Calcul verin electrique pour dossier lit camping car ?

[nono001]

Bonjour,
Tout d'abord un grand bravo à tous ceux qui participent à cette formidable plateforme d'entraide et aux webmaster/modérateurs...

Mes connaissances en calcul de force étant rudimentaires, je sollicite de l'aide pour choisir un vérin électrique 12V qui devrait faire monter un dossier de lit dans un camping car.
Voir le schéma attaché pour mon idée d'installation du vérin.

J'ai bien utilisé le fichier excel fourni par Mécano41 (merci à lui) pour "vérin de trappe", mais le manque de place dessous le lit m'interdit cette configuration (ou sinon il me faudrait une collection de vérins...)
Suivant mon schéma joint, la hauteur maxi pourrait être de 200mm (au lieu des 115mm).

Je suis tenté de mettre 2 vérins de 1000N / course 350mm (juste au feeling / sans calcul que je ne sais d'ailleurs pas faire),
mais j'aimerais vos avis sur la faisabilité (force suffisante ?) avant d'acheter.

Donc : cela suffira-t-il ?

Merci beaucoup pour vos réponses
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[djodjo44]

Bonjour,

Au premier abord, je dis que les vérins ne sont pas assez puissants pour les 800N. Tu as 800N à 400mm de l'axe de rotation du dossier, ce qui fait 1600 N aux points d'accrochage sur le dossier du renvoi du vérin, ( barre violette), qui sont à 200mm de la rotation.
A cela il faut ajouter l'effort du à l'angle formé entre le dossier et la barre de renvoi du vérin.

Autre point, as-tu vérifier que dans la cinématique de relevage du dossier, il n'y a pas un point bloquant du fait que la tête du vérin se déplace horizontalement et que le point B, décrit un arc de cercle ?

Tel que représenté, en simulation mentale, ça ne peut que bloquer, car la barre violette, n'est au départ, pas tangente à l'arc de cercle décrit par le point B et la tête de vérin ne peut pas venir en dessous de l'horizontale.

Il faut soit modifier, le point d'accrochage des vérins ou faire en sorte que la surface d'appui des têtes de vérins ne soit pas horizontale.

[nono001]

Merci pour ces premiers avis, djodjo44...

J'ai revu ma copie en considérant mes contraintes d'encombrement.
Schema V2 ci-joint.
Je n'ai remis que les cotes modifiées.
Charge en B = 1280N (ça : je sais calculer...)

Pour préciser, le point C repose sur une roulette qui prend appui sur la partie basse grise et roule durant le déplacement du vérin.
Je pensais (sans doute naïvement) qu'en reprenant le principe de réglage manuel des transats (bras de dossier violet repose sur des crans), cette roulette allait un peu aider à la répartition des charges et que le vérin n'avait plus qu'à tirer pour donner l'inclinaison voulue au dossier.

Pour répondre à la question "si il y a un point bloquant" : pas en simulation 3D sous Solid...
Mais j'ai quand même désaxer les points A et B.

J'ai vu des vérins de 6000N, mais avec des temps de monter à hurler : 5mm/s, alors qu'avec un vérin de 1000N ça peut monter à 15mm/s.
Je sais, les lois de la physique sont ainsi faites / faire le choix entre vitesse et force.

Maintenant, si mon schema V2 n'apporte rien de plus, je peux simplement remplacer mon bras de dossier violet par le vérin.
=> 2 x 1000N pour monter 1280N, ça devrait être bon, non ?
(800N de charge à monter = déjà avec une marge de sécurité... enfin j'espère...)
Ha ben non, y'a des angles (environ 9° pour la pente, 27° entre bras violet et dossier) !!

Et là : je sais plus faire...
Un coup de main SVP

Je suis preneur de tous les avis sur mon délire.
Encore Merci...

[djodjo44]

L'angle de 27° permet de calculer la force qu'il faut mettre dans le bras violet.
C'est égal à la force verticale divisé par le sinus de 27°, soit avec les 1250N,
F = 1250 / (sinus 27°) = 1250 / 0,454 = 2753 N
C'est à répartir sur les 2 bras et en tenant compte de l'angle entre le bras violet et le vérin : soit 2753N / (cosinus 9°)
Fv = 2753 / 0,988 = 2786 N
C'est à répartir sur les 2 vérins.

Il y a tout lieu de s'arranger pour que les vérins "travaillent" bien ensemble pour que le dossier ne prenne pas la forme d'une hélice. C'est à dire mettre les vérins côte à côte et remplacer les barres violet par un triangle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[nono001]

Merci encore Djodjo44 pour ces explications.

Donc je suis retourné sur mon PC, ayant bien compris que ma roulette servait à rien et pas la peine de réinventer le truc du hayon de voiture.
Retour aux fondamentaux et un joli schema V3 ci-joint...
Exit roulette et levier : vérin directement connecté au dossier.

Je me risque à refaire les calculs dans cette config :
Au point B je me retrouve avec : 800N / (640mm / 400mm) = 500N à soulever
L'angle vérin-dossier = 21°
Donc force du vérin = 500 / (sin21) = 500/0.36 = 1389N environ

J'ai bon ?

Si oui, c'est mieux que 2786N et limite le montage à 2 vérins de 1000N.
Il en existe à 1500N, mais je ne vais pas jouer à être en limite de capacité en n'en mettant qu'un...
Et vais suivre ton conseil de coller les 2 vérins et me débrouiller pour attacher l'axe au dossier en évitant l'effet banane.

J'attends la confirmation sur l'exactitude de mes calculs pour ouvrir une bouteille.

Merci d'avance

[djodjo44]

Bonsoir,

D'après les cotes que tu donnes je suis plus près de 19° que de 21, ce qui ferait 1573N. On ne va pas pinailler.

Tu peux l'ouvrir la bouteille.

Dans le cas présent, tu peux simplement mettre une traverse au niveau du point B.

Pour la traverse, suivant la largeur du lit, tu peux acheter d'occasion un sommier à lattes, sur le coincoin, on en trouve à 5 ou 10 euros. Pas besoin de calcul, tu es certain que le tube acier résistera car une paire de fesses assise sur le bord du lit au milieu de la longueur n'a jamais plié en deux le tube.

[nono001]

Bonjour Djodjo44,

Grand merci pour tout ça.
D'accord pour l'angle, mais j'ai posé les cotes à la va-vite histoire d'approcher le résultat.
Bref, à charge de revanche si je peux...

Je vais même tenter de mettre un vérin (ou 2) à gaz pour voir si 1 seul vérin électrique peut suffire.
Même prix sans doute mais moins gourmand en énergie... Ben oui : ecolo attitude.

donc re-merci et bonne journée

[mécano41]

Bonjour,

J'ai fait un essai avec des ressorts à gaz et cela a l'air d'aller mais je ne peux pas te le passer ici car je suis sur mon téléphone (panne internet Orange!) et il n'accepte pas les .zip et comme le forum n'accepte pas directement Excel...

Cordialement

[mécano41]

Voir explications dans fichier joint.

Cordialement

[mécano41]

Orange a résolu le problème plutôt que prévu!

Voici donc le fichier avec tes valeurs (à ajuster)

Cordialement

[nono001]

Bonjour,
Merci Mecano41, fichier Excel vraiment impressionnant !!

J'ai d'abord constaté que le calcul de la force pour commencer à soulever le hayon depuis sa position horizontal n'est pas la plus importante à prendre en compte.
Une croyance fausse donc.
Sur le principe de remplacer la force manuelle par un vérin électrique :
Au début de levage = besoin de 68N
Force qui nécessite d'être augmenter, avec un pic à 84N, jusqu'à ce que le hayon passe l'inclinaison de 42°.
Soit + 24% en gros. Super !!!

Pour mon installation, si je veux limiter à 1 vérin gaz (700N) et 1 vérin électrique, j'ai besoin de 282N max (force ressort 2 dans l'Excel = 0).

Me reste plus qu'à combiner tout ça avec les pièces du commerce : refaire mon plan et reboucler avec l'excel...

Un grand et respectueux merci.
Bonne journée

[mécano41]

Bonjour,

...Pour mon installation, si je veux limiter à 1 vérin gaz (700N) et 1 vérin électrique, j'ai besoin de 282N max (force ressort 2 dans l'Excel = 0)...

Bah...non! ce serait trop simple...Le ressort à un effort variable (rapport de 1 à 1,3 sur la course) qui agit à une distance variable de O, l'action manuelle donne l'effort variable nécessaire sur un rayon constant en O et un vérin électrique donne l'effort nécessaire (dans sa limite) et agit à une distance variable de O... Il ne suffit pas d'additionner ni de soustraire...

Je vais regarder en modifiant une autre appli. que j'avais faite pour quelqu'un qui voulait mettre deux ressorts (ou 1 seul en mettant les valeurs du second à 0) + 1 vérin...

Cordialement

[djodjo44]

Bonjour,

Dans le cas, d'un lit et contrairement à un hayon, la force d'appui n'est pas constante. Plus nous nous relevons, et plus le poids de notre tronc est transféré sur nos fesses, pour à la verticale n'avoir presque plus d'effort sur le "dossier".

Autre point à envisager, c'est de savoir si dans le relevage, tu ne veux que 2 positions, comme pour un hayon ou si tu veux des positions intermédiaires. Si tu veux des positions intermédiaires, les vérins à gaz, ne sont pas capable de faire.

[mécano41]

Bonsoir,

...Dans le cas, d'un lit et contrairement à un hayon, la force d'appui n'est pas constante. Plus nous nous relevons, et plus le poids de notre tronc est transféré sur nos fesses, pour à la verticale n'avoir presque plus d'effort sur le "dossier"...

Une fois ouvert, le panneau est en butée à fond de ressorts donc la force d'appui importe peu...(si j'ai bien compris ta remarque)

Autre point à envisager, c'est de savoir si dans le relevage, tu ne veux que 2 positions, comme pour un hayon ou si tu veux des positions intermédiaires. Si tu veux des positions intermédiaires, les vérins à gaz, ne sont pas capable de faire.

Là, je suis tout à fait d'accord...

nono001, il faudrait nous préciser ce que tu comptes faire car j'ai quelques problèmes pour modifier l'appli que j'avais prévu d'utiliser et s'il faut que je refasse tout j'aimerais avoir des précisions pour ne pas travailler dans le vide...Par ex. si l'on considère que le dossier est très rigide (je le suppose car 80 kg!) et si tu ne prévois pas de mettre le ressort et le vérin de biais, il n'est pas utile que je fasse les calculs en 3D...

Cordialement

[nono001]

Bonjour Mecano41 et Djodjo44,

L'idée est bien de faire le même style de couchette qu'un lit électrique de chambre en 220V. A savoir : plein de positions intermédiaires entre la position horizontale et verticale...
Oui, j'avais aussi conscience que plus le haut du corps se relève, moins la charge est grande.

Mais je vais couper court à tous tes calculs Mecano41, suite à ma journée de shoping sur le net !

Ce que j'ai trouvé en vérin électrique avec un temps de monté "honorable" = 14mm/s, avec couple maxi = 1000N (sauf une version de Thomson, mais hors de prix : >400eur !!)
Et surprise, la force de ce vérin pour tirer = 800N...

DONC : si je mets un vérin gaz pour aider la montée, il faut qu'il soit moins puissant que 800N sinon le vérin électrique ne saura pas le compresser, surtout si le poids du haut du corps n’appuie pas ou plus. Ce serait dommage de se mettre debout sur le dossier du lit pour le replier... pas vraiment le but...
Mais en calcul basique : 1000N (vérin elc) + 800N (vérin gaz) = 1800N, pour un besoin vu précédemment de 1600N, ça laisse pas beaucoup de marge !
Je touche les maxi / les limites, là... Le risque d'usure prématuré (ou casse ?) est à prendre en compte.
Surtout avec des vérins électriques "made in China". Par expérience : la vraie vie est bien différente de ce qu'ils mettent en caractéristiques.
Et pas envie de mettre des vérins jetables non plus...

Moralité : je suis parti pour mettre 2 vérins électriques et basta.
Commande faite, d'ailleurs : 50eur environ le vérin sur aliexpress...
Course de 300mm (vérifié avec dessin en 3D : ça suffit - avec course 250mm non car j'approche les 1900N suivant les points d'attache)

Ca revient également à ta conclusion Djodjo44 : toute façon je ne pouvais pas avoir de position intermédiaire avec les vérins à gaz...

Pour répondre quand même à Mecano41 :
Rien en biais, vérins parallèles aux montants.
Calcul de mes 80kg de charge pour le dossier (ou hayon ou haut de lit) :
- poids du haut du corps = 50kg (ben oui, je veux lever le dossier quand je suis couché dessus, comme à la maison : enfin madame surtout)
- poids du dossier = 8kg (estimé)
- largeur du dossier = 70cm
- coeff de sécurité = 1.4 (matelas, oreiller, casque MP3, bigoudis...)
Total = (50 + 8)x1.4 = arrondi à 80kg

En tout cas, merci pour vos commentaires.
Bonne soirée

[djodjo44]

Bonsoir,

Pour tes vérins électriques qui sont en 12V, il faut que tu mettes une bonne section de câble en fonction de la longueur aller/retour, car avec ce voltage, les fils ont vite fait de chauffer et c'est de l'énergie perdue. Avec EDF, ce n'est pas un problème, mais avec une batterie cela peut en devenir vite un.

[nono001]

Bonjour Djodjo44,
Merci pour ce rappel...
Courant donné pour ce vérin = 2.3A.
Mais je vais quand même le vérifier en charge (avec mes 80kg à lever) et en déduire la section du cable en tenant compte du pic de courant au démarrage.
Bonne journée