Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation
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Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation



  1. #1
    tnkt

    Post Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation


    ------

    Bonjour,

    J'ai besoin de pivoter la plateforme de l'horizontale à la verticale.

    Pour y arriver, j'ai 2 bras (AB et BC) comme indiqué sur le schéma ci-joint.

    Nom : IMG-20221214-WA0021.jpg
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    Au point A je vais mettre mon moteur réducteur.

    Du coup je dois déterminer le couple du moteur réducteur au point A pour assurer la rotation de la plateforme.

    Je n'ai pas mis la valeur de la charge ... puisque j'ai besoin de la méthode plus que le résultats.

    Merci,

    -----

  2. #2
    mécano41

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Si j'ai bien compris, tu as un système dit "à 4 barres". Il y a deux pivots fixes : A et le point, non nommé que j'appellerai D, et deux pivots mobiles B et C. Les 4 barres sont AD (fixe), AB, BC et DC.

    Les trois premières pages te donnent le calcul de la cinématique Entrée/Sortie et la quatrième le calcul des moments Entrée/Sortie. Tu as les fonctions directes et réciproques

    (si nécessaire, j'ai fait des appli. et des fonctions personnalisées mais elles ne fonctionnent que sous EXCEL)

    Cordialement
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  3. #3
    Black Jack 2

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Ce qui est utile est de connaître le couple maximal.

    Pour moi, c'est au début du mouvement (quand alpha est max)

    En appelant D l'axe pivot de la plateforme et F1 la force exercée dans la direction et sens CB, on doit avoir (avec L la longueur de la plateforme (supposée homogène)) :
    Avec alpha (l'angle initial) :

    P * L/2 = F1 * |DC| * cos(alpha)
    F1 = P * L/(2 * |BC| * cos(alpha))

    Le moment max en A = F1 * |AB| * sin(alpha)

    moment max en A = P * L/(2 * |BC| * cos(alpha)) * |AB| * sin(alpha)



    Compte non tenu du couple nécessaire à l'accélération initiale.

    C'est tellement simple que c'est probablement faux.

  4. #4
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Merci pour vos retour.

    J'ai un système à 3 barres comme représenter ci-joint.

    En fait, j'aurai un moteur au point A qui va actionner la barre AB, qui sera relier en elle même à une autre barre intermédiaire BC. La barre BC est relié à la plateforme que je dois pivoter.

    Nom : IMG20221215182555.jpg
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Taille : 116,6 KoNom : IMG20221215182555.jpg
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    Pour les calculs, je penses partir sur la relation du PFS "moment statique" sauf que j'arrives pas à sortir mes torseurs.

    Merci,

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,
    Voici l'étude que je te propose :

    j'espère que tu peux lire la pièce jointe ?
    Images attachées Images attachées  

  7. #6
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Merci c'est clair comme explication.

    La valeur de P est d'environ 5 tonnes, AB=BC=3 mètres, DC=2.5 mètres et DG=2m.

    Je veux bien les détails de vos calculs svp, pour déterminer le couple moteur au point A en négligeant les frottements.

    Merci beaucoup,

  8. #7
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Merci c'est clair comme explication.

    La valeur de P est d'environ 5 tonnes, AB=BC=3 mètres, DC=2.5 mètres et DG=2m.

    Je veux bien les détails de vos calculs svp, pour déterminer le couple moteur au point A en négligeant les frottements.

    Merci beaucoup

  9. #8
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,
    Je prépare ça dès que j'ai un moment.
    Bonne journée.

  10. #9
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    oups,
    je vois AB=BC mais BC semble être l'hypoténuse sur ton schéma.
    Si A et D sont sur la même horizontale on peut facilement calculer BC.

  11. #10
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    J'aurais besoin de AD si possible.

  12. #11
    Black Jack 2

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par tnkt Voir le message
    Bonjour,

    Merci c'est clair comme explication.

    La valeur de P est d'environ 5 tonnes, AB=BC=3 mètres, DC=2.5 mètres et DG=2m.

    Je veux bien les détails de vos calculs svp, pour déterminer le couple moteur au point A en négligeant les frottements.

    Merci beaucoup,
    Bonjour,

    C'est forcément faux.

    D'après ton dessin, les points A, D et C sont alignés.

    Si c'est vrai, alors AB = BC impose que les points A et C sont confondus... ce qui est faux.

  13. #12
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bien sur, d'où "Bc" hypoténuse du triangle ABC

  14. #13
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Voici la résolution partielle du problème en pièce jointe.
    Il manque la longueur "BC" ou l'angle alpha pour terminer l'étude.
    Images attachées Images attachées

  15. #14
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Bonjour,

    C'est forcément faux.

    D'après ton dessin, les points A, D et C sont alignés.

    Si c'est vrai, alors AB = BC impose que les points A et C sont confondus... ce qui est faux.
    Bonjour,

    Finalement, j'ai revue ma conception du coup AB = 3m et BC = 4m.

    Les points A, D et C sont alignés quand la plateforme est à l'horizontale.

    Voila merci,

  16. #15
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    Voici la résolution partielle du problème en pièce jointe.
    Il manque la longueur "BC" ou l'angle alpha pour terminer l'étude.
    Bonjour,

    Merci pour le temps que vous m'avez accordé.

    Finalement, j'ai revue ma conception du coup AB = 3m et BC = 4m.

    Pour l'instant l'angle = 45°.

    Les points A, D et C sont alignés quand la plateforme est à l'horizontale.

    Voila merci

  17. #16
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    J'aurais besoin de AD si possible.
    Bonjour,

    AD = 1.5m

  18. #17
    Black Jack 2

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par tnkt Voir le message
    Bonjour,

    Merci pour le temps que vous m'avez accordé.

    Finalement, j'ai revue ma conception du coup AB = 3m et BC = 4m.

    Pour l'instant l'angle = 45°.

    Les points A, D et C sont alignés quand la plateforme est à l'horizontale.

    Voila merci
    Bonjour,

    Il y a encore une erreur (au moins)

    Tu donnes : AB = 3 m, BC = 4 m et alpha = 45°

    Mais si AB est bien perpendiculaire à AC, alors AB = BC*cos(alpha) ce qui ne colle pas avec tes données.

    Si on a vraiment AB = 3 m, BC = 4 m, alors alpha = 41,4° et pas 45°.

  19. #18
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Alors si AD=1.5m et DC=2.5m ça fait AC= 4m et donc si AB=3m alors BC=5m
    D'ou alpha ~53°

  20. #19
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Bonjour,

    Il y a encore une erreur (au moins)

    Tu donnes : AB = 3 m, BC = 4 m et alpha = 45°

    Mais si AB est bien perpendiculaire à AC, alors AB = BC*cos(alpha) ce qui ne colle pas avec tes données.

    Si on a vraiment AB = 3 m, BC = 4 m, alors alpha = 41,4° et pas 45°.
    Oui c'est a peu près 45°...
    Je suis toujours en phase de conception c'est pour ça!

  21. #20
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    Alors si AD=1.5m et DC=2.5m ça fait AC= 4m et donc si AB=3m alors BC=5m
    D'ou alpha ~53°
    J'ai pas encore défini l'angle exact qu'il faut pour avoir la bonne conception.

    Merci en tout cas!

    Du coup, vous avez reussi à avoir la suite des calculs?

  22. #21
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Je pars sur ces mesures et termine le calcul !

  23. #22
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    2tude complète en pièce jointe.

    Le résultat est cohérent :
    une masse de 5000 kg et un bras de levier 3m
    Bon courage pour la réalisation.

    Peut être un peu de RDM pour définir les bras si ce n'est déjà fait.
    N'hésitez pas à surdimensionner le moto réducteur et les guidages en rotation pour prendre en compte les frottements et l'accélération.
    Images attachées Images attachées

  24. #23
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    2tude complète en pièce jointe.

    Le résultat est cohérent :
    une masse de 5000 kg et un bras de levier 3m
    Bon courage pour la réalisation.

    Peut être un peu de RDM pour définir les bras si ce n'est déjà fait.
    N'hésitez pas à surdimensionner le moto réducteur et les guidages en rotation pour prendre en compte les frottements et l'accélération.
    Merci pour votre aide, je vais prendre un coefficient de 2 pour définir mon moteur.

  25. #24
    Black Jack 2

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Bonjour,

    Je reprends la formule que j'ai établie message 3

    Moment en A = P*L*|AB|*tan(alpha)/(2 * |DC|)

    Avec les données du message 20, soit :

    AB = 3 m
    DC = 2,5 m
    alpha = 53°
    Et avec L = 2 * 2 = 4 m (longueur de la plateforme)
    P = 50000 N

    Cela donne : Moment en A = 50000 * 4 * 3 * tan(53°)/ (2 * 2,5)

    Moment en A = 159245 Nm

    Compte non tenu des frottements, et du surplus de couple nécessaire pour accélérer au départ.

  26. #25
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Compte tenu du couple nécessaire je pense que la conception n'est pas évidente.
    S'orienter vers une solution hydraulique serais surement plus adapté : par exemple un vérin situé sous la plate forme si l'environnement le permet.

  27. #26
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par Black Jack 2 Voir le message
    Bonjour,

    Je reprends la formule que j'ai établie message 3

    Moment en A = P*L*|AB|*tan(alpha)/(2 * |DC|)

    Avec les données du message 20, soit :

    AB = 3 m
    DC = 2,5 m
    alpha = 53°
    Et avec L = 2 * 2 = 4 m (longueur de la plateforme)
    P = 50000 N

    Cela donne : Moment en A = 50000 * 4 * 3 * tan(53°)/ (2 * 2,5)

    Moment en A = 159245 Nm

    Compte non tenu des frottements, et du surplus de couple nécessaire pour accélérer au départ.
    Bonjour,

    Merci à vous c'est très clair

  28. #27
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    Compte tenu du couple nécessaire je pense que la conception n'est pas évidente.
    S'orienter vers une solution hydraulique serais surement plus adapté : par exemple un vérin situé sous la plate forme si l'environnement le permet.
    Bonjour,

    Je pense aussi le mieux c'est de partir sur 2 vérins hydrauliques.
    Après faut calculer la force du vérin c'est pas évident lol !

  29. #28
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Je veux m'améliorer au niveau calculs, du coup vous me conseillez quoi comme livre ou lien sur internet pour apprendre + et avoir vos connaissance?

    Merci,

  30. #29
    dphi

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Le calcul de vérin est assez simple à partir du matériel hydraulique, la réalisation est plus accessible qu'une motorisation avec un bras de levier.
    On peut envisager de fixer le(s) vérin(s) au point "C" et choisir un angle d'action qui répartisse l'effort tout le long de la course.
    Je vais faire une proposition à partir d'un matériel standard.

    Pour les cours de méca il y a le choix mais c'est une question "d'entrainement"
    Je l'ai enseignée un bon nombre d'année en BTS.

  31. #30
    tnkt

    Re : Définir le couple moteur d'un mécanisme en rotation

    Citation Envoyé par dphi Voir le message
    Le calcul de vérin est assez simple à partir du matériel hydraulique, la réalisation est plus accessible qu'une motorisation avec un bras de levier.
    On peut envisager de fixer le(s) vérin(s) au point "C" et choisir un angle d'action qui répartisse l'effort tout le long de la course.
    Je vais faire une proposition à partir d'un matériel standard.

    Pour les cours de méca il y a le choix mais c'est une question "d'entrainement"
    Je l'ai enseignée un bon nombre d'année en BTS.
    Bonjour,
    Parfait j'attends votre retour.
    Je sais c'est question de pratique, mais je suis preneur au cas où vous aurez des livres ça m'aiderai beaucoup.

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