Bonjour à tous.
Je me présente, je suis candidat libre au BTS Conception de Produits Industriels et, après avoir passé toutes les épreuves théoriques, il me reste à valider le projet industriel. J'ai donc décidé pour cette épreuve, en accord avec mon patron, de réaliser une table élévatrice extra plate. Je m'en mords les doigts vu la difficulté du défi...
J'ai tout d'abord voulu dimensionner mon système hydraulique avant de passer à la conception du système.
Et là, ça coince. J'ai fait pas mal d'essais et de vérifications de mes calculs mais je me tourne vers la communauté des internautes techno et physiciens pour m'aider.
Tout d'abord, j'aimerais savoir si vous adhérez à mes hypothèses et ma logique de calcul pour déterminer la taille du vérin. Je joins si après un schéma de la table comme je l'imagine ainsi que mes calculs :
A partir de ce schéma de principe, voilà comment j'ai déterminer mon vérin :
Hypothèses de travail :
Système symétrique passant par le centre de gravité de la table.
Pour un angle d’ouverture de 40°, les ciseaux mesurent environ 1.09m
Course du vérin souhaitée : 200 mm
Masse à soulever : 1600 kg (plateau supérieur de la table compris)
La puissance développée par le vérin pour lever la charge est maximale en position basse de la table.
Repère orthonormé
Isolement de la table n°5
• Action mécanique au point B :
B3/5 : on connait uniquement la direction portée par la normale au contact entre le galet n°3 et la table n°5 (1 inconnue):
B3/5 = Fy3/5 . j
• Action mécanique au point A : on ne connait que le point d’application (2 inconnues) :
A1/5 = Fx1/5 . i + Fy1/5 . j
• Action mécanique au point G : P = -16 000 j
Application du FPS :
- Somme des forces :
A1/5 + P + B3/5 = 0
Projection sur l’axe i : Fx1/5 = 0
Projection sur l’axe j : Fy1/5 + Fy3/5 – P = 0
- Somme des moments en B:
BG ^ P + BA ^ A1/5 = 0
Avec : |BG| = 525 mm (10.5 cm sur schéma)
|BA| = 1100mm (11.5 cm sur schéma)
Résolution numérique : - 16000 x 525 + 1100 x Fy1/5 = 0
Fy1/5 = 7636.36 N
Fy3/5 = 8363.64 N
Isolement du ciseau n°1
• Action mécanique au point D : D3/1 : on ne connait que le point d’application (2 inconnues) :
D3/1 = Dx3/1 . i + Dy3/1 . j
• Action mécanique au point C : C6/1 : on ne connait le point d’application et la direction en isolant le vérin et en appliquant le FPS sur le vérin (1 inconnue) :
C6/1 = Cx6/1 . i + Cy6/1 . j
Avec Cy6/1 =tan(alpha) Cx6/1 alpha = angle de la force C6/1 = 6.42 °
• Action mécanique au point A : A5/1 :
A5/1 = - A1/5 = - Fy5/1 . j = - 7636.36 N
• Action mécanique au point F : F4/1 :
F4/1 = Fy4/1 . j = 8363.64 N
NB : on détermine cette valeur en isolant la table dans son ensemble. On se retrouve avec trois forces parallèles. En utilisant les calculs vus plus haut, on détermine les trois forces
Le Principe fondamental de la statique donne :
A5/1 + C6/1 + D3/1 + F4/1 = 0
Si l’on fait la somme des moments en D on obtient :
DA ^ A + DC ^ C + DF ^F = 0
Soit : DA ^ A = -549.43 x 7627.69 = -4190881.7
DC ^ C = (|DxCx|tan(alpha) + |DyCy|) x Cx6/1 = (169.82 tan (6.42)) + 27.72) x Cx6/1
DF ^^ F = -549.43 x 8372.31
On obtient : Cx6/1 = -8790879.9 / (169.82 tan (6.42)) + 27.72) = 172 033 N
Donc : C6/1 = 173 000 N environ
Détermination de la taille des vérins
Deux cas étudiés : vérins adaptés à des pompes hydrauliques dont la capacité de pression de travail maximum est de 250 ou 700 bars.
F = p x S avec S = PI x d² / 4
d = RACINE CARRE /4 x F / /PI x p)
avec : d : diamètre intérieur du vérin en mm
F : appliquée sur le vérin en N
p : pression du fluide hydraulique en N/mm² / 1 bar = 0.1 Mpa = 0.1 N/mm²
• Cas de la pompe à 250 Bars :
d = RACINE CARRE / 4 x 86560 / /PI x 25) )
d = 66.4 mm
• Cas de la pompe à 700 Bars :
d = RACINE CARRE / 4 x 74000 / /PI x 70) )
d= 39.7 mm
Alors d'après-vous, ais-je bien raisonné / calculé ???
Après recherche sur internent, un vérin 700 bars coûte 350 € environ et la pome dans les 2000 €... ce qui fait très cher. D'un autre côté avec un dimensionnement à 250 bars, je n'arrive pas à mettre des vérins de diamètre extérieur 85 mm dans mon système. En effet, je dois monter l'axe de fixation du vérin et donc réduire l'angle de mon vérin ce qui entraîne une augmentation de la force de poussée.. C'est un cercle vicieux.
A cette heure je ne vois que 3 options :
- dimensionner avec un système à 700 bars et donc très cher
- réduire le poids à supporter à 800 kg
- Augmenter la hauteur minimum de la table de 100 mm à 250 mm et donc ne plus pouvoir utiliser un transpalette.
Que me conseillez-vous ? Y-a-t-il une autre option ? Y-a-t-il une autre manière de positionner les vérins qui réduirait la force de poussée ?
Merci d'avance pour votre aide !!
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Envoyé par mécano41 
Re : Fabrication d'une table élévatrice hydraulique
)
). Merci de vos réponses 
