Calcul Excel pour levage d’une passerelle.

[lafuite73]

Bonjour,
Je voudrais déterminer la mécanique et le vérin associé pour un levage de passerelle. Et je suis trop faible pour arriver à faire mes calculs. Je sollicite donc une aide.
J’ai une passerelle horizontale et parfaitement guidée sans frottement sur son mouvement vertical.
Elle est soit en position basse (h1) soit en positon haute (h2). Le poids de la passerelle est faible lorsque je dois la faire monter ou descendre. Par contre elle va être chargée quand elle est immobilisée en bas ou en haut. En position basse, la charge ne se répercute pas au vérin car il y a des butées mécaniques. En position haute pas d’effort non plus au vérin car la bielle OA est parallèle à la charge. J’ai une hauteur de fosse pour loger ma mécanique assez faible par rapport à la course de levée. Je veux garder un angle alpha dans les 20 à 30° en fin de levage pour avoir OA le plus près possible de la verticale compte tenu des tolérances de fabrication.
Nota : je me sers de temps en temps de classeurs de mécano41 (vrai professionnel que je remercie pour son savoir qu’il transmet) pour mes réalisations. Mais je n’arrive pas à les modifier pour cette application.
Merci par avance
-----

[mécano41]

Bonjour Lafuite73,

Je peux te faire une appli. spécifique mais il me faut certaines précisions :

1 - le système que tu as représenté est-il complet? Je pense que non...
2 - qu'est-ce qui assure, la conservation de l'horizontalité de la passerelle pendant le mouvement ?
3 - y-a-t-il déplacement horizontal de la passerelle pendant la levée (point A fixe sur la passerelle) ou bien, au point A, est-ce un galet? (la passerelle étant alors guidée par ailleurs pour n'avoir qu'un mouvement vertical et roule sur le galet A)
4 - ou bien y-a-t-il un second levier A'O' // à AO? mais non motorisé auquel cas, la passerelle se déplace horizontalement avec les points A et A' pendant le mouvement

Je demande cela car même non chargée, la passerelle a une masse et si elle se déplace horizontalement, cela fait varier les efforts différemment. De plus, s'il y a un autre système, il faut connaître sa position afin de répartir la charge correctement...

Cordialement

[lafuite73]

Bonsoir mecano41,

Merci beaucoup de proposer vos services. Je vous donne des précisions ci-après.

La passerelle n’a pas de déplacement horizontal.

Il y a un système à chaque extrémité et soit un seul vérin et une liaison mécanique horizontale qui assure AO et A’O’ //. Si la passerelle est très longue on mettra certainement 2 vérins sans barre de synchronisation mécanique. Chaque système comprend 2 bras de levier OA avec 2 galets au point A qui roulent sous la passerelle espacés de la largeur de la passerelle et un seul vérin au milieu. Un peu comme sur une table élévatrice à ciseaux

On prévoit un mécanisme de ciseaux passif. Comme une charnière dont les 3 axes d’articulations sont perpendiculaires à l’axe des galets. Ce qui apporte la stabilité de la passerelle. Un peu comme sur les systèmes avec chaine boutante Serapid.

Pour le calcul on va considérer un seul vérin qui doit soulever une charge verticale dont la position du centre de gravité n’a pas d’importance. Actuellement suivant le type de passerelle la charge à vide à lever varie entre 400kg et 3000kg, h1 entre 350 et 1100mm, h2 entre 760 et 3640mm. Et la charge maxi en position basse ou position haute est d’environ 8 fois plus. En position basse à pleine charge il n’y a pas d’effort sur le système puisqu’il y a des butées mécaniques. Et en position haute c’est seulement AO qui travaille au flambage.

N’hésitez pas à me demander d’autres précisions qui vous seraient utiles.

Cordialement

[invite896757ff]

Ce qui est sûr c'est que tu devra déporter l'ancrage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Bonjour,

Voici un premier jet. Il ne concerne que la partie cinématique. Peux-tu y jeter un oeil afin que nous soyons d'accord là-dessus avant de faire les calculs d'efforts?

Pour le vérin :

- y-a-t-il des gardes AV et AR à ajouter à la course utile ou bien vient-il en butée en fond de cylindre, dans un sens ou dans l'autre? (et en position haute passerelle, qu'est-ce qui bute, le bras ou le vérin? et en bas, une fois la passerelle posée?)

- tu veux pouvoir choisir d'installer un vérin dont les caractéristique sont déjà connues (parce qu'il est sur les étagères) auquel cas, il faut se débrouiller par le calcul à définir la longueur OB, l'angle beta et la position du point C ou bien te gardes-tu la latitude de faire varier la longueur du vérin?

J'ai fait il y a longtemps une appli. qui voulait traiter cela en introduisant la longueur à course zéro (celle qui est dans les catalogues), les chapes et les autres valeurs (garde AV et AR, effort, pression et je ne sais plus quoi) et cela définissait des zones sans risque d'arc-boutement, où l'on pouvait déplacer à l'aide de la souris, l'articulation arrière sur ces zones marquées dans un graphe et placer ainsi le vérin correctement...cela fonctionnait mais c'est une usine à gaz et l'on s'y perd même avec l'aide que j'avais prévue...c'est pour cela que je ne l'ai jamais transmis.

Pour le moment, le graphe d'animation est figé en dimensions ; je n'ai pas encore automatisé la mise à l'échelle. Si tu mets de cote plus importantes, le dessin sera mangé...ne t'en étonne pas...

Enfin, tu regardes et tu me dis...

Le fichier est protégé mais sans mot de passe ; c'est juste pour éviter les bêtises...

Cordialement

Tous ceux qui ont dû installer des vérins le savent : il faut une part de tâtonnement

[hydrochristian]

Bonjour Mécano & Lafuite

toujours un réel bonheur de découvrir les feuille de calcul De M. Mécano41!
je suis impatient de voir la suite.
Enfin on retrouve des super sujet
A bientôt pour la suite
MERCI

[Jaunin]

Bonjour hydrochristian,
Parfaitement d'accord avec vous.
Cordialement.
Jaunin__

[lafuite73]

Bonjour,
Merci pour votre premier jet.
L’atelier est équipé pour fabriquer toutes les pièces d’un vérin jusqu’à 8m de course. Cependant pour des applications simples on utilise souvent des vérins sur catalogue donc avec une course qui se termine par 00 ou 50, voir tous les 25mm pour les micro vérins. Dans tous les cas l’entr’axe fermé d’un vérin d’un diamètre donné est égal à la course plus k. Donc entr’axe ouvert = 2x course + k.
Pour les risques de flambage, il ne faut pas en tenir compte dans votre calcul. On fait une vérification à postériori.
J’ai vu que vous indiquez une interférence galet plateforme si la bielle ou le ø de galet sont trop grand. Super. Je pense qu’il faudrait remplacer le diamètre de galet par diamètre de rotule AV.

Pour la note de calcul :
On rentrera les valeurs de masse et coordonnées des centres de gravité des éléments comme indiqué dans votre tableau.
Ensuite je vois bien le calcul comme cela :
On rentre H1, HpO, H2
Par le calcul on déduit la longueur de levier OA = H2, l’angle téta = asin(H1/OA), et l’angle de rotation de OA pour faire la course = pi()/2-têta.
La troisième donnée de départ qu’on voudrait rentrer : c’est l’angle OB1C (pas l’angle bêta) quand le levier OA est vertical. Si on mettait une valeur proche de 0 on n‘aurait plus de force pour finir ou démarrer le mouvement en haut et la position verticale de OA serait floue. D’autant plus qu’il est possible qu’on finisse le mouvement de montée par frottement sur un patin pour décharger le galet et donc qu’il faudra garder un couple mini sur OA en haut. On rentrerait une valeur entre 10 et 30°.
Après comme vous le dites ça devient une usine à gaz si on veut tout implanter par le calcul.
Donc je verrais bien qu’on rentre ensuite la hauteur y du point de rotation C côté fond du vérin (valeur négative si on est en dessous de l’axe O1-O). En effet suivant le ø de notre vérin et la chape AR on connait cette valeur. Ensuite la surlongueur k du vérin qui est l’entr’axe fermé moins la course. Pareil on connait cette valeur suivant le ø du vérin. Et enfin la longueur OB de la bielle.
Et il faudrait afficher
a) dans un tableau ces 2 résultats : La course du vérin, et la distance verticale entre le haut de la rotule AV et l’horizontale HpO.
b) La courbe d’effort au vérin en fonction de la course.
L’utilisateur fera alors varier la longueur OB de la bielle pour trouver une course et les efforts qui vont bien. On ne mettrait pas de cases pour des surcourses : à l’utilisateur d’en tenir compte dans son dimensionnement.
Cordialement

[mécano41]

Bonjour à tous,

Voici une nouvelle version de l'appli. Cela a été un peu long mais en ce moment j'ai quelques obligations autres... La présentation n'est pas terrible, c'est un peu tassé mais il fallait que cela rentre dans l'écran 17" de mon portable. On verra plus tard pour faire mieux...

Pour le moment, j'ai fait les calculs, j'ai ajouté un graphique d'effort (on verra plus tard pour la pression) et j'ai mis une assistance qui devrait rendre les choix plus simples.

Normalement, il suffit de suivre les instructions. Il y a plusieurs phases, indiquées en rouge.

1- on remplit les cellules jaunes
2 - en fonction des maxi indiqués dans les cellules vertes, on choisit la taille de vérin nécessaire pour obtenir l'effort et la course (on verra pour afficher un diamètre en fonction d'une pression). On donne la longueur à course zéro du vérin (ta valeur K) puis la course standard la plus proche (les valeurs indiquées dans les boîtes de dialogues sont les valeurs actuelles). Un calcul se fait en fonction de ces deux nouvelles données et des valeurs actuelles pour les autres données. A noter que j'ai choisi de placer le vérin perpendiculairement au levier OB en position "table en bas" car c'est à ce moment que l'effort demandé est maximal. La course proposée est la distance BB1
3 - en cas de besoin, on peut restituer les valeurs précédentes
4 - on peut faire pivoter l'ensemble OBC vérin-levier. Cette rotation (alpha) ne modifie en rien les résultats (sauf la réaction en O) mais permet de modifier facilement la position de l'articulation arrière C du vérin. A ce moment, seule l'animation est à jour. On doit valider la position afin de mettre les calculs à jour. A noter qu'après validation, le curseur de rotation alpha revient à zéro. Un nouvelle rotation s'ajoutera ou se retranchera de la position actuelle
5 - on peut modifier la longueur de levier OB (éventuellement relancer le point 2 en validant pour retrouver un vérin perpendiculaire à OB au départ)

Voilà, je pense qu'il faut essayer avec d'autres dimensions pour voir s'il n'y a pas d'anomalie...et voir s'il y aurait des infos intéressantes à afficher.

Cordialement

[mécano41]

...et voir s'il y aurait des infos intéressantes à afficher...

Il y a évidemment au moins le point C! il est dans les cellules violettes en Z51 et Z52 (ou bien mettre dans des cellules vierges : = Xc et = Yc, ou passer le curseur de la souris sur le pied de vérin de l'animation cela donne les deux cotes)...

Cordialement

[mécano41]

Je viens de voir un problème dû à la protection/déprotection des feuilles qui bloque tout dans certaines conditions ; j'ai supprimé la protection pour le moment afin d'y remédier... J'en profite pour ajouter le point C évoqué plus haut.

ce fichier annule et remplace la version 00-02

Cordialement

[lafuite73]

Bonjour Mécano41,
Merci pour votre fichier Excel, j’ai commencé à travailler avec. J’ai des soucis pour trouver mes résultats, c’est que je ne suis pas un expert avec les tableurs.
J’ai Windows10 et Microsoft office 2016
Je vous explique ce que j’ai fait par rapport au fichier reçu :
Modifié M6 à 36 ; N6 à 400 ; O6 à 750 ; Q7 à 20.
Si je varie O6 de 750 puis 7500 : la fenêtre d’animation est drôle, il semble que H1 et HpO montent à une valeur qui n’est pas celle souhaitée. Et la courbe de force au vérin ne change pas.
Une seule fois la fenêtre d’animation restait drôle mais la courbe de force variant bien. Je pense qu’il était apparu à un moment qu’il fallait supprimer le mode protégé.
Mais je n’arrive plus à avoir cette demande de suppression. Aussi je suis allé dans fichier-options-centre de gestion de confid-param du c de confi-mode protégé- et j’ai décoché les cases puis blocage des fichiers et j’ai décoché toutes les cases. Et j’ai toujours la courbe d’effort qui ne bouge pas. Simplement I36 bouge correctement.
J’ai aussi mis les itérations avec 100 recalculs automatique. Est nécessaire ?
Les entrées des masses et positionnement des CDG sont super pratiques. Pareil seul I36 bouge.
Par moment j’ai eu aussi sur la fenêtre d’animation les unités principales X et Y qui se chevauchent, et la hauteur de la fenêtre qui baisse.
Si vous pouviez m’aider ? Parce que je ne sais pas faire avec un fichier si évolué.
Je viens d’ouvrir la version 03 et je trouve toujours ces mêmes soucis.
Cordialement

[mécano41]

Comme je ne connais pas les limites en longueur de la liaison AA1, je vais avoir des problèmes de mise à l'échelle automatique à résoudre. Tu peux comprendre que si l'ensemble tient dans une hauteur de 0,8 m par ex. mais que AA1 fait 6 m, si je représente tout à l'échelle (ce qui est le cas) on ne verra pas grand chose...S'il y a de telles proportions, il faudra que je trouve une solution telle que calculer tout sur les valeurs réelles (indispensable pour avoir des résultats exacts) mais réduire la longueur sur l'animation pour redonner de la hauteur et que ce soit lisible. Pour essayer, on va mettre toutes les bonnes cotes dans les cellules jaunes, sauf AA1 où l'on va mettre 1500 pour voir la mise en place. A priori, cela ne change même pas l'effort au vérin puisqu'il effectue le même travail dans les mêmes conditions (on n'a pas non plus changé les masses). Je viens de le faire ; cela semble convenir. Je verrai après pour la mise à l'échelle...

Je ne vais peut-être pas mettre ici toutes les élucubrations qui pourraient me venir, cela risquerait de charger inutilement le forum! Je vais t'envoyer directement ce que je viens de faire afin que tu me dises déjà si cela fonctionne ainsi sur ta version 2016 (je suis en 2010). Je mettrai ici des fichiers plus aboutis de temps en temps.

A tout de suite et plus tard sur le forum.

Cordialement

[mécano41]

Bonsoir,

Comme promis, voici une version plus aboutie...

Si quelqu'un teste et voit des anomalies, il serait souhaitable qu'il me le dise car lorsque l'on a le nez dedans, on voit moins les erreurs...

Je n'explique pas plus...il n'y a qu'à suivre les instructions en rouge.

Cordialement

[lafuite73]

Merci beaucoup pour ce document qui m'est vraiment bien utile.
Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

...et avec la touche finale pour une utilisation plus pratique. Sauf erreur, c'est fini!

Cordialement

[hydrochristian]

Bonjour Mécano41

il me sort cette erreur


si c'est trop de travail l'ancien est parfait pour moi!
Comme toujours un réel plaisir
MERCI
salut Lafuite si ce n'est pas indiscret lorsque tu auras établit la schéma tu peux me le faire parvenir en -MP-
pour que je m'amuse avec automation Studio par simple curiosité d'hydraulicien.

[mécano41]

Bonsoir Christian,

C'est dans un morceau de code que j'ai récupéré pour afficher les images (sans devoir les mettre dans un autre fichier) car pour cette partie...je ne sais pas faire... Mon ordi est en 64 bits mais ma version EXCEL est en 32 bits et cela a bien fonctionné sur plusieurs fichiers chez d'autres personnes....qui étaient probablement en 32 bits aussi!... Il va falloir que je consulte les connaisseurs sur ExcelDownloads afin qu'ils me disent ce qu'il faut faire. Si j'obtiens un résultat, je te le ferai passer directement pour vérification et si cela fonctionne, je le mettrai ici ensuite.

Cordialement