Aide pour calcul, projet de terminale S SI

[Babou05]

Bonjour à tous!
Je suis un élève de terminale S SI, et comme vous le savez peut-être nous avons un PPE (projet personnel encadré) a réaliser tout au long de l'année.
Nous nous sommes donc lancés dans un système qui pourrait permettre de soulever une voiture automatiquement, à l'aide de vérins hydraulique placés sur le châssis de la voiture.
Ces vérins serait alimentés par un groupe moto pompe (moteur électrique + pompe hydraulique à engrenages externes) lui même alimenté par la batterie de la voiture.
Le cahier des charges que nous avons écrit nous impose de pouvoir soulever des voitures allant jusqu'à 2 tonnes.
Pour répondre à des contraintes de prix j'ai donc recherché les vérins hydrauliques double effets les moins chers et qui correspondent à la course nécessaire pour soulever une voiture standard.
Je suis donc parti avec les vérins suivants :

Je me suis lancé dans la partie calcul mécanique du système, j'ai déduit qu'il faudrait une force de 500daN par vérins et donc j'ai calculé la pression nécessaire par vérins en fonction du diamètre du piston :
500 : (3.14*2²)=40 bars/vérins soit 160 bars pour les 4 vérins.
Cependant je ne sais pas comment calculé le couple minimum que doit fournir le moteur électrique à la pompe et donc aux pignons pour entraîner la pompe.
J'aimerais donc savoir si certains d'entre vous peuvent m'aider et m'expliquer éventuellement, je vous remercie d'avance!
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[DAUDET78]

Bonjour Babou05 et bienvenue sur FUTURA
Je ne suis pas mécanicien, mais il manque une donnée fondamentale à ton cahier des charges : En combien de temps tu veux soulever la voiture ?

Ces vérins serait alimentés par un groupe moto pompe (moteur électrique + pompe hydraulique à engrenages externes) lui même alimenté par la batterie de la voiture.

perso, j'aurais plutôt accouplé la pompe avec un embrayage électrique sur le moteur thermique

[Sanglo]

Bonjour,

Les groupes hydrauliques, ça existe tout fait:
http://www.ouest-hydraulique.fr/fr/m...ervoir-8l.html
La fiche technique te donne des indications sur la puissance du moteur.

Le système de levage existe également tout fait pour les camping-car:
http://www.al-ko.com/sites/default/f...4_verinsep.pdf

En faisant une recherche sur internet tu trouveras quantité d'infos.

A++

[hydrochristian]

Bonjour,

Avant d’arriver au calcul du couple et de la puissance d’entrainement de ta pompe comment sont raccordé tes vérins parallèle ou série ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sanglo]

Bonjour Christian,

Il y a un autre aspect:
Dans ce genre de montage tous les vérins ne fonctionnent pas simultanément.
Ils doivent pouvoir fonctionner séparément si on veut lever seulement une roue ou si on veut effectuer une mise à niveau.
L'idéal (pour moi) c'est de pouvoir piloter chaque vérin séparément.

A++

[hydrochristian]

Salut Sanglo

ce qui m'a interpelé

500 : (3.14*2²)=40 bars/vérins soit 160 bars pour les 4 vérins.

effectivement selon le type de raccordement les vérins ne sortiront pas ensemble

Nous nous sommes donc lancés dans un système qui pourrait permettre de soulever une voiture automatiquement,

[Sanglo]

500 : (3.14*2²)=40 bars/vérins soit 160 bars pour les 4 vérins.

Ah oui ... je l'avais loupé celle-là.
J'ai besoin de 230 V pour faire fonctionner une lampe et donc il me faut 920V pour en faire fonctionner 4

Autre point (qui a moins d'importance vu que généralement en hydraulique on a plus de puissance que nécessaire) c'est qu'on ne peut pas diviser le poids d'un véhicule par quatre étant donné que les essieux sont chargés différemment entre l'avant et l'arrière.

A++

[Babou05]

Bonjour et merci d'avoir lu et répondu à mon sujet

Donc vous pensez que ce serait mieux d'accoupler la pompe sur le moteur thermique ? Le problème je pense, et arrêtés moi si je dit des bêtises, c'est que notre système aurait pour but de soulever la voiture en cas de crevaison et de remplacer la roue plus facilement et en toute sécurité, il faut donc pouvoir le contrôler a distance à l'aide d'une télécommande. Je ne sais pas si cela serait possible donc avec le moteur de la voiture, de plus il faut que ce système s'adapte à une plus grande gamme de voiture possible et ces voiture ont des moteurs diffèrent en termes de puissance, couple ...

Merci pour les liens sanglo ça va m'aider ! En fin de compte je ne sais pas si il faut adapter les vérins à la pompe, ou la pompe aux vérins.

C'est vrai que dans l'idéal il faudrait qu'on puissent monter les vérins séparément mais ceci n’entraînerai pas le besoin de 4 pompes (1 par vérin)?

En ce qui concerne le poids du véhicule je suis d'accord on y a déjà réfléchit, un ami qui travaille avec moi sur le projet doit se charger de calculer le centre de gravité approximatif de véhicules standard (traction, propulsion et 4 roues motrices) afin d'adapter le placement des vérins de manière équitable.

[DAUDET78]

Je ne sais pas si cela serait possible donc avec le moteur de la voiture,

C'est "simplement(?)" de coupler mécaniquement une pompe avec le moteur et de trouver de la place sous le capot !

de plus il faut que ce système s'adapte à une plus grande gamme de voiture possible et ces voiture ont des moteurs diffèrent en termes de puissance, couple ...

Pas de problème, les moteurs thermiques sont assez puissants

C'est vrai que dans l'idéal il faudrait qu'on puissent monter les vérins séparément mais ceci n’entraînerai pas le besoin de 4 pompes (1 par vérin)?

Non, un distributeur qui permet de de commander chaque vérin. par contre, si tu montes, par erreur, un seul vérin de 40cm (pour changer une roue par exemple), tu risques de fausser le châssis. Il y a donc un gros problème de sécurité (sans compter de ne pas pouvoir démarrer avec les vérins sortis. Regarde le deuxième lien de Sanglo en #3).

[cherbe]

Bonjour

Je ne vois pas l'intérêt de vérins à double effet ?
Je n'ai pas compris si le dispositif doit soulever une seule roue, ou deux, ou les quatre ?
Si c'est pour une seule roue, il s'agit de réaliser un cric hydraulique. Un moteur électrique sur la batterie sera suffisamment puissant pour entrainer la pompe hydraulique.
Pour moi, il est quasiment impossible d'utiliser le moteur du véhicule pour actionner la pompe hydraulique. Il n'y a passez de place dans le logement moteur pour un tel montage.
En revanche, beaucoup de véhicules sont équipés de direction assistée. N'y a -t- il pas moyen d'utiliser ce dispositif ?

[Sanglo]

Je ne suis pas de ton avis Daudet.
Il est certainement plus simple de monter un groupe moto pompe électrique, le réservoir d'huile y étant incorporé ça évite déjà de tirer une tuyauterie entre la pompe et le réservoir.

Le problème je pense, et arrêtés moi si je dit des bêtises, c'est que notre système aurait pour but de soulever la voiture en cas de crevaison et de remplacer la roue plus facilement et en toute sécurité, il faut donc pouvoir le contrôler a distance à l'aide d'une télécommande.

La commande à distance est possible ... c'est dans les liens donnés, il suffit de lire et pas de survoler.

C'est vrai que dans l'idéal il faudrait qu'on puissent monter les vérins séparément mais ceci n’entraînerai pas le besoin de 4 pompes (1 par vérin)?

A la maison tu as UN raccordement électrique au réseau et toutes les lampes ne sont pas allumées en même temps.
C'est le rôle des interrupteurs et en hydraulique c'est le rôle des distributeurs.
Une pompe hydraulique peut alimenter quantité de vérins.

En ce qui concerne le poids du véhicule je suis d'accord on y a déjà réfléchit, un ami qui travaille avec moi sur le projet doit se charger de calculer le centre de gravité approximatif de véhicules standard (traction, propulsion et 4 roues motrices) afin d'adapter le placement des vérins de manière équitable.

Travail inutile ... la fiche technique de chaque véhicule renseigne le poids par essieu à vide et en charge.

Je ne vois pas l'intérêt de vérins à double effet ?

Il est pratiquement impossible de trouver des vérins hydrauliques avec ressort de rappel autre que pour des courses courtes.

Quand on voit le prix d'une installation de vérins sur un véhicule, ce n'est pas demain que les constructeurs vont les monter de série sur des voitures surtout pour une utilisation plus que aléatoire (crevaison).

A++

[DAUDET78]

Je ne suis pas de ton avis Daudet.

Ce n'était qu'une idée .... avec le problème de place sous le capot et d'adaptabilité sur divers véhicules.
Le problème de la motopompe électrique :
- Où la mettre (attention aux paramètres WAF !)
- Comment la câbler ( 700W, c'est 60A en 12V !)

[Sanglo]

Tu sais Daudet, il faut bien se rendre compte qu'on est ici sur un projet de fin d'études et ce genre de projet est souvent très loin de la réalité.
Dans le message précédent, je disais qu'on était pas prêt de voir ce genre de montage sur des voitures de série.
Jusqu'à présent je n'ai vu ce genre de montage que sur quelques camping-car mais vu le prix demandé pour l'installer, sur le mien j'utilise des cales, ça ne coûte pas grand chose et j'ai juste à les placer devant les roues au lieu de presser des boutons.
Où placer un dispositif supplémentaire, c'est toujours au détriment du volume de chargement ... c'est le cas pour ceux qui veulent rouler au gaz par exemple.

Comment la câbler ... tout simplement en utilisant un câble de section adéquate.
J'ai monté ce genre de groupe électro-pompe quand j'ai transformé mon plateau en benne basculante.
C'est branché sur la batterie du véhicule et ça ne pose aucun problème.
Hors utilisation le groupe est isolé par un coupe circuit et en utilisation je laisse tourner le moteur du camion.
Bonne soirée.
A++

[DAUDET78]

J'ai monté ce genre de groupe électro-pompe quand j'ai transformé mon plateau en benne basculante.

L'avantage du camion sur la voiture ? ? ? ? ?

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Y a pas de YL

[Babou05]

Merci pour vos réponses !
L'idée de coupler la pompe au moteur thermique était bien mais on pense rester sur le groupe moto pompe électrique.

Non, un distributeur qui permet de de commander chaque vérin. par contre, si tu montes, par erreur, un seul vérin de 40cm (pour changer une roue par exemple), tu risques de fausser le châssis.

Merci du conseil, je suis allé jeter un œil aux distributeurs hydraulique et je pense partir sur des 5/2, est-ce la meilleure solution pour notre système? Pour le problème de déformation du châssis je pense rendre possible l'élévation des vérins seulement par paires comme sur le lien de Sanglo (Latéraux gauche, latéraux droit, avants ou arrières).

[hydrochristian]

Bonjour Babou05
Ce qui serait sympa c’est que tu nous fasses un petit schéma de ton installation même à main levée.
Afin que l’on puisse comprendre le fonctionnement souhaité.

[Babou05]

Bonjour Babou05
Ce qui serait sympa c’est que tu nous fasses un petit schéma de ton installation même à main levée.
Afin que l’on puisse comprendre le fonctionnement souhaité.

Voila un petit schéma à main levée j'espère qu'il vous aidera à mieux voir :

13223484_1075648699172417_795134397_o.jpg

[Babou05]

Je me pose également la question suivante:
Ma pompe va alimenter les 4 vérins et donc du coup dans mes calculs est-ce que je doit diviser le débit par le nombre de vérins?
Désolé si c'est une question bête mais j'aimerai que tout soit clair dans ma tête.
Merci d'avance !

[Sanglo]

Bonjour,

Si tu regardes les liens que je t'ai envoyé, tu verras déjà qu'on ne soulève pas le véhicule avec les quatres vérins à la fois.
On utilise les vérins par deux soit l'avant, soit l'arrière.
Quand une pompe fonctionne elle donne un débit par minute et bien sûr ce débit se répartit entre les récepteurs qui sont ouverts.
Si tu utilises les 4 vérins, tu mettras deux fois plus de temps que si tu en utilise deux et ce pour une même hauteur de levage.
C'est tout à fait théorique mais c'est suffisant pour répondre à ta question.

A++

[MKTronik]

Bonjour, j'ai travaillé dans l'hydraulique industrielle et un problème arrive régulièrement: la synchronisation des axes hydraulique. Pour faire cour, si tes charges ne sont pas équilibrées le débit de la pompe se dirige vers le vérin ayant le moins de charge (l'huile est fainéante) qui par conséquent sortira plus vite (Q=V*S). Il y a beaucoup de solution d'équilibrage, dont certaines très folkloriques, mais les deux plus courantes sont:
- Utiliser un diviseur de débit à tiroir pour chaque couples de vérins, ici 4 et rajouter des distributeurs de sélection
- Installer un limiteur de débit derrière chaque vérins (réglage manuelle) mais il est probable qu'il faille plusieurs limiteurs par vérin et des distributeurs de sélection ici aussi
Le problème dans ton application sont les couplages 2 à 2 des vérins, cela complique les choses, il faut faire un peu plus d'études pour les synchro mais je n'ai pas le temps ce soir.

[Babou05]

Merci pour vos réponses je comprend mieux, j'avais déjà entendu parler de cette équilibrage du débit (sur le différentiel si je dit pas de bêtise).

il faut faire un peu plus d'études pour les synchro mais je n'ai pas le temps ce soir.

Pas de problème je comprend.

[Babou05]

Bonjour, je souhaiterai vous montrer un schéma hydraulique couplé d'un schéma de commande de mon système, afin que vous puissiez m'aider à l'améliorer ou le corrigé éventuellement:

Donc la commande du système sera par bouton poussoir par télécommande IR:

Telecommande ir.png

Voici le schéma hydraulique :

SCHEMA HYDRAU.png

Et son schéma de commande associé :

Schema commande.png

[Babou05]

Sur le schéma hydraulique il y a une erreur il faut juste inverser D1 et D2 ainsi que D4 et D5.

[f6bes]

Bjr Babou05,
J'ai peut etre lu TROP rapidement ,
MAIS à quelle HAUTEUR faut il soule ver le ..véhicule ?
Je pense que cela a une certaine incidence !
(5cms et 80 cms , c'est pas tout à fait pareil!
Et la conception peut s'en ressentir.

Bonne journée

[Sanglo]

Salut f6,

J'ai peut etre lu TROP rapidement ,
MAIS à quelle HAUTEUR faut il soule ver le ..véhicule ?

400 mm.
Ce n'est pas écrit mais c'est la course du vérin dans le message#1

A++

[Babou05]

Bonjour Babou05 et bienvenue sur FUTURA
Je ne suis pas mécanicien, mais il manque une donnée fondamentale à ton cahier des charges : En combien de temps tu veux soulever la voiture ?perso, j'aurais plutôt accouplé la pompe avec un embrayage électrique sur le moteur thermique

Désolé de ne pas avoir répondu avant, mais je souhaite soulevé la voiture en 5secondes, il faut donc que les vérins aient une vitesse de course de 8cm/s.
J'ai donc entamé les calculs pour "le pire des cas" c'est à dire le cas ou l'utilisateur déploie les 4 vérins en même temps.
Q = V * S = 8 * 12.56 = 100cm3/s,
Or je crois que ceci n'est que pour 1 vérin et du coup la pompe doit générer un débit 4 fois plus important dans le cas ou l'utilisateur voudrait déployer les 4 vérins simultanément, et donc Q = 400cm3/s = 24l/min?
Ca me parait trop élevé, ou alors je devrait opter pour des vérins possédant un plus gros diamètre?

[mécano41]

Bonjour à tous,

J'ai lu rapidement et j'ai peut-être raté quelque chose mais on a besoin d'une certaine énergie pour lever le véhicule dans les conditions fixées. Pourquoi passer par de l'hydraulique (pompe, distributeurs...) au lieu de mettre des vérins électriques qui consommeront la même énergie pour les mêmes conditions? (ou plutôt une énergie moindre en raison du meilleur rendement)

Pour un usage très intermittent on doit trouver des vérins pas trop gros...Si Zozo_MP passe par là, il pourra certainement en parler...

Cordialement

[Sanglo]

Salut mécano41,

Je pense que si on utilise l'hydraulique c'est pour une question de sécurité.
On trouve ce genre d'installation sur certains camping-car (en option) mais aussi sur les engins qui doivent être stabilisés avant toute opération (camion-grue ... etc) où le temps de maintien en position est primordial.
Avec l'hydraulique on est certain que la position sera maintenue dans le temps.
En ce qui concerne les vérins électriques je ne connais pas assez le sujet pour en discuter.

A++

[Zozo_MP]

Bonjour Sanglo et Mécano41

Bonjour à tous

Les vérins électriques ne posent pas de problème de sécurité particulier puisque nous avons un irréversibilité du à la vis sans fin et au motoréducteur lui même avec une vis sans fin.
De plus pour ce type de vérin lorsque l'on travaille en poussée il y a une butée à billle ou un roulement adapté conique assez souvent.
Typiquement le push load va jusqu'à 8000 N et le self lock en statique et de 10000 N.
La vitesse et de 4,8 mm/s ce qui est très suffisant pour lever un voiture en 1minutes 25
DE plus si l'on prend une voiture de 2 tonnes (ça c'est une américaine hihihi) cela fait grand max 5000 N par vérin.

De plus avec un vérin électrique on peut lever les quatre vérins en même temps. Cela consomme mois de 1,5 A en 22O volts. Ces vérins électriques ont tous des moteurs en 24v CC donc avec une batterie c'est possible de les faire fonctionner.

Autre point pas de soucis de synchronisation il faut juste prévoir d'arrêter tout si un des vérins s'arrête pour une raison quelconque.
ça c'est facile à contrôler électroniquement par la mesure de l'ampérage notamment.
Si on fait partir tous les vérins en même temps ils arrivent tous en même temps. Personnellement je fait fonctionner 130 vérins simultanément et l'écart de temps à l'arrivé et de moins d'une seconde et encore cet écart est dû aux cartes électronique monté sur une boucle bus.

Ces vérins ont des switchs de fin de course et s'arrête automatiquement en fin de course sortie ou rentrée.


Car un point qui a attiré mon attention dans l'énoncé c'est la présence d'un batterie 12 volts. Pour de l'hydraulique je ne le sent pas bien du tout.

Donc un vérin électrique me paraît une meilleur solution surtout comparer au prix et à la complexité du montage d'un circuit hydraulique. Si Christian, Michel Dhieux et nos deux autres hydrauliciens passent par là il te diront combien coûte une montage hydraulique de ce type.

N'oublions pas que notre jeune collègue est en terminal S et que le but c'est plus de mener correctement un projet en pensant un peu à tout et surtout en proposant au moins deux solutions la troisième utiliser dans les garages couramment étant la table à ciseaux qui fait partir de nos bestseller sur notre forum bien aimé (n'est-il pas my dear mécano 41)

Voilà en deux mots se que l'on pourrait dire sur une solution tout électrique

Cordialement

[verdifre]

il existe une solution extremement simple, c'est de gonfler un gros sac sous la voiture à l'aide des gaz d'echappement