PPE : Tourniquet Automatique

[invite16449cdd]

Bonjour.

Voila, dans le cadre de mon PPE ( Projet pluridisciplinaire encadré ), en Mécanique et Electronique, je vais automatiser un tourniquet, comme ceux qu'on peut voir dans les grandes surface, pour faire passer les gens.

J'aurai besoin de votre aide pour vérifier mes calcules svp.
Je cherche à définir la puissance du moteur qui mettra le tourniquet en rotation.
J'ai fait comme suis :
Vang = vitesse angulaire
Aang = acceleration angulaire
Vo = vitesse angulaire initiale
Le tourniquet met 16 secondes pour faire un tour.
on a donc
Vang = Aang * t + V0
Ce qui nous donne :
Aang = ( Vang / t ) - V0
Aang = PI/8 rad/sec²

Couple moteur = moment d'inertie * Aang
Le moment m'inertie m'est donné par la modélisation Inventor, avec prise en compte de la matière qui est de l'alu 6061.
J'ai donc Couple = PI/ 8 * 1.48 = 4.65 Nm

1 tour = 16 sec = 3.75 tour/min
Puissance moteur en Kw = P
Couple moteur en Nm= C
Vitesse angulaire en rad/sec = V
P = C * V
P= 4.65 * (3.75*PI)/30 =1.83 Kw

Il me faut donc un moteur fournissant une puissance de sortie de 1.83 Kw environ. Jusque là c'est juste ?

Le problème maintenant étant que je ne sais pas comment choisir un moteur grace à ca, car je ne sais pas si la puissance indiquée d'un moteur c'est sa consomation, ou sa puissance de sortie. De plus il ne faut pas oublier que j'ai un réducteur entre le moteur et le tourniquet.


Merci de votre aide et bon week end
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[invite16449cdd]

Personne pour m'aider svp ? C'est important, je dois commander mon monteur en fonction de ça pendant les vacances

[invite16449cdd]

Il n'y a vraiment personne qui puisse m'aider svp ? C'est vraiment important :/

[invite16449cdd]

Aucune âme charitable pour vérifier mes calcules svp ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite93cd8550]

Faire des grosses réponses n'est pas facile sur le forum. Tu as encore du boulot.

D'abord courage !!!!

Maintenant je découpe !!!


Erreur de calcul niveau 3° : (PI/8) x 1,48 = 0, 58 N.m
Alors que tu annonce 4,65 N.m . Tu aurais du t'en douter car 4,65 est un couple important.

Ce couple est celui généré dans la phase d'accélération. En fin de phase tu as effectivement encore besoin de ce couple avec une vitesse maximale. Donc tu peu utiliser P=C.oméga (je ne sais pas dans le forum mettre des symboles).

Par contre t’on cahier des charges s’occupe t’il des efforts que l’utilisateur peut faire sur le tourniquet. Je trouve là un gros problème car si le tourniquet est bloqué par l’utilisateur (express ou pas), quel est le choix de fonctionnement, quelles sont les sécurités pour ne pas écraser un enfant…

Attention aux signes "=" qui se suivent :
1 tour = 16 sec => V= 3.75 tour/min


Le moteur devra fournir et le couple de départ et la puissance.
Il te faut continuer les isolements pour trouver les caractériques moteur (réducteur avec son rendement et son inertie) ou utiliser l'inertie équivalente. Au boulot !!

[invite16449cdd]

Bonjour et tout dabord merci !

Effectivement, j'ai fait une grosse faute de calcul. Mais pour moi 4.65Nm ou 0.58Nm, ca n'avait pas grande différence, ne sachant pas combien un moteur de tourniquet exerce de couple. En cours on tombe parfois sur des couples de 100Nm, donc plus rien ne m'étonne :P.

P=C.Omega est la formule que j'utilise ( omega étant la vitesse angulaire ) pour trouver la puissance du moteur. A ce niveau pas de problème, avec correction, cela donne 0.22826 Kw, ou 228,26w. Par contre je voudrais bien savoir à quoi correspond ce P, juste par curiosité, cela me permettrai de mieux comprendre mon sujet. C'est la puissance électrique ? ou la puissance mecanique ?


De plus, je ne comprend pas le sens complet de cette phrase :
Le moteur devra fournir et le couple de départ et la puissance.
Il ne me reste qu'a trouver un réducteur non ? mais le reducteur je ne pourrais le prendre qu'en ayant fixé le nombre de tour/min du moteur. C'est là que je coince. Comment choisir un réducteur sans avoir un moteur défini ?


Merci beaucoup de votre aide, et bon Dimanche.

[invite93cd8550]

L'idée des ordres de grandeur fait parti de ton apprentissage. Plus tu étudieras des systèmes, plus tu auras de l'expérience, mais regarde toujours ton résultat en recul par rapport à ton étude. Par exemple dans un DS j'ai un élève qu m'a donné un robot de longueur 10 m au lieu de 1 m !!!

Le P = Cxoméga donne la puissance mécanique. Effectivement il faut encore des conversions pour avoir celle électrique du moteur.
Dans les familles des moteurs continu/alternatif, suivant le type d'énergie dispo. Il faut que tu choissises une ou 2 possibilités et puis faire une recherche grossière et l'affiner.
En premier lieu, pose des hypothèses (mentionne les), sur le rendement moteur et réducteur, cela donnera un premier choix de moteur et donc une approche du réducteur.
Pour le cahier des charges est ce toi qui l'impose (toujours le pb de l'effort de l'utilisateur, à l'arret doit t'il résister à une intrusion ?)?

Les doc des fourniseurs de moteur donnent toujours une démarche. Si tu en as pas, déplace toi chez un revendeur pour consulter.

[invite16449cdd]

Ok merci. Si j'ai bien compris ( j'ai un peu de mal au niveau du moteur ). Il faut que je dise par exemple : le reducteur a un rendement de 50%. Donc il me faut un moteur qui fournisse une puissance 2 fois plus important que celle demandée. Mais le moteur a un rendement de 50% également. Donc mon moteur devra fournir une puissance électrique 4 fois plus grand que celle demandée en sortie du réducteur. C'est à peu près ca non ?

Pour le cahier des charge, on doit concevoir un tourniquet automatique, avec un afficheur qui donne le nombre de visiteur présent ( c'est pour une sale d'expo ), concevoir le design du tourniquet, choisir le moteur etc. Et on se place dans le cas où les visiteurs ne se coincent pas dans le tourniquet, mais peuvent tirer dessus. Donc on va mettre une roue anti-blocage, je sais plus comment ca s'appel, qui fait patiner le moteur lorsque le tourniquet se bloque.

Voila voila, merci de votre aide

[invite93cd8550]

pour le choix de rendement c'est à toi de chercher des valeurs usuelles dans des docs.
Ensuite une fois prédéterminé un moteur et un réducteur il faut qu'avec les valeurs précises tu controles tes calculs puis selon le résultat affiner ton choix sur un moteur plus ou moins puissant.