je crois que le mieux est de monter directement la petite poulie sur le bout d'arbre du moteur. Vu que je suis déjà pas mal avancé dans le calcul de l'arbre intermédiaire (avec ce que vous m'avez dit au message 17). Je finis et je vous fais signe.
    Merci à vous (cardan et sanglo)

  26. #25
    Sanglo

    Re : Système Poulie Courroie

    Bonsoir,

    je crois que le mieux est de monter directement la petite poulie sur le bout d'arbre du moteur.
    Sage décision d'autant plus que le montage d'un joint d'Oldham en vue de la maintenance du moteur n'est pas un argument.
    Si on devait démonter le moteur pour une maintenance (changement des roulements ?) le démontage d'une poulie ne prend pas plus de temps que le démontage d'un joint d'Oldham.

    Cordialement.
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

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