Le moment d'inertie... Il se calcul à partir de P=dEc/dt (dérivée de l'énergie cinétique par rapport au temps, théorème de l'énergie-puissance ou de l'énergie cinétique) avec Ec=1/2*J.w² où J est le moment d'inertie cherché, w la fréquence de rotation soit w=n(tr/min)*pi/30=x rad/s
La dérivée de l'énergie donne ici P=J.w.w' ou w' est l'accélération angulaire soit w'=(n-n min)/15*pi/30 soit w'=x rad/s² . On arrive à J=P/(w.w') en kg.m²
Pour déterminer la puissance de ton moteur : P=C*w
C est le couple nécessaire au niveau des rouleux ou des lames en N.m (= effort nécessaire au broyage x rayon)
w est la vitesse de rotation en rad/s (cf la réponse de Gérald)
la durée d'utilisation n'intervient pas sur le calcul. Par contre, il faut que tu la spécifies au fournisseur du moteur pour qu'il en tienne compte dans le modèle qu'il te proposera (prise en compte de la dissipation thermique associée).
Pour moi, il manque beaucoup de données et le problème est pris à l'envers.
Pour passer 60t/jour, il faut connaitre le volume de matière première que ça représente.
Je considère que le volume de matière correspond à la distance entre les 2 rouleaux et que la matière avance en même temps que tourne les rouleaux, donc ça dépend de la vitesse de rotation et du diamètre des rouleaux
Ensuite, ça dépends de la longueur des rouleaux.
Supposons que le rouleau à un Ø1m et un espacement de 0.1m entre les 2 rouleaux.
La surface de matière correspond à :
S=(pi*0.55²)-(pi*0.5²)=0.165m²
Multiplié par la longueur du rouleau, ça te donne le volume de matière qui passe en 1 tour.
Tu peux ensuite en déduire la vitesse de rotation du motoréducteur pour respecter les 60t/jour.
Pour la puissance, on ne peux pas t'aider, car ça dépend du poids et des efforts à entrainer à vide + les efforts de broyage que l'on ne connait pas.
Un conseil quand même, n'hésite pas à prendre beaucoup de marge au niveau de la puissance.
Comment calculer cet effort de broyage sachant qu'un os spongieux peut resister à la compression jusqu'à 30 Mpa. j'ai pas cette resistance pour une corne mais je le suppose egale ou inférieure. SI je dois utiliser P=F/S, que serait cette surface? Je ne peux pas determiner la surface d'apréhension du rouleau sur la corne. Je ne pense meme pas pouvoir determiner la surface totale de la corne!!
Je pense qu'il ya une erreur dans ta formule pour le calcul de la surface de matière à broyer pour un tour.
Pour moi ça devrait etre l'ecart entre les rouleaux multiplié par le perimetre d'un rouleau (Car 1 tour).
Donc S= pi x 1 x 0.1 = 0.314 m2
Concernant le poids a vide du systeme à entrainer je peux le connaitre puisqu'il s'agit du poids des rouleaux, des paliers, et des pignons. Pour l'effort de broyage je suis bloqué par la surface d'apprehension de la corne à broyer, mais je compte faire une surmestimation.
la surface à prendre en compte est la surface de contact entre le rouleau (ou les lames) et la corne. Le rouleau étant bien plus rigide que la corne, c'est essentiellement lui qui la définir.
Serait-il possible d'avoir une capture d'écran ou un schéma du système pour regarder de façon plus précise ?
Après, pour ce genre de machine, il ne faut pas hésiter à prendre de gros facteurs de marge. Le fonctionnement présente souvent beaucoup d'à-coups (le volant d'inertie pourra toutefois permettre de les réduire) ce que les moteurs électriques n'aiment pas trop.
Je dirais qu'à la louche, tu peux considérer la surface de 2 dents par rouleau. A partir de la résistance en compression, tu peux donc en déduire un effort associé. En multipliant par le rayon du rouleau tu as le couple par rouleau.
Pour le volume broyé par tour, je pense qu'il faut au moins multiplier par la "densité" des cornes. Ta formule doit être correcte pour un matériau "plein" mais là il y'aura de l'espace entre tes cornes.
D'autre part, il n'est pas impossible que le broyage ait tendance à faire légèrement remonter les cornes sous la pression des rouleaux (j'ai un broyeur de végétaux et ça me semble être le cas). Une petite marge supplémentaire (genre 10%) ne serais donc peut-être pas un mal.
Pour le volant d'inertie, je n'ai pas trop l'habitude d'en utiliser, il faut que j'y réfléchisse. Le volume des rouleaux ne peut-il pas déjà suffire ?
Oui mais je comptais uitiliser la densité pour avoir la masse de corne broyée pour un tour afin d'en tirer ma vitesse de rotation en ayant au préalable fixé le débit que je veux à la fin de la journée (60T/jr). Je pourais donc pas utiliser la densité 2 fois?!!
Sinon j'ai fait des recherches mais je n'ai rien trouvé sur la densité d'une corne.
Comment pourrais je l'avoir expériementalement?
Pour ta derniere question, je t'avoue que je ne comprends pas ce que tu veux dire.
que veut tu dire par le volume des rouleaux ne peut il suffir??
je crois que l'on s'est mal compris sur l'histoire de la densité que j'avais volontairement mise entre guillemets. Je penses que tu parles de densité en tant que masse volumique qui va te permettre d'avoir la masse à partir du volume broyé.
Ce que je voulais dire, c'est que les cornes ne vont pas occuper tout le volume (tout comme 1 stère de bois ne contient pas 1 m3 de bois). Du coup, dans le volume théorique que peux entrainer le rouleau sur 1 tour, une partie ne sera que de l'air qui ne rentre pas en compte dans ton débit. Il faudra donc augmenter d'autant la vitesse.
Il y a donc bien 2 coeffs à appliquer pour obtenir la masse de corne broyée en 1 tour.
Pour déterminer une masse volumique expérimentalement, un bac avec de l'eau pour avoir le volume et une balance pour avoir le poids.
Pour le volant d'inertie, le terme "volume" est peut-être mal choisi en effet. ce que je voulais dire c'est que les rouleaux présentent déjà une masse non négligeable vu leurs dimensions. Du coup, ils auront déjà une certaine inertie une fois en rotation. Les rouleaux ont donc déjà un rôle de volant d'inertie. Au minimum, tu pourras toujours le déduire de l'inertie nécessaire.
tu es sur que tu n'as pas fait une erreur d'unité ou autre car ça semble effectivement impossible à faire. Est-ce que tu pourrais poster le détail de ton calcul (un brouillon scanné suffira) pour vérifier les hypothèses, ...
En faisant le calcul pour 1 dent avec un rouleau de 100 mm de rayon et une vitesse de 60 tr/min j'arrive à 240 kW. D'accord, ça reste démesuré. Mais c'est déjà beaucoup moins pessimiste.
En excel s'est parfait. Comme ça j'ai pu corriger directement le fichier.
Pour moi, il y avait 3 erreurs dans les formules. j'ai corrigé et annoté le fichier (cases en jaune). Du coup, j'arrive à 22 kW ! C'est quand même plus raisonnable.
Mais est ce que les resultats te semblent plausibles?? 5tr/min c'est pas petit? le couple quand à lui est trop grand, honnetement j'ai un doute sur le calcul de l'effort de broyage.
Car si j'utilise ce couple pour determiner l'effort tangentiel sur le pignon, et ensuite calculer le module à l'aide de la formule m=2.34 racine( F/(k.Rpe)),
j'ai un module de 27!!!
Mon diamètre primitif etant egale à l'entraxe et est de 324mm car je veux la meme vitesse sur les 2 rouleaux