Calcul du couple d'un moto-réducteur

[invite6054be35]

Bonjour,

je ne sais pas si je dois plutôt aller dans la section technologie ou electronique mais ca me semblait plus logique ici.

Alors voilà,
pour un projet je dois commander un motoréducteur par micro contrôleur afin de soulever une petite charge,
et en regardant les caractéristiques du moteur, je vois qu'il y a un couple de 60Ncm.

Lorsque j'avais demandé à un de mes professeurs pour savoir si cela suffisait pour ce que je voulais faire, il m'avait dit que c'était vraiment large car en transformant, on obtenait 6000Nm.
Je me suis dis alors que j'étais tranquille.

Finalement, avant de commander le motoréducteur j'ai tout de même voulu vérifier, et en convertissant, en fait j'obtiens que 0.6Nm et du coup ca ne va plus car je dois avoir un couple de +- 600Nm d'après mes calculs...Est-ce que c'est moi qui me trompe ou bien ce n'est vraiment pas suffisant ? Comment mon professeur a-t-il obtenu 6000Nm ? Peut-être y a-t-il un calcul que je manque?

Voici un schéma (réalisé avec paint ):



Donc, l'engrenage représente le moteur.

J'ai un bras de levier de +- 2m et la charge à porter sera de maximum 30Kg.
Si je fais le calcul que j'ai appris, je dois donc faire C = 2 x (30*9.81) ce qui me donne donc 588Nm pour que le couple soit suffisant à soulever la charge.

Le motoréducteur que je comptais donc utiliser ne parait pas du tout suffisant!

MAIS (oui y a un mais ), le rapport du motoréducteur est de 1:148. Est-ce que je dois alors faire 60Nm *148 ?
C'est le MFA 919D1481

C'est la première fois que je fais du dimensionnement de moteur et que je travaille avec des moteurs donc je suis un peu calé... :/

En tout cas voilà, si vous avez besoin d'infos, je tenterai d'y répondre du mieux que je peux!

Merci d'avance,

RageAgain

EDIT: en continuant mes recherches, je tombe sur ce lien qui est donc le même motéréducteur mais vendu par un autre site. Je vois qu'ils disent "Couple disponible: 60N.cm" et "Couple max théorique: 220N.cm". Quelle est la différence?
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[Tifoc]

Bonjour,
Je suppose (j'espère) que le prof était dans la lune quand il vous a répondu...
Et 30kg au bout de 2m, il va falloir autre chose qu'un petit moteur ridicule qui tient dans la main !

[Tifoc]

Bonjour,
Je suppose (j'espère) que le prof était dans la lune quand il vous a répondu...
Et 30kg au bout de 2m, il va falloir autre chose qu'un petit moteur ridicule qui tient dans la main !

[invite6054be35]

Salut Tifoc!
Merci pour ta réponse!

J'espère aussi qu'il était dans la lune sinon...ca craint!

Mais du coup, le calcul que je fais est-il bon? Et cette difference de couple dispo et couple max théorique, c'est quoi?

Comment dois-je faire pour trouver le bon motoréducteur adapté à ce que je souhaite faire?

RageAgain

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6054be35]

Et ce rapport 148:1, comment dois-je le mettre dans mes calculs car j'imagine que ca joue pour quelque chose nan?

[Tifoc]

Oui votre calcul est juste. Mettez un coeff de sécurité (disons 800 N.m) même si en fait vous n'avez besoin des 600 N.m qu'en position mini.
Je ne suis pas spécialiste en moteurs elec mais la valeur maxi du couple serait bien celle du "couple bloqué" (rotation nulle). A vérifier !

[Forthman]

le couple indiqué par le motoréducteur est celui disponible donc 60N.cm donc 0.6N.m
Le couple max théorique, c'est celui à partir duquel le réducteur va rendre l’âme

Pour info, avec le couple dont tu as besoin, l'axe en sortie de réducteur devra faire au moins 35mm de diamètre

[Tifoc]

Bonjour,

Et ce rapport 148:1, comment dois-je le mettre dans mes calculs car j'imagine que ca joue pour quelque chose nan?

C'est le rapport de réduction (de vitesse) du réducteur associé au moteur. Mais comme le dit Forthman, le couple indiqué est celui en sortie du mécanisme complet.
Je ne sais pas en quoi consiste votre projet, mais mon petit doigt me dit qu'il est mal ficelé... Vous avez vraiment besoin de basculer une masse de 30kg au bout d'un bras de 2m ???

[invite6054be35]

Merci pour vos réponses!
Il me faudra donc un plus gros moteur, c'est sur!

Oui, c'est pour faire de la photo en 360° d'un objet. J'ai donc la partie centrale sur lequel est posé l'oeuvre et je tourne autour avec un genre de bras qui passe également au dessus de l'oeuvre, et avec l'appareil photo pour le poids du bras, je vise +- 30Kg!

[invitef29758b5]

Salut

La première chose à calculer , ce n' est pas le couple , mais la puissance .
Le moteur que tu as déterminé doit faire au maximum 60 W

[invite6054be35]

Salut! Merci pour ta réponse!

Pourquoi d'abord la puissance? tant que je connais le couple, c'est bon non?

[Forthman]

Il faudrait aussi savoir à quelle vitesse il faut déplacer la charge.
Par contre, je ne suis pas sûr qu'un motoréducteur soit la solution, peut-être un actionneur linéaire

[invitef29758b5]

Pourquoi d'abord la puissance? tant que je connais le couple, c'est bon non?

Un moteur a pour fonction de faire un travail dans un temps donné .
Ce sont les données de base qu' il faut connaitre et qui conditionnent la puissance du moteur .
C' est le point de départ .

Le couple dépend du réducteur .
C' est comme le diable , "Avec lui on peut toujours s' arranger" .
Mais si le moteur n' est pas assez puissant , tu n' arriveras pas à faire le travail demandé dans les temps quelque soit le réducteur .

Par contre si ton moteur a la puissance qui convient , il suffira d' adapter le rapport de réduction pour avoir le bon couple et la bonne vitesse .

[invitef29758b5]

Je ne suis pas spécialiste en moteurs elec mais la valeur maxi du couple serait bien celle du "couple bloqué" (rotation nulle). A vérifier !

D' après la notice .pdf*
Stall torque : 1000 g.cm soit 10 N.cm à l' arbre moteur .
En sortie réducteur : 1480 N.cm moins les pertes .

60 N.cm , c' est ce que peut supporter le réducteur en continu (3 fois plus en instantané)

*Se méfier des données du vendeur .
_Le traducteur n' a pas forcément le bagage technique pour faire une bonne traduction . Préférer la version anglaise (les japonais maîtrise bien cette langue)
_Le vendeur n' a pas de bagage du tout et raconte n' importe quoi .
Exemple : le rendement (qu' il nomme "efficacité") est celui du moteur seul et ne comprend pas les pertes du réducteur .

[Tifoc]

Re-

Il me faudra donc un plus gros moteur, c'est sur!

Pour info, le moteur thermique d'une automobile (usuelle) développe 2 à 3 fois moins que les 600 N.m que vous voulez (bon, on fait mieux en elec, mais ça donne un ordre de grandeur...)

Oui, c'est pour faire de la photo en 360° d'un objet.

A 180° je dirais plutôt

et avec l'appareil photo pour le poids du bras, je vise +- 30Kg!

Doublez la mise, et vous pourrez ajouter le photographe derrière l'appareil
Y pas un zéro de trop ?

[invite6054be35]

Le couple dépend du réducteur .
C' est comme le diable , "Avec lui on peut toujours s' arranger" .
Mais si le moteur n' est pas assez puissant , tu n' arriveras pas à faire le travail demandé dans les temps quelque soit le réducteur .

Je comprend ce que tu veux dire! Mais alors, comment par depuis mes données, calculer la puissance nécessaire? quelle est la formule?

Pour info, le moteur thermique d'une automobile (usuelle) développe 2 à 3 fois moins que les 600 N.m que vous voulez (bon, on fait mieux en elec, mais ça donne un ordre de grandeur...)

Un moteur thermique? C'est si énorme ce que je demande?

Doublez la mise, et vous pourrez ajouter le photographe derrière l'appareil
Y pas un zéro de trop ?

Nope, je prévois large car si je ne veux pas plier la barre de levier, vaut mieux prendre du solide...et le poids peut donc vite monter.. non ?

[invitef29758b5]

Mais alors, comment par depuis mes données, calculer la puissance nécessaire? quelle est la formule?

La puissance utile , c' est Pu = F.v
Tu connais F
Si tu connais la vitesse angulaire :
v = ω.R

Accessoirement si tu connais la vitesse de rotation N , se souvenir que
ω = Pi.N/30

J' ais comme une petit doute ...
Ton axe de rotation , il est horizontal ou vertical ?

[Tifoc]

Un moteur thermique? C'est si énorme ce que je demande?

Oui. A la louche 2 parpaings (20x50) au bout d'un bras de 2m.

je prévois large car si je ne veux pas plier la barre de levier, vaut mieux prendre du solide...et le poids peut donc vite monter.. non ?

En effet il faut penser au poids de la barre, mais un appareil photo (même avec un gros zoom), ça ne doit quand même pas dépasser le kg, si ? Mettez en 5 pour une barre costaud et ça devrait le faire...
Mais si c'est la barre qui pèse, son centre de gravité est à mi-parcours, et donc le couple est divisé par 2 !
Bref, avec mon calcul de coin de table, il faut plutôt... 60 N.m !

J' ais comme une petit doute ...
Ton axe de rotation , il est horizontal ou vertical ?

J'ai eu le même d'où ma remarque sur les 180° plutôt que 360

[invitef29758b5]

De plus , rien n' empêche de placer un contrepoids pour faire l' équilibre .
Même pour un axe vertical ce serait une bonne chose .

[invite6054be35]

Je ne comprend ce que vous voulez dire par axe de rotation vertical ou horizontal.. :/

Oui, ce sera le poids du levier + l'appareil photo les 30Kg mais en bout de bras, il n'y aura que l'appareil et la barre qui tiens l'appareil au bras!

Effectivement, si je place un contrepoids, je peux obtenir ce que je veux!

Si je place par exemple un contrepoids qui fait exactement le poids du bras de levier et l'appareil, a ce moment là, l'effort pour le moteur est en fait ridicule si je comprend bien?

[invitef29758b5]

Je ne comprend ce que vous voulez dire par axe de rotation vertical ou horizontal.. :/

Quel mot tu ne comprend pas ?
axe ?
rotation ?
horizontal ,
vertical ?

[invite6054be35]

La puissance utile , c' est Pu = F.v
Tu connais F
Si tu connais la vitesse angulaire :
v = ω.R

F étant quelle donnée?
En fait, il n'y a pas vraiment de vitesse, le moins vite serait déjà top car le tout va se déplacer en pas à pas afin de faire une avance de quelques ° et puis clack photo, on réavance, et clack photo! la vitesse n'a pas d'importance!
Le seul moment où il tournera en continu, c'est pour revenir à son point de départ en sens inverse pour éviter de trop torde les cables qui pourrait suivre le mouvement!

[invite6054be35]

Quel mot tu ne comprend pas ?
axe ?
rotation ?
horizontal ,
vertical ?

Bah, l'axe tournera de toute facon pour faire monter et descendre le bras.
Donc pour moi c'est une rotation j'imagine vertical.

[invite6054be35]

Si on regarde avec blender vite fait, on a 3 moteur, Les 2 pour faire monter le bras de bas en haut, et un au centre en dessous de la plateforme central qui fait tourner le bras levier autour de la plateforme( la plateforme reste fixe). Et on peut d'ailleurs voir la caméra sur le levier!



Pour le moteur central, j'imagine qu'un moteur comme ceux pour monter et descendre le bras suffiront?

[invitef29758b5]

Si le bras monte et descend , l' axe de rotation est horizontal .

Avec un contrepoids qui équilibre bien la charge tu aurais en effet besoin de très peu de puissance une fois le système en mouvement .

[Forthman]

il faudra tenir compte de l'inertie quand même

[invitef29758b5]

il faudra tenir compte de l'inertie quand même

J' ais bien précisé "une fois lancé le mouvement"

[Tifoc]

Avec l'image je comprends mieux les 30 kg
Effectivement, il faut équilibrer (ne serait ce qu'à peu près).

[invite6054be35]

Très bien, je sais comment je vais faire alors! un tout grand merci à tout ceux qui m'ont aidé et tenté de m'aider!

RageAgain