dimensionnement poulie/courroie

[maxteckel]

Bonjour,

Actuellement je suis en stage en entreprise et j'ai pour tache d'améliorer un système existant. Voici le système:
Un vérin hydraulique de surface (piston) 5501 mm² , 79.91 mm de course total (selon solidworks) et 5 bar de pression. Ce piston est amené à engrener deux courroies (une a droite du vérin et l'autre a gauche). Chaque courroie est tenu par 2 poulies soit 4 dans le système au total. L'entraxe entre chacune des poulies est de 160 mm. Sans rentré trop dans les détailles, les 4 poulies devront supporter en tout une charge de 250kg (voir un peut plus) et sera présumé réparti sur chacune des poulies (250/4 =62.5 kg par poulie ???). La machine à déjà eu des modifications et la personne à choisi un système poulie courroie mais n'a pas réalisé de recherche sur les composants (ref de courroie...) et c'est moi qui mi colle ... super ... Vue les contraintes Mr le Patron ma dis:" pas de chaines c'est trop lourd, essaye des courroies denté ca le ferrai p'têtre bien".

Mes problèmes sont les suivants:
- est-ce qu'il existe des courroies et des poulies capable de supporter ces charges, si possible pas avec des largeurs de 50 mm mais plus tôt au tour de 10 , 15 ou même 20mm (pour la courroie, la poulie elle suit je pense) ?
- si cela existe est-il possible d'avoir une ordre d'idée de référence à rechercher (de quel type (MXL, XL, XH ??), nombre de dents si il est spécifique...), je ne suis pas jusqu'à vous demander la ref précise de tel constructeur (sauf si ça vous chante et que vous avez du temps à tuer ).
- pour finir, que veux dire MXL, XL ... c'est des mesures de pas normaliser ?? je suis encore novice la dessus.

Étant étudiant, toute réponse sera un gain de savoir et vous en remerciant par avance

Cordialement
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[Jaunin]

Bonjour Maxteckel,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.

Pourriez vous en dire plus avec un croquis ou une photo ?

Cordialement.
Jaunin__

Lien parmi d'autres
https://www.123courroies.com/8-courroie-dentee

[maxteckel]

Merci Jaunin pour votre réponse rapide ainsi que pour le lien

Le mécanisme n'est pas complet, la pièce entre l'actionneur (vert) et les courroies est encore à travaillé mais ce ne sera pas un problème. Les poulies doivent réaliser une rotation de 90°. Par conséquent la course total du piston est inutile, cette course servira à autre chose mais qui influencera pas sur les courroies donc pas important.
Mon principal soucis ce situe "juste" sur le dimensionnement poulie courroie.

J’espère que cela vous aidera

Cordialement




Ps: j'aurai pu mettre le bâti sur la photo mais ça aurait surcharger plus que autre chose même en transparent

[Zozo_MP]

Pour connaitre la puissance en kW il faut connaitre la vitesse en tours minutes mais vu que c'est un piston il faut calculer la vitesse sur 1/4 de tour.


Pour faire simple Nombre de N * distance = Nbr de Joules et le nombre de joules x nbr secondes vous donne le nombre Watt.
Les puissances transmissibles sont exprimées par les fabricants en Watt ou kW.

Donc il faut connaitre le nombre d'aller et retour par mn mais aussi et le temps de latence entre l'aller et le retour. Egalement la vitesse d'accélération et de décélération. Il faut tenir encore plus compte de l'inertie dans les mouvements alternatifs.

Entre parenthèses utiliser une courroie (ou pire 2 courroies) pour juste faire 1/4 de tour à un arbre (ou à quatre c'est pareil ) faut vraiment être nul en mécanique pour choisir une telle solution (je sais que ce n'est pas votre conception) ou alors vous ne dites pas tout.

Montrez nous le reste de la machine. OU postez votre fichier Solidworks (quelle que soit la version discrétion assurée)

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[maxteckel]

Bonjour,

J'avais déjà réalisé un premier calcul et je trouve 210.74 Joules. Malheureusement Zozo_MP je ne connais aucuns temps de réalisation, accélération, latence, rien du tout... Cependant on m'a affirmer que le vérin doit réaliser ça course en moins de 1 seconde et donc que tout s'en suit aussi
J'admet que la solution des courroies est pas super, la première machine était équiper de tiges qui guidait les poulies 2 à 2 qui, grâce à la force du vérin la rotation ce fessait par contact, pour résumer cette tige cassait tout le temps du coup la personne en charge du projet à décider de changer de technologie pour passer aux courroies (c'était déjà plus la même personne).

Je vous met en lien le reste de la machine, il manque encore 2 ou 3 pièces mais je les aient perdu


Capture1.PNGCapture2.PNG

La photo de gauche est en position de repos, celle de droite est en position de travail (le vérin à réaliser ca course).
Lorsque que le piston fonctionne il translate et (avec l'effet de la gravité) les cames (pièces rouges) et épouses les formes du manchon (??) des actionneurs et les 4 doigts ce mettent à descendre. Puis lors du plat de la came un système (encore à développer ou perdu) va entrainer la courroie et réaliser la rotation des poulies. Pour le retour faut que je voit mais ça ira.
De ce que j'ai comprit c'est un changeur d'outil pour un centre d'usinage à commande numérique mais j'ai jamais rien vue de truc qui ressemble de prêt ou de loin à ça...

De plus, comment on fait pour poster un fichier solidworks, je l'ai jamais fait.

J'espère que ce que je vous envoie vous aidera

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci pour ces précisions.

Pour le fichier il faut mettre l'assemblage avec toutes les pièces (dans solidworks utiliser la fonction pack and go dans Fichier==> "Pack and go" n'oubliez pas de cocher fichier compressé)
Puis récupérer le fichier zip et le joindre en pièce jointe sur le forum. Si c'est trop gros Ne pas mettre ces fichiers sur un serveur externe (la charte est claire sur ce point).

Petite remarque vu l'épaisseur des toutes les platines de l'assemblage ce n'est pas pour soulever des mouches. Quel est le poids soulevé (ou la force de blocage par la double came. Vu la pente et l'effet coin ça doit y emmener velu.

Dites moi si je dis une ânerie si je comprend bien le mécanisme soulève (avec la came en effet coin) et verrouille quelque chose qui se trouve sous la platine verte en faisant tourner d'un quart de tour les quatre axes situées aux quatre coins avec un liaison "Pivot d'axe glissant".

Si je comprend bien le système c'est le verrouillage dont vous ne parlez pas qui fout la grouille. Je suppose que c'est un blocage par came et qui conjugué au poids de l'ensemble exerce une force plus important que ce que vous décrivez à mon avis
Décrivez ce qui entraine la courroie par que ce n'est pas clair sur la CAO c'est comme s'il manquait des contraintes.

Avec le modèle 3D ce sera plus facile

Une dernière question le vérin est-il pneumatique ou hydraulique.

Cordialement
A plutarque

[maxteckel]

Rebonjour,

Il faut que le système soulève jusqu'à 250 Kg.
En effet vous ne dite pas d'ânerie Zozo_MP, sous la platine verte c'est un mandrin avec un outil (mon système ne fait que transporter l'outil et tout ce qui s'en suit).

Oui c'est ce système qui fou la ... on va rester poli
Pour le moment la courroie est engrené par une sorte de tringle qui est solidaire des courroies (on dira qu'il y a une fusion des 2 ou comme soudés). Lorsque le piston arrive sur la partie plate de la came, la buté (ce qui ressort le plus en hauteur) pousse la tringle et donc fait la rotation des poulies et donc des doigts pour finir au déverrouillage.

Après pas mal de recherche il s'agit d'un vérin pneumatique.

Merci pour le zip mais je ne peux pas le faire, mon employeur serait pas très content dsl

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

Dommage pour le ZIP cela nous aurais aider pour vous trouver une solution

Bon alors dites moi juste :
- la course de la pièce grise qui sera fixée sur les deux courroies.
- les cotes des entraxes des 4 poulies
- Les cotes intérieures du bâti alu
- La course du vérin

Avec cela est suffisant pour gamberger une solution mécanique simple et surtout qui tienne la route sans bris de machine.

Avez vous défini le diamètre primitif de vos poulies crantées.

Cordialement

[maxteckel]

Bonjour,

Voici ce dont vous m'avez demander:
- la course de la pièce grise et égale à 14.593 mm (arrondi qd même)
- les entraxes Capture3.PNG
- le bâti Capture4.PNG
- la course du vérin est égale à 79.91mm (précis)

Les poulies ont été conçu par la personne précédente (du moins je pense), du coup il est serait peut-être préférable de trouver des poulies semblables sur le marché mais je ne m'y connais pas très bien...

A la fin de mon stage je doit réaliser l'assemblage avec toutes les liaison mais pour "mettre en mouvement" les courroies comme dans le réalité comment je pourrais faire (sur solidworks 2016 version étudiante donc y a pas tout) ????
C'est pas ça qui me ferra rater mon examen de l'an prochain mais ca serait styler


J'espère que ces infos seront vous aiderons.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour maxteckel

Merci pour les informations.

Ôtez-moi d'un doute les cotes en millimètres montrent que vous êtes totalement contraint pour le diamètre des poulies.

Donc si vous ne pouvez pas changer les cotes de 190.49 et 210le choix des poulies et totalement défini. C'est très simple dans ce cas de trouver le seul et unique diamètre possible.
Ce qui veut dire que les efforts seront plus grands sur la courroie du fait du petit diamètre des poulies d'autant que le brin de traction se mange l'effort de verrouillage X 2.
Pas étonnant avec d'aussi petite dimension que le système avec tringlerie cassait fréquemment

Entre parenthèse je n'ai pas les dimensions de la pièce grise qui va entrainer les deux courroies mais je ne donne pas cher de sa peau.

Pour le choix de la poulie regardez ici mais voici les autres contraintes à prendre en compte.
Diamètre de vos axes verticaux car avec des efforts conséquent l'assemblage entre l'axe et la poulie ne pourra se faire par collage. Il vous reste le frettage (donc obligatoirement poulie acier, alu (bof, bof) ou alors le clavetage mais vu le diamètre des arbres verticaux je ne suis pas certain que ce soit possible.
La bonne solution sera de faire un emmanchement conique car c'est ce qui sera le plus fiable et surtout le seul réalisable sur un petit diamètre donc là aussi contact Acier-Acier me paraît plus favorable.

Cela vous donne une importante contrainte de montage dont nous pourrons reparler car cela dépend de ce qu'il y a en bas des axes verticaux et qui sert au verrouillage.

Bon il y a du taf mais des solutions existent


Juste pour le fun je vais regarder comment remplacer les poulies courroies par un système mécanique robuste et qui devra réaliser le verrouillage et surtout le déverrouillage correctement.

Une dernière question pour que je puisse gamberger (ainsi que mes petits camarades de jeu de ce forum ) est que le système de verrouillage et du genre came hélicoïdale (une petite image de cette partie-là, SVP)
Une information nous donnera un meilleure idée des contraintes subies par les poulies au moment du blocage final car je ne vois pas de ressort ou de rondelle ondulée dans votre affaire donc le déblocage doit être très difficile).

A bientôt
Restez en contact car je ne vous promet pas de vous faire ça aujourd'hui.

Cordialement

[maxteckel]

Re,

La personne qui à réalisé ce système (le premier) avait déjà ce corps ci, je pense que la seconde personne à juste mis des poulies en gardant les mêmes dimensions, du coups les poulies sont minuscules.
Les dimensions du corps sont contraintes car j'ai juste réaliser un copier collé d'esquisse avec rajout de côte.
Les poulies peuvent avoir un diamètre plus important mais sans trop, je me doute bien que pour 250 Kg ca fait pas énorme.

La pièce grise n'est pas encore entièrement conçu, pour le moment je n'ai que réalisé la forme approximative mais voici l’ébauche avec dimension
Capture5.PNG
hauteur de contact avec la courroie = 6.5mm

Les doigts avait déjà été conçus et j'ai rajouter une tige pour installer la poulie mais il est vrai qu'il est bien trop petit. Au départ j'avais envisager le clavetage mais je me suis rabattu sur des cannelures. Il faudra que je m'informe sur les techniques que vous me conseiller.

Came hélicoïdale je ne pense pas...
Capture6.1.PNGCapture6.2.PNGCapture6.PNG
http://www.sga-automation.com/pdf/fr...outils/gcr.pdf voici la machine

Je sent que je vais en baver plus que ce que je pansais au départ
Je ne suis pas à un jour prêt je vous rassure.
Je reste en contact également pour toutes précisions.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

J'ai tout compris ou presque c'est plus simple que je ne pensais pour le blocage, mais J'ai maintenant une petite idée de pourquoi le système avec tringlerie partait en sucette.

Vous pourriez me passer le fichier SW cela nous fera gagner du temps puisque tous les modèles sont disponibles en téléchargement sur le site (car le STEP ou IGES sont plus difficiles à utiliser si l'on veux faire des modifs dessus)

(sinon en MP avec un lien de téléchargement discrétion assurée vous n'êtes pas le premier que j'aide ou que nous aidons) De toute façon votre entreprise n'y perdra pas au change et pour vous ce sera une bonne expérience.

Je crois que l'on peut faire un truc simple et de bon goût qui devrait plaire

A plutarque

PS vous vous êtes un peu mélanger les pieds entre la N°3 et la N°4

[Jaunin]

Ah, quand même, beau mécanisme, y a t-il un problème de température pour la courroie ?

[maxteckel]

Le système poulie courroie n'a pas encore été mis en service. Vue la fréquence potentielle d'utilisation je pense que les courroies pourront chauffer.

[Jaunin]

Je pensais plutôt à l'environnement, si ce sont des moules d'injection ?

[maxteckel]

J'ai pas eu beaucoup d'infos là dessus. Je sais que le mécanisme au complet est placer sur un bras motorisé dans un centre d'usinage à commande numérique. Ca m'étonnerai qu'il fasse 200°C.

[Zozo_MP]

pourquoi problème de température ???

Cordialement

[Jaunin]

Je pensais plutôt à l'environnement, si ce sont des moules d'injection ?

Si c'est pour des CNC pas de souci, mais si la pièce va dans un four ou autre ?

[maxteckel]

Bonjour tout le monde,

Je reviens à vous.
J'ai dimensionner mes poulies ainsi que la fixation de la poulie sur le doigt. Au passage merci Zozo_MP pour son aide précieuse
Seulement j'ai un soucis, un de plus... j'ai dimensionner une poulie de pas 5mm et une XL de pas 5.08mm. Du coup ce sera une courroie de pas 5mm ou 5.08mm.
La longueur théorique de la courroie pour poulie pas 5mm = 379.974 mm
"" poulie pas 5.08mm =380.916 mm

Sur le commerce il n'existe pas de valeur comme ça (je sait déjà ça au moins par expérience). Les constructeurs qui ont des courroies de ce type ont une longueur de 380mm.

Voici mes questions:
1° Y a t-il une différence notable entre un pas de 5mm et un de 5.08mm au point de vue fonctionnement ?
2° Mieux vaut une courroie légèrement plus grande ou une légèrement plus petite ? Je sais qu'il y a la tension qui rentre en compte mais justement je vous demande.

Merci d'avance pour vos précieuses réponses

Cordialement