Cylindrée pompe péristaltique

[razorvla]

Bonjour,
J'aurais besoin de calculer la cylindrée d'une pompe péristaltique.
Pour cela je calcule d'abord le volume contenu entre deux rouleaux presseurs (en fonction du nombre total de rouleaux).
J'ai assimilé le tuyau à un cylindre de longueur 2piR/N (R=rayon du rotor; N=nombre de rouleaux).

Cependant, je voudrais affiner la modélisation en prenant en compte le volume contenu dans l'interstice ou le tuyau commence à s'écraser.
Comment modéliser ce volume (une pyramide ?, une coupe de cylindre ?)
Raphael
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[XK150]

Bonjour ,

Vous dessinez un petit triangle pour l'extrémité .... De toute façon , la réalité sera autre .

[Jaunin]

Avez-vous fais une recherche sur les pompes péristaltique doseuse ?

[razorvla]

Oui mais je n'ai pas trouvé de formules pour la cylindrée.
ce qui m'intéresse c'est la démarche d'amélioration du modèle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Intersection d'un cylindre droit , le tube , pour simplifier avec un plan oblique , pour simplifier , le rouleau presseur .

[razorvla]

On retire donc un demi cylindre de même longueur que la coupe ?

[XK150]

On retire donc un demi cylindre de même longueur que la coupe ?

Il me semble , à priori . A bien vérifier .

[Zozo_MP]

Bonjour

Votre calcul est trop simpliste car la forme du tuyau écrasé à une forme très complexe a chaque extrémité des deux galets.

Puisque vous dites être dans une démarche d'amélioration seule une modélisation 3D poussée vous permettra de faire un estimation du volume inclus entre deux galets.

Il faut aussi que vous connaissiez l'élasticité du tube écrasé car il gonfle peu ou prou sous l'effet de la pression et cela modifie aussi un peu le volume.

Dans ce cas il faut aussi passer par une simulation par élément fini en utilisant une pression interne dans le tube pour voir le coeff de déformation.

A partir du résultat de la déformée refaire la modélisation très précise en 3D du tube écrasé ce qui vous donnera instantanément le volume de façon ultra-précise.


@jaunin .............Attention car les pompes doseuses utilisent une autre technique différente ou complémentaire

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour Zozo_MP,

Dans ce cas il faut aussi passer par une simulation par élément fini en utilisant une pression interne dans le tube pour voir le coeff de déformation.

A partir du résultat de la déformée refaire la modélisation très précise en 3D du tube écrasé ce qui vous donnera instantanément le volume de façon ultra-précise.

Il faut un bon logiciel avec les modules adéquates.

Cordialement.
Jaunin__

https://www.comsol.ch/search/?s=roller+pump

https://www.comsol.ch/paper/download...esentation.pdf

http://www.veryst.com/

[Zozo_MP]

Bonjour Jaunin

Merci pour ces liens géniaux (bravo )

Cela montre bien la déformation et les efforts mais comme la question du début était relatif au volume dans mon idée je faisais la déformation et avec la simu PEF puis connaissant les déformation presque exact je repartait sur la modélisation.

Ainsi en remplissant le vide normalement rempli par le liquide on peut connaitre le volume au 1/100ème de poil prêt.

Attendons de voir si cela convient à razorvla car je crains qu'il ne s'accroche à son calcul mordicus fusse-t-il faux.

Nous ne savons rien de son intention d'amélioration et en plus je ne vois pas trop ce que l'on pourrais améliorer puisque comme je l'ai dis péristaltique ne veut pas dire pompe-doseuse sauf si le volume à doser n'est pas très précis (cas du chlore pour une piscine) ou injection de colorant dans un liquide (cas dans les cosmétiques)

De plus nos deux solutions nécessitent d'avoir le logiciel et pire que tout, savoir bien l'utiliser ce qui n'est pas du mille-feuilles (ou de la tarte selon les goûts)

Cordialement

[Jaunin]

Pour information :

http://www.excotramed.be/download/FR...ion%20Vial.pdf

[Jaunin]

Dans le croquis #1 il n'est pas tenu compte de l'épaisseur du tuyau ? 0.5 [mm] plus le plis ?

[Zozo_MP]

excuse moi je faisais ici allusion aux péristaltiques linéaires qui ont d'autre avantages sur le plan médical mais ne change rien par rapport à la question posée.

[Jaunin]

Voilà, mais mon tube n'est pas mou......

[Zozo_MP]

Super Jaunin

Je vais voir si j'ai un peu de temps si on peut avoir un volume précis (juste pour le fun comme disent les d'jeunes )

[razorvla]

Bonjour,
Après lecture des documents en liens, je me suis renseigné sur la modélisation comsol.
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi mon calcul est faux, il est juste issu de plusieurs hypothèses simplificatrices.
La pompe à perfusion m'a l'air d'être un bon exemple de pompe doseuse péristaltique. Comment fonctionne une telle pompe linéaire ?

[XK150]

Re ,

Pompe linéaire , pousse seringue , rien de plus simple :
Une vis sans fin écrou déplace le piston à vitesse réglable , précision courante annoncée 3% sur le débit affiché .

[razorvla]

ah oui je connais, mais ce n'est pas une pompe péristaltique alors

[XK150]

ah oui je connais, mais ce n'est pas une pompe péristaltique alors

Si j'en crois la définition : non . Péristaltique implique galet et tube souple .

[Zozo_MP]

Bonsoir

Désolé razor mais ce que vous nous avez montré dans le premier dessin est bien un pompe péristaltique.

Les liens Comsol et les images de notre Ami Jaunin font bien référence à des pompes péristaltiques

Egalement vous dites

Oui mais je n'ai pas trouvé de formules pour la cylindrée.
ce qui m'intéresse c'est la démarche d'amélioration du modèle.

Comme vous ne dites pas ce que vous voulez améliorer dans votre modèle, ce qui veut que moi même et mes collègues pouvons partir dans tous les sens sans que cela fasse avancé le problème.

Alors répondez aux TROIS questions suivantes

1°) Pourquoi la formule de la cylindrée vous intéresse
2°) En quoi la connaissance du volume entre deux galets vous intéresse
3°) vous dites amélioration du modèle et pour ce faire il faut avoir une cible à atteindre en fonction d'un problème à résoudre ou en fonction d'une qualité à atteindre , etc... etc... Ce qui est visé c'est un delta mais lequel.

Nous vous donnons des pistes mais vous continuez votre trip sans aucun objectif à atteindre.

Quand je parle de pompe péristaltique linéaire cela n'a rien à voir avec les pousses seringues que décrit très bien XK150 et qui ont une mécanique et un système de contrôle bien différent.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour XK 150

Attention tu n'a qu'en partie raison car je connais trois types de pompes péristaltiques dont deux qui n'utilisent aucun galet.

Il y a en même une qui n'utilise pas de tube plastique dans la zone servant au transfert du liquide.

Ce qu'il faut avoir c'est que certains liquides ne peuvent pas subir de compression ou de variation de pression sans que cela provoque des altérations d'où les pompes de secondes génération est celle qui n'utilise pas de galets.

Voili

Cordialement

[razorvla]

J'étudie les paramètres influençant la précision d'une pompe péristaltique.
précision qui est exprimée en litre par tour ou par tier de tour, c'est pour cela qu'il me faut le volume entre deux galets.
Je souhaite donc modéliser la cylindrée en faisant plusieurs hypothèses dans le calcul puis en les prenant en compte plutôt que de les négliger.
on peut donc ainsi réaliser des dosages en utilisant un moteur à encodeur numérique.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Vous avez oublié un élément que je vous ai donné dans un précédent post.

Ceci dit faire varier la vitesse de façon continu sur un débit horaire ou par plage (tel vitesse de telle minute à telle minute, puis telle autre vitesse) sont évidemment facile avec un moteur à encodeur.

Quand on veut compter des vis, on n'en met 10 d'un coté de la balance spéciale et le reste pour en avoir 100. Cela veut dire que vous aurez une bien meilleure précision en pesant le liquide sorti de la pompe pendant 5 ou 10 minutes qu'en essayant de calculer le volume instantané.

Ceci pour les raisons que nous vous avons indiqué (2 personnes) et dont vous ne tenez apparemment pas compte

De plus je vous ai donné une méthode pour calculer le volume mais vous n'en tenez pas compte, alors ! ! ! !

Pour votre recherche encore faut-il que cela serve à quelqu'un.

Quand j'ai une idée je me dit : pourquoi tout ces gens intelligents ne l'ont pas fait ? La plupart du temps c'est parce qu'il n'y a pas de besoin et dans le domaine médical tout particulièrement qui est très dynamique.

Dans le cas soit les gens prennent du péristaltique pour des raisons précises soit des pousse seringues pour des raison encore plus précises.

A +

[Zozo_MP]

Bonjour

Voici la méthode que l'on peut utiliser pour avoir le résultat très précis de ce qui est en rouge sur les images.

Le modèle à des défauts car j'ai fait ça à l'arrache mais ce que je voulais montrer c'est que la forme est très complexe je ne pense pas qu'un calcul soit possible sans avoir défini très précisément la forme du tuyau à chaque 5/10 de section et à chaque 1/10 de seconde du cycle

A la main et avec Excel il faudrait faire une coupe entre deux plans verticaux (définir la surface sur un tel objet quasi impossible à moins d'avoir du matos de métrologie genre lecteur de profil puisque l'on veut éviter les approximations) tous les 0.5 mm calculer la surface puis multiplier par 0.5 pour avoir le volume. Et au final additionner les volumes de chaque tranche.

Dernier point prenez en compte que le tuyau n'épouse pas en permanence le cylindre extérieur donc difficile de modéliser la réalité car le tube n'est pas en ligne droite entre deux galets (regardez ici). regardez bien ici et de façon précise ce que fait le tuyau pour finir de vous convaincre car le tuyau n'est pas tendu entre deux galets. Autre chose le tuyau s'allonge de façon sensible au cours du temps donc la précision en sera affectée (regardez ici à 1:27).

Puisque l'on parle d'amélioration il y a surement plus à travailler sur le diagramme de pulsation.

Regardez la multitude d'astuces qu'il y a par exemple pour éviter le glissement dans les pompes déjà existantes et essayer de trouver une amélioration je peux vous dire que ce n'est pas gagné surtout que ces entreprises ne sont pas nées d'hier.


Cordialement

Déformation tuyau vue 2.jpg

Déformation tuyau vue 1.jpg

[Jaunin]

Bonjour Zozo_MP,
Il est bien votre tuyau.
Cordialement.
Jaunin__

[mécano41]

Bonjour à tous,

Ci-joint, un calcul qui ne peut être qu'approché dans la mesure où :

- je fais une hypothèse sur la section (deux parties droites et deux arcs de cercle, quelle que soit la section considérée : ce n'est probablement pas vrai)
- je ne sais pas trouver l'intégrale (les logiciels de calcul formel XCAS et MAXIMA non plus ; ce qui m'étonne un peu). Je passe donc par une intégration numérique qui, par nature, ne donne pas un résultat exact)

De toute manière, tout reste à vérifier...

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour Mécano41

Voilà la réponse d'un vrai professionnel qui a bien intégré le problème de la variation de sections degrés par degrés (ou inférieur au degré) et qui est capable de faire le calcul qui va bien (voir la feuille calcul manuel)

C'est ce que je disais en substance sauf que Mécano41 l'a réalisé lui

avec Excel il faudrait faire une coupe entre deux plans verticaux ...../..../....tous les 0.5 mm calculer la surface puis multiplier par 0.5 pour avoir le volume. Et au final additionner les volumes de chaque tranche.

Je mettrais cependant un léger bémol car il y a une zone qui me paraît un peu délicate. Ce sont les quelques millimètres ou le Ø Dt commence à se déformer car la transition est moins franche que sur le schéma en rouge (schéma que je sais simplifié car seulement explicatif). De plus sur les pompes à 3 galets et pire à deux galets le tuyau n'épouse pas (ne se plaque pas tout le temps sur) le diamètre extérieur du carter (en bleu ciel pâle sur le dessin).

Evidemment la feuille est géniale bien que l'on ne connaisse pas le degré d'élasticité du tuyau ni s'il se dilate légèrement sous la pression ce qui peut avoir une toute petite incidence sur le volume.

Je déclare et confirme que Mécano41 est bien notre champion "Es calcul" avec les très nombreuses feuilles de calcul de très grande qualité qu'il nous offre avec une grande générosité .

Cordialement

PS : Contrairement à mon tube fait à l'arrache, je vais modéliser de façon précise à partir des dimensions inscrites dans la feuilles de calcul pour comparer par pure curiosité le volume obtenu en faisant plusieurs itérations sur les deux zones que j'estime délicates et aussi avec au moins une hypothèse selon laquelle le tube ne serait pas plaqué à 100% sur le carter extérieur.
On n'est pas payer cher mais on s'amuse bien.

[mécano41]

[QUOTE=Zozo_MP;6127951]...Voilà la réponse d'un vrai professionnel ... et qui est capable de faire le calcul qui va bien [\QUOTE]

Bah non! justement je ne sais faire qu'un calcul qui ne va pas bien!

Je mettrais cependant un léger bémol car il y a une zone qui me paraît un peu délicate. Ce sont les quelques millimètres ou le Ø Dt commence à se déformer car la transition est moins franche que sur le schéma en rouge (schéma que je sais simplifié car seulement explicatif). De plus sur les pompes à 3 galets et pire à deux galets le tuyau n'épouse pas (ne se plaque pas tout le temps sur) le diamètre extérieur du carter (en bleu ciel pâle sur le dessin).

Oui car en écrasant le tuyau le galet tend à le faire ramper, comme la pâte à tarte ; je suppose qu'il ne faut pas que les galets écrasent trop le tuyau.

...bien que l'on ne connaisse pas le degré d'élasticité du tuyau ni s'il se dilate légèrement sous la pression ce qui peut avoir une toute petite incidence sur le volume.

...et une très grosse incidence sur la complexité du calcul dans ce cas !

Cordialement

[Jaunin]

PS : Contrairement à mon tube fait à l'arrache, je vais modéliser de façon précise à partir des dimensions inscrites dans la feuilles de calcul pour comparer par pure curiosité le volume obtenu en faisant plusieurs itérations sur les deux zones que j'estime délicates et aussi avec au moins une hypothèse selon laquelle le tube ne serait pas plaqué à 100% sur le carter extérieur.
On n'est pas payer cher mais on s'amuse bien.

Oui, oui, oui.....

[Jaunin]

Bonjour Mécano41,
Je crois que je n'ai pas bien compris les cotes de votre croquis car je n'arrive pas à construire votre assemblage, les galets se touchent.
Cordialement.
Jaunin__