Calcul de l'effort de déverrouillage sur systéme à bille

[mic896]

Bonjour

Quel est l'effort necessaire pour deverrouiller un dispositif à bille selon schéma, en fonction de la force F exercé par le ressort quel sera la force F1 perpendiculaire pour assurer le déverrouillage et permettre le passage d'une position à l'autre
Bille = diamètre de 9 mm
la bille rentre dans l'abre sur les 2/3 de sa hauteur
Arbre diamètre 16 mm , sans influence sans doute
Effort exercé par le ressort = F
Effort lateral pour déverrouillage à calculer = F1 et quel est sa valeuren fonction de F


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[yaadno]

bjr:
As-tu essayé qq chose? genre équilibre de la bille,inventaire des forces...
quelles sont les hypothèses sur le frottement au contact de la bille?
cdlt

[JeanYves56]

Bsr ,

Il est possible aussi de mesurer la poussée nécessaire ,
parceque là il y a de nombreux calculs plutot hasardeux à faire ... ( les frottements , la bille , le ressort ....)

[mic896]

Le montage n'existe pas encore, j'en suis au stade du dimensionnement.

Dans une 1ére approche thérorique, la précision s'accomedera des differentes interférences. On va négliger les frottements, et on considérera que les forces passent par le centre de la bille. Pour faire au plus simple

Le diametre de la bille est fixé à 9 mm , car j'ai vu que ce diamètre est le plus courant dans ce genre d'application.
Après la relation entre la Force Effort exercé par le ressort = F et
l' Effort lateral pour déverrouillage à calculer = F1 et quel est sa valeur en fonction de F
Si je connait se lien thérique, je pourrais définir le ressort.

[A voir en vidéo sur Futura]

[yaadno]

La bille est soumise à l'action de 3 forces>concourantes;sur un triangle rectangle;A toi de voir quel effort de traction tu acceptes de faire;0.1daN ou 1 daN?
cdlt

[mécano41]

Bonsoir,

... la bille rentre dans l'arbre sur les 2/3 de sa hauteur ...

Si c'est vraiment ainsi, ça coince... je pense que ce serait plutôt 1/3 ...

Cordialement

[sh42]

Bonsoir,

L'effort pour faire coulisser, si l'on admet aucun coefficient de frottement, est fonction de la distance entre le point de contact de la bille et son centre.
Si cette distance est égale au rayon de la bille l'effort est nul.
Si cette distance est égale zéro, la force est infinie.

C'est un vulgaire calcul de forces.

la bille rentre dans l'abre sur les 2/3 de sa hauteur

Cela ne veut rien dire puisque l'on ne sait pas si c'est la hauteur de la bille ou la hauteur de l'arbre.

[mic896]

Ce que je voulais dire c'est que si l'on prends la 1/2 sphère inférieure de la bille . Cette 1/2 sphère rentre de 2/3 ( de la 1/2) dans le logement usiné dans l'arbre.
Ou si je le dit différemment, la bille à un diamètre de 9mm , elle rentre de 3 mm dans l'arbre. C'est peut être plus clair ainsi

[sh42]

Bonsoir,

Pour résoudre ce genre de problème rien ne vaut un bon dessin à l'échelle. Sans vouloir une grande précision, cela peut se résoudre par le dessin.
Il y a des notions à savoir comme : sans frottement, une force est toujours perpendiculaire au plan du point de contact. Dans le cas présent, c'est un plan tengeant à une sphère donc la perpendiculaire passe obligatoirement par le centre de la sphère.
Ensuite, c'est somme vectorielle des forces égale 0 et somme des moments égale 0.

[JeanYves56]

Bsr ,

En fait la penetration de la bille est un compromis à trouver entre un mouvement de translation aisé et le maintien en position de l'axe de commande de la fourchette
pour info la doc d'une boite de vitesse

[mécano41]

Bonjour,

A toutes fins utiles, j'ai fait ce fichier EXCEL (EXCEL uniquement à cause du code VBA - autoriser les macros à l'ouverture - c'est protégé mais sans mot de passe).

Ce n'est que théorique car au niveau du point de contact bille encoche, il va se passer des choses dès la première manooeuvre...(on ne peut pas avoir un contact ponctuel car contrainte infinie...cela va s'arrondir...)

Lorsque tu auras réalisé ton projet, dis-moi si les résultats correspondent sensiblement...

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

Je ne sais pas la demande est toujours d'actualité mais, pour les personnes intéressées, je mets une version moins "bricolage" que la précédente.

Cordialement

[mic896]

Bonjour

Merci Mecano41. Cela correspond parfaitement à ma demande et mes recherches. Bravo!

[mic896]

Bonjour Mecano

Pourrais tu me dire à quoi correspondent Fp , Ro , Rm , Rn je ne suis pas certains de les avoir bien compris et comment les integrer dans l'effort a exercer sur l'axe pour le déverouillage.
ainsi que les valeurs M , N , S qui doivent être saisie dans le tableur

Merci

[mécano41]

Bonsoir,

Fp est la force à appliquer sur la tige pour vaincre l'effort dû à la bille à ressort. S à saisir est la position d'application de cette force (cette position modifie un peu les valeurs des réactions sur les paliers de tige.

Ro est l'effort de réaction à la bille au point O (point d'appui tige sur bille)

Rm , Rn sont force de réaction aux efforts appliqués par la tige au milieu de ses paliers supports. Là j'aurais dû indiquer les points M et N d'application de ces deux efforts!

M et N à saisir sont les coordonnées de ces points dans le repère Oxy.

Cordialement

[mic896]

Bonsoir
C'est parfait. Merci Mecano Bonne soirée
Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

L'appli. mise à jour (ajout des points M et N sur le dessin. Ils figuraient sur la feuille "Calculs manuels").

J'en ai profité pour ajouter un repère mobile sur le graphique,pour faciliter le lecture...

Cordialement

[mic896]

Bonjour Mecano.

Super! Un grand merci à toi

Très Cordialement

[mic896]

Re Bonjour Mecano.

Aurais tu modifié les équations dans ta derniere version feuille de calcul, car les efforts calculés sont plus faible dans ta dernière version que dns la précédente?

[mécano41]

Non, rien n'a changé... Je viens d'ouvrir les deux applis sur le même écran pour comparer : je n'ai aucune différence.

N'aurais-tu pas modifié quelque chose sur l'une des applis? Normalement, hormis les cellules jaunes, tu ne peux rien modifier involontairement (c'est protégé, sans MdP).

Essaie de reprendre les fichiers originaux et de comparer comme je l'ai fait...

Tiens-moi au courant.

Cordialement

[mic896]

Je viens de reprendre les dossiers originaux dernière V2 et avant dernière, j'ai bien un écart

Je te joins les 2 copies d'écran

Avant dernière version.jpg

V2 dernière version.jpg

[mic896]

Je viens de reprendre les 3 versions. En fait il y a écart entre la toute 1ére version et les 2 suivantes.

Effectivement les 2 dernières versions sont identiques. Seule la 1ére version donne des efforts plus importants. Mais tu l'avais présenté comme moins aboutie.

[mécano41]

Il ne faut pas comparer les dernières versions avec la première.
Celle-ci ne prenait pas en compte le frottement de la tige en M et N et autres petits arrangements...La version 1 est à détruire.

Cordialement

[mic896]

Ok c'est tout bon. Merci beaucoup