Transformer un couple en effort axial

[invitea13f2d57]

Bonjour tout le monde,
Je cherche un moyen de [insérer le titre ici], pour cela ma première solution est d'utiliser une visseuse et une vis+écrou trapézoïdal.
L'effort souhaité est plutôt élevé (le plus possible, pas en-dessous de 50 "kg" sinon je le fais à la main).

J'ai trouvé ça : lien PDF (admirable).

Voici les données pour commencer :
- couple 10 Nm (c'est une valeur de référence que j'ai trouvée pour les perceuses, j'affinerai plus tard)
- Dnom 8mm (on changera si pas adapté), pas=1.5mm/tr, donc rayon moyen = 3.6mm
- demi-angle au sommet (bêta) 15° soit 0.26 rad
- coeff de friction : je sais pas encore, mettons f=0.2
Je trouve donc :
- phi'=f/cos(beta)=0.21
- i=atan(pas/(2pi*Rmoy))=0.07 (résultats approchés bien sûr) là j'ai eu un doute avec les unités, j'ai réussi à me convaincre qu'on pouvait laisser le pas en mm/tr et Rmoy en mm, d'après l'illustration du PDF. Ça fait un angle d'hélice de 3.8°, c'est peu...

Je trouve un rendement de 23.5%, ok, mais l'effort axial repris sur l'écrou est :
F=couple*Rmoy*tan(phi'+i) = 10 * 3.6E-3 * tan(0.28) = 0.010 N

C'est très peu ! Ne trouvant plus d'erreur à corriger, je finis par croire que c'est le bon résultat, ce qui signifie que cette solution est à abandonner tout de suite. Mais comme j'ai du mal à l'appréhender je ne me rend pas compte de cet ordre de grandeur (aucun point de comparaison). Qu'en pensez-vous ?

Merci infiniment pour votre aide !
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[mécano41]

Bonjour,

Regarde là au message #5 :

http://forums.futura-sciences.com/te...s-ecrou.html#5

Cordialement

[harmoniciste]

Bonjour,
Systême vis écrou à billes.

[invitef29758b5]

Salut

F=couple*Rmoy*tan(phi'+i) = 10 * 3.6E-3 * tan(0.28) = 0.010 N

Preuve que cette formule est fausse :
Si tu multiplies de N.m par des m , ça donne des N.m²

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea13f2d57]

@mécano41 : merci pour le partage. Du coup, en rentrant mes valeurs dans cette chouette feuille de calcul, je trouve Cm = 0.49 Nm. C'est une valeur plus cohérente ?

@harmoniciste : j'y pense mais ça me pose d'autres problèmes par ailleurs, que j'ai pas détaillé ici. De toute façon avant de passer à un système plus élaboré (donc cher), j'essaie avec plus simple. Par exemple : tu calcules avec des paliers avant de passer aux roulements

@Dynamix : oui c'est justement un problème que j'ai remarqué. Mais d'après ce cours (cf lien) c'est bien ça ! Donc soit il se trompe (mouais), soit j'ai râté un truc dans l'interprétation. En attendant je suis bien d'accord qu'il y a un truc qui coince, mais quoi ???

[invitef29758b5]

j'ai râté un truc dans l'interprétation.

Ben oui .
Tu as inversé couple et force :
F=couple*Rmoy*tan(phi'+i) : Faux
La bonne formule , c' est :
couple=F*Rmoy*tan(phi'+i)

[invitea13f2d57]

Oh le boulet

[mécano41]

@mécano41 : merci pour le partage. Du coup, en rentrant mes valeurs dans cette chouette feuille de calcul, je trouve Cm = 0.49 Nm. C'est une valeur plus cohérente ?

N'oublie pas d'ajouter le couple de frottement de la collerette qui reprend l'effort axial de la vis...

Nota : dans l'appli., je parle de couples en montant et en descendant car à l'origine c'est pour un application en montée/descente d'une charge

Cordialement

[invitea13f2d57]

Oui, je remplace le poids de l'objet à élever par l'effort résistant. Dans mon cas pas de collerette, j'utilise le déplacement de l'écrou.
En fait l'écrou se déplace, sert un objet façon pince, là il n'avance plus et c'est l'effort qui m'intéresse pour couper l'objet. Donc au moment crucial on ne tourne virtuellement plus.

En tout cas je trouve 9859 N, 1 tonne-équivalente quoi, ça me plait
Merci pour vos lumières !!

[mécano41]

Ta vis, qui tourne, est bien arrêtée quelque part en translation pour servir de réaction à l'effort de l'écrou... Il faut donc bien un épaulement ou une collerette qui appuie sur une partie fixe (en rotation et en translation). C'est là que ça frotte...

Cordialement

[invitea13f2d57]

non elle est dans une visseuse, c'est ce que je me suis dit aussi : c'est le bras de l'opérateur qui prend, et l'effort de poussée de l'écrou est limitée par la force du gars... on est visiblement arrivé au même résultat.

du coup adieu l'électroportatif.

Comme toute étude, la réponse peut être non, "ça marchera pas". J'arrive à faire 13kg comme ça (20 en forçant mais très fort 1 seconde), donc on oublie la tonne.

[harmoniciste]

Bonjour,
Une vis de 10 mm au pas standard, serrée "normalement" à 30 mN, exerce une pression de serrage de 20000N si le coef de frottement sous tête et dans les filets est de l'ordre de 0.1
Environ 20% seulement du couple de serrage est efficace. Le reste ne sert qu'à vaincre ces frottements http://www.technocalcul.com/FR/kellermanklein.php