Bonjour, je souhaite de l’assistance pour dimensionner les ressorts d’un système mécanique ; merci d’avance pour votre aide.
Description du système :
Le système est composé de 2 composants : 1 fixe rouge et 1 mobile gris. La mobilité du composant gris est une translation suivant x, assurée par les 2 pivots glissants, de plus la translation est stoppée dans les deux sens par des butées mécaniques sur le composant rouge, de plus 2 ressorts de compression sont situés entre les deux composants pour faire revenir en position le composant gris.
La liaison entre les deux composants est un contact acier/bague de glissement (coefficient de frottement f : 0,02 - 0,25 suivant les conditions d'utilisation d’après doc. fournisseur).
Au bout du composant gris est située une charge de quelques kilos, par conséquent le centre de gravité du composant gris (x1 sur le schéma) n’est pas sur le composant rouge ce qui provoque un effet de porte-à-faux. La masse du composant gris est de 6,8 Kg.
Description du problème :
1 Déterminer la force minimale nécessaire des ressorts pour faire revenir en position initial le composant gris lorsqu’il n’y a que les frottements limitant la force des ressorts, sans prendre en compte l’effet de porte-à-faux.
2 Même question mais cette fois ci en prenant en compte l’effet de porte-à-faux.
Résultats trouvés :
Problème 1 → Tout d’abord je considère le coefficient de frottement le plus défavorable soit 0,25 comme coefficient statique car je n’ai pas plus d’information fournisseur sur les conditions d’utilisation.
Je détermine ma force de frottement avec Ff = μ * FNormale = μ * Masse composant gris (Kg) * 9,81 = 0,25 * 6,8 * 9,81 = 0,25 * 66,7 = 16,68 N.
Ainsi, si on ne compte pas l’effet de porte-à-faux, il faudrait que chaque ressort ait une force minimale de 16,68 / 2 soit 8,34 N.
Problème 2 → La valeur de 39,32 mm est la distance entre le centre de gravité et le bord des paliers de glissement lorsque les ressorts sont les moins comprimés (soit lorsque nous touchons la butée arrière) donc le cas le plus défavorable.
En prenant en compte l’effet de porte-à-faux, j’estime qu’il faut prendre en compte un moment supplémentaire équivalent à environ : Moment = Force * Bras de levier = 6,8 * 9,81 * 0,03932 = 2,62 N.m.
Avec la somme des moments = 0, nous pouvons obtenir le moment résistant : 2,62 = Force * Bras de levier soit Force = 2,62 / 0,03 = 87,3 N.
Ainsi, en ajoutant cela à l’effort normale initial (66,7 N), on obtient 154 N et donc ma force de frottement tenant compte du porte-à-faux serait de 0,25 *154 = 38,5 N donc chaque ressort devrait avoir une force minimale de 38,5 / 2 soit 19,25 N.
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