Aide de calcul de couple

[msgh]

Bonjour,

Un profil d'aile doit tourner sur lui-même à l'aide d'un moteur pas à pas qui lui est relié avec un engrenage. Son centre de masse se trouve à 6.8 cm des 2 bords.

Je trouve un couple de 1.13 Nm pour la faire tourner. (C=m x g x d =1.7 x 9.81 x 0.068) est-ce correct ?

Je ne sais pas comment dimensionné le moteur et les engrenages qui sont de diamètre différents.
Le moteur doit-il avoir ce couple pour permettre la rotation ?
Comment-puis estimer la vitesse angulaire de l'aile ?

Merci d'avance,
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[Dynamix]

Salut

Pourquoi as tu créé une nouvelle discussion ?

Un profil d'aile doit tourner sur lui-même à l'aide d'un moteur pas à pas

Un profil ,c' est une figure géométrique .
Je pense que ce que tu veux faire tourner , c' est une aile .
Dans quel but ?

Son centre de masse se trouve à 6.8 cm des 2 bords.

Les bords de quoi ?
J' ais l' impression que le CG est pile sur l' axe de rotation , ce qui ferait que le moment du poids serait nul en tout point de cet axe .

1,7kg , c' est du lourd .

[msgh]

On doit la faire tourner car il s'agit d'un système d’ajustement de l'incidence dans une soufflerie.

Le bord de l'aile. L'aile ne tourne pas au niveau du foyer mais du bord d'attaque. Et le CG est une approximation.

[Dynamix]

Pourquoi tu n' utilises pas un contrepoids pour annuler le moment du poids ?
Il ne te resterait plus que le moment de la force aérodynamique .

[A voir en vidéo sur Futura]

[msgh]

Je ne comprends pas. Pourriez-vous vous expliquer ?

P. S. : l'aile est placé verticalement

[Dynamix]

Si l' aile est verticale, le moment du poids est horizontal .
L' axe de rotation étant vertical , ce moment n' influe pas sur le moteur .

[msgh]

Ok mais alors comment trouver le couple que lz moteur doit engendrer ?

[sh42]

Bonjour,

Avant de choisir le moteur, il faut définir le pas de l'angle de rotation de l'aile. Il serait étonnant qu'un moteur puisse tourner au pas de 1 degré par exemple et dans ce cas il faudra une réduction. En fabrication mécanique, il me semble que les tables tournantes avait un système roue/vis sans fin pour avoir une bonne précision dans la valeur des angles de rotation.

[msgh]

On m'a dit 1.8° par pas donc 200 pas/tour pour le moteur.

[msgh]

Il y aussi le problème de la hauteur max de 5 cm, même si le moteur pas à pas se trouve "à côté" du système à faire tourner.

[Dynamix]

Il y aussi le problème de la hauteur max de 5 cm

D'autant plus problématique qu' on ne sait absolument pas de quoi il s' agit .

[msgh]

L'ensemble(plaque+roulement+en grenage) doit être compris entre 5 cm qui est la distance disponible entre la balance et le tunnel

[sh42]

Bonjour,

Si les variations de l'angle d'incidence de l'aile par rapport au flux du tunnel se font '' en charge '', difficile de prévoir le couple nécessaire à la rotation sans connaitre la vitesse du flux, car au max, on peut imaginer l'aile comme une planche perpendiculaire au flux avec l'axe de rotation sur le bord d'attaque comme déjà mentionné.

Avec un moteur pas à pas, je vois mal la mise de l'aile à la position zéro incidence par rapport au flux de la veine sans la présence d'un système type '' pince de défonceuse à bois ''.

[msgh]

Bonjour,

La vitesse max du flux est de 45m/s mais il ne faut prendre en compte que 20 m/s.

L'aile est effectivement considéré comme une planche rectangulaire qui sera solidement fixéé à une tige à bout fileté. Je ne crois pas qu'on la placera perpendiculairement au flux, l'angle variera de max +- 30° par rapport à la position 0 dans laquelle l'aile est placé parallèlement au flux comme danq le schéma.

Une autre question, comment choisir la vitesse de rotation de l'aile sachant qu'elle n'est pas importante ?

Bien à vous,

[Dynamix]

La vitesse max du flux est de 45m/s mais il ne faut prendre en compte que 20 m/s.

Etonnant .
Généralement on prend le cas le plus défavorable .

Et si , comme il me semble , la force principale est la portance , pourquoi ne pas articuler l' aile au foyer .

[msgh]

On ne peut pas, on m'a donné un modèle de profil dont l'ace de rotation se trouve près du bord d'attaque et non au foyer

[Dynamix]

On ne peut pas, on m'a donné un modèle de profil dont l'ace de rotation se trouve près du bord d'attaque et non au foyer

Totale ineptie .
Jamais entendu parler de l' ace de rotation d' un modèle de profil .
Ni même de l' axe de rotation d' un profil .

[msgh]

L'endroit où sera lié le profil à la balance ne se trouve pas au niveau du foyer, l'orifoce est plus proche du bord d'attaque

[sh42]

Bonjour,

Pour le couple, si tu as la surface de l'aile, avec les 30°, cela donne une surface fictive perpendiculaire au flux d'air et avec la bonne vieille formule de physique de terminale tu détermines une force et avec son point d'application un couple. A partir de là et avec le facteur de réduction des engrenages, tu as le couple du moteur.

Fais attention quand même que le moteur à l'arrêt soit freiné, car sans cela la force du flux sur l'aile pourrait le faire légèrement tourner, ce qui fausserait les mesures. L'avantage d'une réduction par roue et vis sans fin, c'est qu'en général la réduction n'est pas réversible, le moteur ne peut pas être entrainé par la charge.

[msgh]

Oui,

J'ai trouvé un couple 1.13 Nm pour faire tourner l'aile si le moteur est directement lié à l'aile, mais avec l'engrenage, le moteur devra fournir un couple de 0.4 Nm qui sera intensifié à 1.13 Nm

[msgh]

IMG_20201015_175811.jpgIMG_20201015_175753.jpg

Voici les calculs avec 2 engrenages légèrement différents

[Dynamix]

Pour le couple, si tu as la surface de l'aile, avec les 30°, cela donne une surface fictive perpendiculaire au flux d'air et avec la bonne vieille formule de physique de terminale tu détermines une force et avec son point d'application un couple.

La bonne vieille formule de physique de terminale est totalement inapplicable dans ce cas .
D' autant plus qu' à cette incidence l' aile est très probablement en décrochage .
De plus tu ne dit pas comment déterminer le "point d' application"

Au passage , note que le produit (vectoriel) d' une résultante par un bras de levier donne un moment , pas un couple .

[msgh]

Oui mais c'est que l'instructeur m'a dit aussi
C = F x d = m x g x d
F la force nécessaire à appliquer
d la distance entre le point O où la rotation s'effectue et l'extrémité du corps