Plateau rotatif dimensionnement moteur

[inviteb7d41312]

Bonjour à tous,

Je suis apprenti Ingénieur généraliste et j'ai en charge de réaliser une table élévatrice (projet d'Application à la Démarche Scientifique).
Etant à l'origine plutôt thermo, méca flu etc je peine sur la partie méca, je ne vais pas exposer içi la partie de l'étude traitant de la force nécessaire pour soulever la table (en ciseaux) ce serait trop long et je pense avoir de bons résultats.

Contexte: Dimensionner le moteur d'un plateau rotatif de la table élévatrice.

Données:
-Diamètre du plateau 500mm
-Charge à déplacer 4000kg
Les propriétés du plateau sont négligées (masse épaisseur etc), le moteur est placé au centre sous la table (trou circulaire). D'ailleurs je me demande s'il ne serait pas mieux de placer le moteur ailleurs qu'au centre


Les recherches que j'ai menées n'ont pas vraiment abouties, j'ai réalisé des calculs mais je pense qu'ils sont faux, je m'expliquerais à la fin:

Pour dimensionner le plateau, il nous faut calculer la Puissance électrique P ainsi que le Couple moteur C :

Puissance électrique P :

D’abord il faut calculer le travail W nécessaire pour mettre en rotation la charge.

W=F*d et W(j)=40000*2*π*R=80000π*0.5=12 5664J

Maintenant il faut considérer les frottements, le coefficient associé à des roulements à billes en acier est de 0.001, donc :

W(j)=125664*1.001=125790J

Afin que le plateau soit d’une réelle utilité, il est nécessaire que la rotation s’effectue en un temps assez court, sans que ce soit dangereux pour l’utilisateur. La rotation doit donc s’effectuer en 20 secondes.

La puissance P est donc :

P=W(t)/t=125790/20=6290W

Couple moteur C :

C=moment d^' inertie*accélération angulaire

On calcul d’abord le moment d’inertie :

Pour un cylindre plein :

moment d^' inertie=(MR^2)/2=〖4000*0.5〗^2/2=500 kg/m²


Ensuite on calcul l’accélération angulaire a :

Calcul de la vitesse angulaire (pour faire une rotation de l’ensemble de 90° en 5s (3tr/min) :

V=2π*n=2π*3/60=0.314 rad/s

Donc :
a=v/t=0.314/5=0.0628 rad/s²
On peut désormais calculer le Couple moteur C :

C=500*0.0628=31.4 N.m

Ces résultats sont cohérents, il est possible d’obtenir des valeurs de Couple et de Puissance électrique plus faible en fonction de la vitesse et/ou de la taille et du prix du moteur que l’on souhaite.


Cette "extrait" est ce que j'ai rédigé à l'origine mais maintenant je pense que mes calculs sont en partie faux car je ne pense pas que la puissance électrique que j'ai calculé soit bonne. Sur d'autres forum j'ai pu voir une formule circuler P=C(m)*w(m)=C(p)*w(p) avec m pour moteur et p pour plateau.

Si je fais un parallèle avec mes calculs, j'en déduis que Pélec=C(p)*w(p)=31.4*0.314 soit environ 10w

Bien sûr ce résultat n'a aucun sens et n'est pas identique aux 6290w précédemment calculés.

Je sens que je ne suis pas loin de comprendre d'où vient mon erreur mais je n'arrive à avancer.

Au passage si vous pouviez me donner un logiciel pour réaliser la RDM de ma table ce serait parfait

Merci à vous
-----

[inviteb7d41312]

Vraiment personne?

[antek]

Je partirais plutôt du plateau : fais un schéma avec le positionnement des masses.
4 tonnes sur un plateau de 50 cm c'est bizarre.
Et commencer avec les données :
- accélération max
- vitesse max

[inviteb7d41312]

Le plateau fait 1 mètre, je te rassure il n'y a rien d'extraordinaire c'est une table qui est utilisée dans une fonderie pour supporter des contrepoids de chariots élévateurs. Mon objectif étant de remplacer les tables existantes qui sont simplement constituées d'un plateau sur 4 pieds.

Il s'agit d'un calcul de charge max, comme je l'ai dit j'estime que la masse du plateau est négligeable donc je considère que la charge est située au bout de la table. Cela pose un problème pour les calculs?

L'accélération et la vitesse max? Je ne comprends pas où tu veut en venir, j'ai choisi arbitrairement une vitesse.

J'en suis toujours au même point aujourd'hui et suis bloqué!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

La vitesse dans un premier temps on s'en fout !

Tu veux faire tourner la table depuis une position arrêt jusqu'à une autre position arrêt.
Le temps entre ces deux positions va donner l'accélération que doit subir le plateau.
C'est à toi de définir ce temps.
Connaissant la masse à déplacer tu en déduis la force à appliquer.

[invitef29758b5]

Salut

Sans quelques images on ne pourras pas t' aider .

Tes calculs m' ont l' air totalement faux .
W = F.d , c' est en translation , avec d = distance parcourue .
Ta pièce est grosso modo un cylindre et tourne autour de son axe? (tu parles de décalage?)
Ton cycle commence et finit à l' arrêt . Donc entre les deux tu as une phase accélération , une phase décélération , et , en général , une phase à vitesse constante .
Il faut que tu détermines les valeurs de ce cycle avant toute chose .

[inviteb7d41312]

antek:

J'ai refais au propre les calculs, dans un tableau excel, ce sera peut être plus clair. Je pense que je m'approche de la vérité mais les valeurs du couple et de la puissance nécessaires pour faire tourner l'ensemble me paraissent trop élevées. Sur le net, je ne trouve pas de moteurs avec un gros couple et une puissance "faible" je veux dire le rapport entre les 2 me paraît faux.
tableau.gif

Dynamix:

Oui ilsdevaient être faux, c'est les valeurs finales qui m'ont fait tilter. Je n'ai pas encore la version catia de l'ensemble je peut juste vous fournir une photo de la table sans le plateau avec l'emplacement futur du moteur, j'avoue que j'avance à taton ne sachant pas du tout quels types de moteurs et d'accessoires il me faut.table5.jpg

Merci à vous

[inviteb7d41312]

Dynamix:

Je parlais de décalage pour le moteur, je ne suis pas sur que son emplacement idéal soit au centre de la table.

[invitef29758b5]

Un bon ingénieur doit savoir décrire son problème .
C' est même une compétence de base .
Dans la vraie vie , ce n' est pas toi qui détermineras le moteur , mais un spécialiste . Il faut que tu sois capable de lui transmettre toutes les informations dont il a besoin .

Dans ton tableau , je vois des distances ???
Tu tournes ou tu translates .
Si tu tournes , on ne devrais voir que des angles .

L' axe du cylindre est confondu avec l' axe du plateau tournant ?

[inviteb7d41312]

Je le sais, pour simplifier j'ai une table élévatrice, en ciseaux, circulaire qui doit soulever une charge de 4000kg.

Elle doit aussi pouvoir mettre en rotation la charge à l'aide d'un plateau rotatif circulaire (posé sur la table donc confondu avec le socle supérieur). J'ai choisi de placer le moteur sous la table en son centre (je ne sais pas encore comment il sera lié au socle). L'axe du moteur est donc confondu avec celui du plateau (cylindre).

C'est dommage que je ne puisse pas envoyer le fichier excel, tu aurait pu voir les formules. Les distances correspondent au (temps d'accélération*2pi*r)/temps du tour soit (ta*2*pi*0.5)/t

[invitef29758b5]

Elle doit aussi pouvoir mettre en rotation la charge à l'aide d'un plateau rotatif circulaire (posé sur la table donc confondu avec le socle supérieur). J'ai choisi de placer le moteur sous la table en son centre (je ne sais pas encore comment il sera lié au socle). L'axe du moteur est donc confondu avec celui du plateau (cylindre)

La position du moteur , on s' en fout complètement .
Ce que je te demande , c' est la position de la pièce par rapport à l' axe de rotation du plateau tournant .

(temps d'accélération*2pi*r)/temps du tour

Que représente "r" dans ta formule ?
Pourquoi des forces , des distances ... alors que l' on ne devrait voir que des angles , des vitesses/accélérations angulaires et des moments .

[inviteb7d41312]

Si cela peut aider j'ai rajouter les formules manquantes:

[antek]

On étaient partis sur un plateau rotatif.
Je ne vois pas où se trouve la masse de 4000 kg ni de plateau rotatif entraîné par un moteur.

Si tes calculs sont justes tu as besoin d'un moteur 650 W à 3 t/mn.

[inviteb7d41312]

J'ai considéré que la pièce et l'axe étaient parfaitement centré, dans le même axe.

R représente le rayon du plateau (0.5m). J'ai mit des distances en prenant le périmètre du plateau pour calculer l'accélération a et la puissance P. En gros j'ai considéré que la charge se plaçait à l'extrémité du plateau rotatif (de 0.5m) afin d'obtenir une valeur maximum.

[inviteb7d41312]

On étaient partis sur un plateau rotatif.
Je ne vois pas où se trouve la masse de 4000 kg ni de plateau rotatif entraîné par un moteur.

Si tes calculs sont justes tu as besoin d'un moteur 650 W à 3 t/mn.

Je ne comprends pas ta réponse, oui c'est bien un plateau rotatif, sur une table élévatrice circulaire (cf schéma catia).
La masse intervient dans les calculs de force de frottements et d'inertie d'entraînement me permettant de trouver la puissance du moteur et le couple.

Je ne peux pas choisir le moteur sans regarder le couple...

[antek]

On étaient partis sur un plateau rotatif.
Je ne vois pas où se trouve la masse de 4000 kg ni de plateau rotatif entraîné par un moteur.

Si tes calculs sont justes tu as besoin d'un moteur 650 W à 3 t/mn.

Et le couple au démarrage étant connu, quelle est maintenant ta question ?

[inviteb7d41312]

C'est la même que la première question, j'ai d'autres valeurs mais elles me semblent fausses. Je voudrais juste qu'on confirme mes calculs (ou pas ).

Cela vous semble-il réaliste? J'ai trouvé des moteurs sur le net correspondant à mon couple mais la puissance elle est beaucoup plus élevé que celle que je trouve.

[antek]

J'ai pas vérifié les calculs mais ça me semble cohérent.
Le moteur peut-être surdimensionné en puissance, pourvu qu'il fournisse le couple au démarrage.
Un motoréducteur ?

[inviteb7d41312]

Ok, donc pas besoin de se fier à la puissance? Je vais contacter Leroy Sommer pour qu'ils me disent quoi prendre.
Pour le motoréducteur je ne sais pas du tout, mes connaissances dans ce domaines ne me permettent pas de répondre^^

[antek]

Ok, donc pas besoin de se fier à la puissance? Je vais contacter Leroy Sommer pour qu'ils me disent quoi prendre.
Pour le motoréducteur je ne sais pas du tout, mes connaissances dans ce domaines ne me permettent pas de répondre^^

Il faut seulement que la puissance moteur soit supérieure à celle calculée.

Un moteur qui tourne à 3 t/mn ???

[inviteb7d41312]

Ok, Leroy Sommer me demande de leur fournir des plans pour qu'ils estiment l'encombrement et les moyens de fixations, ils ont besoin uniquement du couple et de la vitesse du plateau pour choisir le moteur.
Je m'attaque à ça dès demain, la j'ai du taf...

Ah désolé je viens de comprendre mon erreur, le réducteur permet donc de transformer la vitesse du moteur en sortie d'arbre? C'est plus logique^^

[invitef29758b5]

Ah désolé je viens de comprendre mon erreur, le réducteur permet donc de transformer la vitesse du moteur en sortie d'arbre?

Et d' augmenter le couple dans les même proportions .
C' est pour ça que le choix d' un moteur se fait en fonction de la puissance .
Vitesse et couple sont déterminés ensuite au niveau de la réduction .

[inviteb7d41312]

Oui ça j'avais compris. Par contre pourquoi choisir avec la puissance? Si on ne connait pas le couple nécessaire (minimum) pour mettre en mouvement l'objet comment choisir le plateau?

Je pense que tu voulait dire qu'on doit avoir toutes ces données et qu'on adapte le réducteur au couple nécessaire non?

Sinon je vous confirme que Leroy Sommer ne m'a demandé que le couple et la vitesse

[antek]

Sinon je vous confirme que Leroy Sommer ne m'a demandé que le couple et la vitesse

P=C.w, et ils ont besoin de connaitre la vitesse pour proposer un modèle.

[invitef29758b5]

Oui ça j'avais compris. Par contre pourquoi choisir avec la puissance?

Elle est indépendante du réducteur .
La puissance te permet donc de déterminer le moteur à partir du but à obtenir : faire tourner ton plateau .
Pas besoin de savoir ce qu' il y a entre ton plateau et le moteur ni la vitesse de rotation du moteur .

Une fois que le moteur a été choisis , on connais sa vitesse de rotation , on peux choisir le réducteur .

[Jaunin]

Bonjour Tidog,
Les fichiers Excel peuvent être envoyés en les "zippant"
Cordialement.
Jaunin__

[inviteb7d41312]

Bonjour,

J'ai envoyé une demande de devis à Leroy Sommer on verra bien ce qu'il me propose pour mon cas.

Bon j'ai encore besoin de vos conseils avisés, maintenant je suis bloqué sur la partie RDM, j'ai modéliser ma structure sur RDM6 (je tiens à préciser que je suis novice en RDM) afin de déterminer si ma structure peut supporter la masse de 4000kg dans des paramètres acceptable.

Mon soucis vient de l'interprétation des résultats, je ne sais pas du tout quoi penser du déplacement maximal et des autres valeurs. Cela correspond aux valeurs que peut encaisser la structure? Aux déplacements auxquels la structure est soumise?

Dans RDM6 je ne comprends pas la ligne Déplacement maximal = xxxx sur la poutre à X=XXXmm

Ah et j'ai modéliser la structure avec les moyens du bord, impossible de faire un plateau circulaire...

Et oui j'ai effectué des recherches (iut le mans, tutos etc).

Merci d'avance
RDM6.jpg
résultats.txt

[Antoane]

Bonjour tidog,

Est-ce que tu veux que j'anonymise ton fichier txt ?

Crdt

[inviteb7d41312]

Bonjour antoane,

Comment cela? Je ne suis pas Yves Debart^^

Cdlt

[Antoane]

Ok, j'ai donc validé en l'état.
Bonne journée