Calculs d'une flèche de barre creuse sur deux appuis

[gloster37]

je viens de jeter un œil au slip ring low cost, le souci est qu' ils sont donnés pour des vitesses de 250/300 tr min
je ne sais même pas si ils peuvent tenir un déjeuner de soleil juste pour le test.
Vous en avez trouvé à 1500 tr/min ??
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[pmarci]

Ce que vous dites est bien vrai.
J'avais seulement quelque appréhension sur la stabilité de la structure.
Vous pensez que je peux m'apercevoir d'un éventuel souci en cours de route et ajouter s'il le faut le support en question?

Le fait de diminuer le coût m'arrange bien et en plus l'esthétique serait bien meilleure.

[pmarci]

Oui, il en existe sur alibaba.com à 1500 rpm et à un bon prix!!!

[pmarci]

Probablement il ne sont pas fait pour durer, mais au moins je peux tester le dispositif...

[gloster37]

Ok je regarde

Pour la motorisation 15 Nm me semble énorme
On va essayer de s’en sortir avec un moteur monophasé 1500tr et un variateur de frequence
On affinera ultérieurement en fonction de l’inertie en rotation car celle ci devra
Être au maxi = à celle du moteur , quoique on est pas dans de la machine de prod

[pmarci]

Dans la gamme que je vous ai envoyé, il y a des moteurs moins puissants et du coup un peu moins chers.
Ils sont tous sous 220V et la difference de prix n'est pas énorme. Celui à 3.8KW coute 450€ avec variateur et envoi inclus.
En diminuant la puissance on peut passer à 350€ facilement...
J'ai vu aussi des kits moteur pas à pas + driver programmable avec moins de couple (7 ou 10Nm) encore moins chers.
Mais du coup, je ne savais pas à quel couple je devais faire face...

[gloster37]

Je suis tombé sur ce site ce qu’il y a de pas mal c’est qu’il y a moteur Var transmission

https://www.pompe-moteur.fr/3100-mot...SABEgI6b_D_BwE

[pmarci]

Ca me plait bien. En plus c'est français.
Par contre je ne vois pas les spécifications du couple.
Sur quelle puissance vous pensez tabler?

[gloster37]

Le couple qui dimensionne c’est le couple de démarrage,une fois l’ensemble en rotation il n’y a plus que le
Couple de frottement à vaincre qui sera très faible, le système tournera à la main sans forcer
Pour diminuer le couple de démarrage il faut prévoir une rampe d’accélération de quelques secondes pour atteindre
Les 1500 tr/min
Pour avoir le couple en Nm vous prenez la puissance en watts que vous divisez par la vitesse angulaire en radian|secondes
Pour 1500 >>>>(1500 x 2 x pi)/60 >>157 rad/sec

Exemple 0.25 kw>> 250w/157=1.59 Nm

On va essayer de faire au Max 1,5 kw, tout va franchement dépendre de l’inertie
A++

[gloster37]

Mettez moi le lien
Pour les slip ring svp
Sur aliexpress c’est l’brun
J’arrive pas à mettre le mulot
Sur des 1500 tr

[pmarci]

Voici le lien:

https://fr.aliexpress.com/item/32844...3-004538957ccb

Il y a un point que je n'ai pas mentionné: le moteur-driver doit fournir un signal de synchronisation, c'est à dire une impulsion à chaque tour.
Autrement je serai obligé de mettre un système de detection optique ou autre.

[gloster37]

Pourtant j’ai farfouillé la doc
Doc Senring
Merci

Pour votre top le plus simple
C’est de d’utiliser un capteur
Magnétique qui détectera un
Plot à chaque tour

[pmarci]

Ok, est-ce que vous auriez en tête un produit en particulier, que je puisse donner un coup d'œil ?

Gloster37, merci pour l'explication sur la relation puissance et couple. Ca faisait un bail que j'essayait de dimensionner ce moteur...du coup, j'ai pris beaucoup de marge!!!

[gloster37]

chose promise du coup j'ai pas fini mon dessert

les vis ne sont pas dessinées, les passages des fil dans l'arbre non plus et deux trois bricoles à voir ultérieurement

je vous laisse regarder et je répondrais à vos questions

vue 1.JPG

vue 2.jpg

vue 3.JPG

vue 4.JPG

A+++

[gloster37]

pour la motorisation

l'inertie de l'ensemble en rotation est de 0.38 kgm²
avec le variateur on pourra effectuer une rampe d'accélération de 10 secondes sûr (je regarderais la doc du var pour voir, il y en a qui permettent 30 secondes)
donc avec 10 secondes ça donne une puissance de 936W avec un coeff de 0.85 pour les frottements , le rendement de la transmission on arrive à 1030W
donc on part pour le moment sur un moteur de 1.1 KW.

moteur sans frein, il freinera par l’intermédiera le variateur

Pour le top c'est un détecteur inductif Ø12 en 24VCC dans le style

https://fr.rs-online.com/web/p/capte...E&gclsrc=aw.ds

[Jaunin]

Bonjour,
Très belle réalisation.
Cordialement.
Jaunin__

[pmarci]

Merci gloster37, très joli structure. Merci aussi pour le dimensionnement du moteur.

J'ai quelques premières questions:
Quel est votre choix pour les roulements?
Est-ce que c'est bien eux qui supportent le poids de la structure?
Est-ce que il serait possible d'éviter l'arbre centrale à l'intérieur du tambour avec plutôt des entretoises?

[gloster37]

Paliers à billes à semelle diamètre 25 surdimensionnés pour l’application
Plusieurs centaines de daN en charge axiale pas d’inquiétude
A avoir
La c’est du skf , il y a moins
Cher

https://www.123roulement.com/palier-...p#lg=1&slide=0

Oui on peut prévoir des entroises
Pas de pb

Pouvez vous me préciser le type
De barrettes de leds svp

[pmarci]

Les barrettes de LEDs seront home-made.
J'étais en train de concevoir la carte, après je me suis arrêté car je me suis aperçu que la priorité était la partie mécanique dans la quelle je suis moins calé.
J'aimerais la réaliser physiquement et la tester pour bien être sûr de sa faisabilité et après revenir sur l'électronique.

Est-ce que l'on peut utiliser le même palier, mais en diamètre 20mm comme les slip ring?
Le variateur est donc programmable. Je le trouve sur le site du moteur?

[pmarci]

gloster37, comment vous êtes arrivé à la valeur d'inertie de 0.38 kgm² ?
J'ai évalué la barres de LEDs avec support à peu près 150gr (128 LEDs+micro+mémoire+alu), le cylindre en PC (OD=400mm, Hauteur=500mm, Epaisseur=2mm) 1.5kg, les deux disques alu 400mmX6mm plein 4kgX2 (avec les ouvertures, peut-être 1,5kgX2).
Comment avez-vous fait pour évaluer l'inertie des disques ouvert?

[gloster37]

sur ce coup là je ne pas de mérite !!!!

le calcul est automatique avec solidworks, à chaque pièces j'assigne un matériau type d'acier, alu, polycarbonate etc ......... un clic et voilà !!!!
vous ne pouvez pas lutter.....

je remet d'équerre le tambour avec les entretoises et les passage de câbles entre midi et deux,

[gloster37]

Pour le moment, j'ai remis d'équerre que l'ensemble tambour pour le finaliser
il serait que l'on puisse déterminer la façon de concevoir les entretoises support leds
vous pouvez me faire un crobard à la main côté de la barrette ??

d'autre part en refaisant le tambour et suite à votre question , je me suis aperçu d'une erreur de ma part, je me suis trompé de repère
pour la valeur de l'inertie, mais cela n'a pas d'incidence sur la puissance moteur cela diminue le temps de démarrage à 4 secondes.

Pour le variateur, je vais demander à un de mes collègues automaticien le modèle le plus adapté, il ne faut que je mette entre vos mains un variateur qui va demander
une programmation siouxx à s'arracher les cheveux!!!!

Je vous mettrais un peu plus tard les éléments nécessaires pour vous puissiez calculer vous mêmes les inerties

vue 5.JPG

dans la boite de dialogue ci dessous qui est le résultat du calcul automatique, il faut prendre l'inertie Px au centre de gravité >> 0.15 kgm²
j'avais pris Py !!!!

vue 6.JPG

vue 7.JPG

vue 8.JPG


j'oubliais, il vaut mieux être en Ø25, il faut faire des usinages dans l'arbre, en Ø20 cela
entame pas mal l'arbre.

les disques en alu pour le moment sont en 5 mm d'epr

[Jaunin]

Bonjour gloster37,
Je voulais justement vous poser la question :

dans la boite de dialogue ci dessous qui est le résultat du calcul automatique, il faut prendre l'inertie Px au centre de gravité >> 0.15 kgm²
j'avais pris Py !!!!

Cordialement.
Jaunin__

[gloster37]

Bonjour Jaunin

ben oui c'est la limite du système, il y a 2 repères ,un repère lié au centre de gravité et un repère de sortie en bas de l'écran
sur le 3D. Donc j'ai regardé vite fait l'axe concerné sur le repère de sortie qui est Y et bien sûr sur le rep CG c'est X voilà voilà !!!!
c'est le pb de faire entre la poire et l'fromage !!

je vais mettre les éléments à dispo.

A++

[Jaunin]

Vous avez la possibilité de régler les unités au départ du logiciel, par exemple N,mm,s

[pmarci]

gloster37, merci beaucoup pour la mise en place et les rectifications du système.

Je vous prépare au plus tôt les barrettes avec une petite astuce pour simuler le poids des LEDs...
Je prépare aussi une autre série de questions, car les valeurs de l'inertie calculée sont vraiment très bien et me donnent envie d'en profiter.
Laissez moi un moment pour bien regarder les éléments que vous m'avez donnés, le manuel du variateur (j'ai vu qu'il est incroyablement riche en possibles programmations), les calculs et je reviens à vous avec mes réflexions.

[gloster37]

Bonjour Jaunin

Re : Calculs d'une flèche de barre creuse sur deux appuis

Vous avez la possibilité de régler les unités au départ du logiciel, par exemple N,mm,s

Oui, on on peut paramétrer pour chaque pièce les unités relatives aux dimensions, masses, densités et le cas échéant forcer les paramètres dans le cas
d'utilisation d'un matériau qui n'est pas dans le base de données ou si l'élément 3D inséré est en surfacique et non en volumique.

Capture.JPG

Capture 2.JPG

A+

[pmarci]

Gloster37, voici une première réflexion.

En considérant qu’avec la formule de l’inertie J=Σ mi x ri² pour un poids de 3Kg tournant sur la périphérie du cylindre nous avons:

J1=3x0.2²=0,12 Kgm² avec r=200mm
et
J2=3x0.25²=0,187 Kgm² avec r=250mm

c’est à dire une augmentation de seulement 0,07 kgm²
Je me dis que nous ne prenons pas beaucoup de risques à augmenter le diamètre du tambour à 500mm.
Ceci permet d’améliorer l’image projétée du fait que la surface des barrettes et des entretoise tournantes devient moins visibles en rotation.

Cette augmentation m’arrange aussi sous un autre point de vue: je voudrais augmenter le nombre de barrettes de manière importante pour des raisons liées à la puissance optique (j’en avais déjà parlé dans un poste précedent avec Jaunin mais je ne savais pas si ceci allait être possible).
Considérant que le poids éstimée d’une barrette+support alu est de l’ordre de 120gr, si nous en mettons 12 ceci va augmenter l’inertie de J=1,2x0,25²= 0,075 Kgm², c’est à dire pas beaucoup.

Globalement nous serons toujours inférieurs à votre première estimation de 0,38 kgm² qui pouvait être admise avec une rampe de 10s (qui ne me dérange absolument pas)

Qu’est ce que vous en penser gloster37 ? Ceci vous semble possible?

[gloster37]

OK pas de pb

voila le support tel que je l'ai prévu pour l'instant, il pèse 357gr
Ø500 avec 12 barrettes c'est pas un souci

il faut que l'on travaille ces supports

[gloster37]

re

j'ai refais le tambour Ø500 avec 12 barrettes de leds
j'ai un peu modifié l'architecture.
Sur le tambour à 2, je faisais participer les support barrettes à la rigidité de l'ensemble.
Sur un Ø500 avec 12, ce sont 6 entretoises qui assureront la rigidité et les 12 support ne servirons qu'à l'assemblage des leds
de ce fait pour le moment je sui parti sur un plat en alu de 30x3 et donc on reste dans des valeurs d'inertie acceptable pour les 1.1 KW

tambour 12.JPG

inertie sur axe X = 0.32kgm²

inertie 12.JPG

A++