Forum - Projet industriel (thème industriel) - Meuleuse de ressort industrielle

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06/03/2011 @ 11h47
by Willy

Willy

1 message

Bonjour,
J'ai comme projet de deuxieme année une meuleuse de ressort de gros diametres.Je m'en remet a vous afin d'obtenir de l'aide car mon professeur prend ses congés quand il ne faut pas c'est a dire a la fin d'année ...super.

Mon étude porte sur un décalage horizontal de l'ensemble supportant le ressort puis un pivotement a 180° avec indexage afin de bloquer la position du ressort bien perpendiculaire a la face de la meule.

Pour le décalage j'ai retenu la solution des glissieres Trés fortes charges pouvant allait jusque 1250 kg.mon ensemble avec ressort compris fait environ 1 tonne.

Pour le pivotement la solution serait une pivot mais pour la réalisation j'ai plus de mal car je ne sait pas par ou commencer.J'ai retenu la soluce d'un arbre muni de clavettes de par et d'autre afin d'engrainer mon ensemble qui sera lui poser sur un butée a rouleau ( qui tiennent de trés fortes charges axial mais aucunes radiales.)Puis pour supporter les efforts de coupes dues a la meuleuse sur les ressorts j'ai pensé a des roulements retenus par un épaulement de mon arbre puis par anneau elastique ou autre solution.


Tout d'abord Il faudrait dimensionné l'arbre claveté qui sera motorisé par un moteur qui n'est pas encore trouvé.
Puis les clavettes et enfin les roulements.

Le probleme c'est que je ne sait pas faire avec les formules aucunes ne m'aide .

Enfet sa serait en premier de décaler afin de quand le ressort fait son demi tour de 180° il ne vienne pas taper dans la pierre de la meule pour cela j'ai calculé un décalage de 50 cm pour évité ce probleme en utilisant des glissieres télescopiques extensibles a 1m maxi et trés resistantes..

En second c'est le pivotement de l'ensemble( Plaque fixe au glissiere munie d'un trou pour faire passer l'arbre, et sur la plaque une butée a rouleaux et sur l'arbre des roulements et 2 clavettes.

Mais je trouve pas par ou commencer c'est assez compliqué.

Merci de votre réponse trés rapide.

cOrdialement

Le bts on l'aura en main ou autre part xD




Dernière modification par Willy le 06/03/2011 @ 11h54


Dernière modification [sujet déplacé] par Webmaster le 06/03/2011 @ 12h17


Dernière modification [complément de demande posté dans un autre forum, rajouté] par Webmaster le 06/03/2011 @ 17h09

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Answer n° 1
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06/03/2011 @ 17h39
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425 messages

Bonjour,

Je crois que le mieux serait d'envoyer un scan ou une photo d'un schéma avec tout ça, les axes, les déplacements, la meule, le ressort, etc. parce que même avec de la bonne volonté, ce n'est pas clair à 100 %. Vous pouvez utiliser un site comme www.servimg.com, www.hostingpics.net ou n'importe quel autre hébergeur gratuit d'images et la placer en réponse ici, en utilisant l'icone d'insertion d'image avec l'adresse de l'image hébergée.


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Answer n° 2
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06/03/2011 @ 18h18
by Willy

Willy

3 messages

Sayai je vient de mettre un schéma sur mon commentaire.(La plaque et la pivot forme un ensemble qui doit se déplacée mais ce problème est résolu, il ne reste plus que la conception entière de la pivot.)

J'espère que cela vous aidera a répondre a mes questions.

http://www.hostingpics.net/viewer.php?id=81072410022011210816.jpg



Le bts on va l'avoir ...lol

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Answer n° 3
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06/03/2011 @ 19h23
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426 messages

Vu le schéma.

Si j'ai bien compris, la pivot est d'axe vertical (sur le schéma), c'est à dire dans l'axe du vérin de sorte à permettre un retournement du ressort : meulage d'une extrémité puis de l'autre.
Si c'est le cas, la liaison pivot n'est utile que dans une phase de non usinage et ne transmet donc que les efforts provenant du ressort et du reste, en tout cas pas des efforts d'usinage. Dès lors, le mieux serait peut-être de prévoir une pivot et de la bloquer (plus qu'un indexage !) de sorte à ce que la liaison encastrement entre le Vé de calage et la plaque inférieure se fasse sans intervention de la pivot.

Alors vous l'avez dit, une butée à rouleaux pourrait faire l'affaire : charges axiales (verticales) pures. Mais si les rouleaux sont cylindriques, la butée n'encaisserait AUCUNE charge radiale. Ca ne suffira pas à guider en rotation, il vaut mieux à mon avis vous orienter vers une butée à rouleaux sphériques, c'est à dire une butée à rotule sur rouleaux : site SKF.


Pour l'entraînement par un moteur, il faut prévoir un accouplement autorisant un léger désalignement car sinon, le guidage interne de l'arbre moteur forcerait avec le guidage du plateau par la butée. A moins d'avoir une très grande précision de montage... L'accouplement peut être élastique ou rigide : HTC accouplements ou Joint de Oldham + Doc Joints de Oldham...






Pour la (ou les) clavette(s), le dimensionnement se fait en fonction du couple à passer et du risque de "matage" des clavettes. Le couple dépend de l'accélération angulaire et du moment d'inertie de votre sous-ensemble autour de son axe de rotation. L'accélération dépend de la durée maximale admise pour faire le demi-tour du ressort (cahier des charges). Donc une fois que vous avez la durée, vous calculez l'accélération angulaire et composez avec le moment d'inertie pour trouver le couple moteur minimal : il faut appliquer le théorème du moment dynamique (C=Jxdw/dt). Ensuite, il faut déterminer le diamètre d'arbre en fonction de l'acier que vous choisissez... mais je dirais qu'une fois que vous avez le couple, le diamètre d'arbre, c'est celui du moteur !! Les clavettes, vous n'aurez plus que leur longueur à calculer. Voir sur Wikipedia. Aide pour le calcul de clavettes : blogs.wefrag.com.


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Answer n° 4
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06/03/2011 @ 20h15
by Willy

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4 messages

Oui c'est bien cela la pivot est verticale comme le vérin appuyant sur le ressort.

Merci vraiment pour toutes ces infos pratiques et merci encore pour votre aide très rapide je vous tient au courant de l'avancement.

Cordialement


Le bts on va l'avoir ...lol

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Answer n° 5
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07/03/2011 @ 13h40
by Willy

Willy

5 messages

Bonjour,

J'ai défini une vitesse de rotation pour faire 180 degrés en 10 seconde pour un total de 500 kg ce qui me donne 0,32 rad/s et donc N=3 tr/min est ce que cela vous parait correct?

Par contre j'ai toujours quelques soucis pour calculer le couple qu'il me faudrait surtout pour le moment d'inertie et la vitesse angulaire que je n'est toujours pas fait en cours.

Pourriez vous me donner un petit coup de pouce afin que je puisse finir mon calcul tout en sachant qu'en données je n'ait que les dimensions et les poids du ressort et de son support ou il vient se poser.

Cordialement


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Answer n° 6
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07/03/2011 @ 15h45
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427 messages

Bonjour,

10 secondes, c'est la durée pour faire un demi-tour (180°) à vitesse constante N=3 tr/min, mais ce qui importe pour déterminer le couple, c'est l'accélération angulaire. Par exemple, si vous passez de 0 à 3 tr/min en 3 secondes, l'accélération est de 1 tr/min/s soit environ dω/dt=0,105 rad/s/s ou rad/s² si on fait le calcul. Et si le moment d'inertie de l'ensemble entraîné en rotation autour de son axe vaut J=2 kg.m², alors le couple moteur doit être C=J×dω/dt=2×0,105=0,21 Nm. L'accélération angulaire dω/dt étant pour cet exemple très petite, le couple moteur nécessaire est assez faible, même si la masse (plutôt l'inertie) à accélérer en rotation est importante.

Il faut donc calculer ou estimer au plus près (majorer la valeur par sécurité, par incertitude) le moment d'inertie. Les logiciels 3D vous le fournissent si le matériau (masse volumique) correspond à la réalité. Sinon, en approximation, le moment d'inertie peut être approché en considérant que le solide en rotation est constitué de volumes simples : cylindres. Par exemple, votre ressort qui tourne autour d'un axe vertical peut être assimilé à un tube mince comme sur l'exemple en Flash de la page www.edumedia-sciences.com.

Pour l'accélération, c'est le cahier des charges qui fixe la durée du demi-tour. Si vous ne l'avez pas définie avec l'industriel, à vous de le faire. Et une fois définie la durée du demi-tour, il faut fixer la "loi de commande d'axe" en rotation. En général, on emploie une commande trapézoïdale en vitesse, c'est à dire qu'à partir de la position arrêtée, on accélère continuement (dω/dt>0 constante) jusqu'à la vitesse angulaire maximale, on maintient cette vitesse maxi (accélération dω/dt=0, vitesse angulaire ω=ωmaxi constante) et dans la 3ème et dernière phase du mouvement, on décélère continuement (dω/dt<0 constante), comme sur l'exemple suivant :



Notez que cette courbe représente la vitesse angulaire (rad/s) en fonction du temps (s), donc la surface sous la courbe (somme des 3 aires colorées : intégrale en maths) représente le déplacement total, en radians : rad/s × s = rad. Vous devez donc avoir 3,14 rad pour 1/2 tour. En fait, lorsque vous disiez qu'il fallait une vitesse constante de 3 tr/min, ça correspondait à une commande de vitesse "en rectangle", comme si vous passiez instantanément de 0 à 3 tr/min au début puis de 3 tr/min à 0 à la fin. Ce n'est pas possible, il faudrait une accélération et une décélération infinies lors des phases 1 et 3 du mouvement.


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Answer n° 7
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07/03/2011 @ 18h07
by Willy

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6 messages

Merci de votre réponse trés rapide comme toujours c'est vraiment un plaisir. Je me poser la question pour le moment d'inertie en effet mon ensemble et constitué de 2 ensembles:
D'un coté j'ai mon ressort tout seul et d'un autre coté j'ai le support où le ressort est posé qui est composé d'une forme rectangulaire avec un écartement de 120° pour le poser dessus mais aussi de 2 plaques d'usures située cette meme piéce.
Je me demande donc si pour mon calcul je dois prendre les moments d'inerties séparément et les additionnés par la suite ou autre solution de considéré le ressort + les plaques + le support comme un seul et meme ensemble? Pourriez vous m'éclairez un peu plus svp?

Cordialement


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Answer n° 8
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07/03/2011 @ 18h14
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428 messages

Vous simplifiez chaque forme et vous additionnez les moments d'inertie. Attention, il faut que le calcul de chaque moment d'inertie corresponde au même axe : celui de rotation.
Pour simplifier, je prendrais les Vés comme s'ils étaient des parallélépipèdes pleins, vous aurez un moment d'inertie bien plus grand que la réalité. Sinon, le calcul "à la main" risque d'être très très laborieux... Maintenant, le mieux serait d'utiliser un logiciel 3D. Avec SolidWorks, c'est dans "propriétés de masse"... si vous ne l'avez jamais fait avec un logiciel 3D, testez sur un solide simple comme un cylindre plein pour vérifier si le résultat est conforme à la théorie, car souvent, le risque est de se tromper d'axe ou d'unité !


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Answer n° 9
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07/03/2011 @ 18h21
by Willy

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7 messages

D'accord je vais vérifier cela de suite vu que je posséde Solidworks je vous tiendrai au courant.

Merci beaucoup.


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Answer n° 10
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07/03/2011 @ 19h25
by Willy

Willy

8 messages

Aprés calcul en utilisant Solidworks je trouve un Moment d'inertie pour le vé (rectangle + fonction coque) de 10348 kg/m² et pour le ressort (tube creux) 96364 kg/m².

Puis pour mon couple j'ai calculer en utilisant l'hypothése du commentaire ci-dessus.
Je trouve:
C= Jtot*dw/dt= 106712*0,105= 11204.76 N/m

Je ne sait pas ci cela est correct sa me parait beaucoup peut etre pour 500 kg d'ensemble a faire tourner. Qu'en pensez vous? Peut etre une erreur de calcul?


Le bts on va l'avoir ...lol

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