Désaccord entre amis, fabrication pont Levi

vogue103 · Novembre 18, 2019, 9:22

Bonjour à tous,

Je m'inscris sur ce forum car j'ai comme projet de fabriquer un pont Levi électrique.

Lors de l'explication/schématisation à des amis, nous sommes tombés sur un désaccord, que je ne comprend absolument pas. Le sujet revient souvent en soirée et j'ai l'impression de me sentir un peu seul (10 de mes amis ne sont pas d'accord avec moi et seulement 1 est plutôt de mon avis)

Pour être honnête ça me turlupine un peu, si j'ai tord j'aimerais savoir pourquoi et comprendre.

je vous explique ; je souhaite mettre un moteur qui entraine un axe via un réducteur au sol. Le moteur est positionné d'un côté et entraîne un axe assez robuste de 5 mètre de long, cet axe est maintenue par des roulements (3 ou 4) et les supports roulement sont scellé au sol.

Donc je pensais mettre un moteur, pour faire tourner cet axe de 5 mètres. Mes amis pense qu il est mieux d en mettre 2, un de chaque côté.

De mon point de vu, ça ne fait pas de différence d'en mettre un d'un côté, que un de chaque côté 2 fois moins puissant.

C est ici que nous sommes en désaccord ... et pour moi leur raisonnement n'est pas logique. En leur demandant de détailler, pour eux, il est plus facile d arrêter l'axe en rotation à 4,5 mètre du moteur qu'a 50 cm, car il y'a une déperdition de la force provenant du moteur.

Pour moi ça ne fait aucune différence !

Qu'il y ai une perte sur les roulements, au niveau du moteur ou au niveau du réducteur, ok, ça me semble logique, mais qu'il y est une perte en bout d'axe ?!
Pour moi il n'y est a pas, et si il y'en a une je serais très étonné (+ que très étonné même, pour moi c est aussi logique que quand on lache un objet il tombe à cause de la gravité...) ! Encore plus si cette perte est tellement importante que qu'il faille mettre 2 moteur !

qu'en pensez vous ?

Zozo_mp · Novembre 19, 2019, 8:51

Bonjour @ vogue503

Un petit schéma serait le bien venue juste pour voir où se situe l'axe.

En plus il faut aussi évoqué le poids du tablier (plancher) du pont.

Est-ce que vous avez renoncé aux traditionnelles flèches et chaînes qui soulève le pont levi.

Quid du couple nécessaire en sortie de moteur.

BREF ! Une fois que vous aurez répondu à ces questions vous verrez immédiatement les avantages d'un seul ou de deux moteurs.

Cordialement

PS : de toute façon le problème n'est à mon avis pas celui d'un ou deux moteurs mais dans toute la mécanique autour

stefbeno · Novembre 19, 2019, 9:58

Déjà, à la base, j'ai rarement vu 2 (ou plus) moteurs montés en série sur autre chose que des protos. Cela pour une simple raison : arriver à synchroniser 2 moteurs est particulièrement délicat. Dans ce cas précis, même en envoyant la même commande aux 2 moteurs, du simple fait des dispersions il y a toujours un moteur qui va forcer plus que l'autre, d'où un fonctionnement avec à-coups.

Si on parle d'un pont de ce genre :
ou

Il faut savoir qu'il y a un contre-poids au niveau de la culée, ce qui fait que le moteur produit un effort faible vu les masses en jeu.

Si on reste sur un cas théorique d'un arbre long entraînant un fort couple (charge fortement déportée), il y a un phénomène de torsion (probablement la perte de force évoquée par vos amis) qui risque de se produire selon la manière dont la charge et le moteur sont reliés à l'arbre. C'est pour ça qu'on met des contrepoids...

oroux1 · Novembre 19, 2019, 11:01

Bonjour,

tout d'abord , je dois vous demander de préciser cette phrase qui n'est pas claire de tout, un schéma vaut mille mots et serait bien plus claire

" C est ici que nous sommes en désaccord ... et pour moi leur raisonnement n'est pas logique. En leur demandant de détailler, pour eux, il est plus facile d arrêter l'axe en rotation à 4,5 mètre du moteur qu'a 50 cm, car il y'a une déperdition de la force provenant du moteur. "

De mon point de vue de dessinateur en mécanique, stefbeno a entièrement raison et c'est pourquoi il ne faut pas mettre 2 moteurs mais un seul.

La synchronisation de 2 moteurs n'est pas simple et plus souvent avec des Brushless et dans votre cas ce sera un moteur Asynchrone je suppose donc vous pouvez oublier cette idée de mettre un moteur de chaque extrémité de votre arbre

De plus ça évite d'avoir 2 supports moteur, 2 transmissions, 2 accouplements.

Le vrai problème d'un arbre long est la torsion. Donc en fonction du couple que votre moteur appliquera sur cet arbre il faudra

que la matière et le diametre de l'arbre soit dimensionné en conséquences. Oups de vient de voir que stefbeno dit la même chose dans son dernier message, c'est que nous sommes bien d'accord ;) et je pense aussi que c'est le phénomène dont parle vos amis.

vogue103 · Novembre 19, 2019, 8:18

Bonsoir,

Tout d'abord merci bcp pour vos reponses et desolé pour cette reponse tardive, étant en deplacement ce n est pas facile de prendre le temps de repondre.

Voici donc un shéma (fait avec les moyen du bord car je suis a l'hotel) :

1 - axe plein d environ 2 a 3 cm de diametre

2-moteur + transmission (je ne rentre pas dans les details de la transmission (chaine, engrenage etc...)

3-Plancher du pont levi (2mx4m)

4- IPN scellé

5- Filin

6- enrouleur du filin (Roue de scooter/voiture ?)

7-beton armé

8-Support roulement (X4 sur le shéma)

9- Tige filleté fixation chimique dans béton armé du support de roulement

Dans un premier temps, avant de rentrer dans les détails, ce qui m'interesse pour le moment c est cette mysterieuse perte de puissance en bout d'axe, je vais donc commencer par la.

D'apres ce que vous me dites vous pensez que mes amis pensent que la perte vient de la torsion du métal. Je ne pense pas car ils ont prit ces autres exemples :

-Si on mets une tige d'un metre fixé sur une petite perceuses a batterie, il n'est pas possible d arreter l'axe en mouvement pret de la perceuse, mais au bout a un metre c est possible.

-Si a l'extreme on mets un moteur qui entraine un axe de 100 metres sur roulement (comme si mon pont levi etait plus grand mais qu'il n'avait rien a porter) la force a 100 metres du moteur n est pas la meme qu'a 1 metre du moteur

-"c est comme tout, il y a une perte de puissance dans les tuyauteries avec l'eau ou l'electricité si il y'a + de longeur" (pour moi cet exemple n'a rien a voir car ici l'axe fait toujours la meme longeur...)

Concernant la torsion, je pensais compenser le probleme en ajustant le diametre/robustesse de l'axe + mettre autant de roulement que necessaire (dailleurs il en manque 3 sur mon shéma, il serait bien d'en avoir avant et apres chaque enrouleur de filin) pouvez vous confirmer ?

Pour vos autres questions (un peu hors sujet mais tres interessantes !) :

Pour Zozo :

Oui je suis totalement d'accord, c est bien la mechanique autour qui va me prendre le plus de temps et je suis bien content d'avoir decouvert ce forum !

Concernant le poid du plancher, c est tout le probleme et c est pourquoi je renonce a la douve ! pour limiter l'epaisseur du plancher a soulever. Si je mets une douve, le cout sera + elevé car pour le coup en effet il faudrait une épaisseur de plancher bcp + epaisse et surement un systeme de contrepoid.

Pour StefBeno et oroux1 :

Concernant le desavantage de monter 2 moteurs sur un axe, j'en suis bien conscient, c est dailleurs la premiere remarque que j'ai fait quand on m'a parlé du systeme a 2 moteurs.

stefbeno · Novembre 20, 2019, 7:18

Donc on est sur un pont type "chateau fort".

Pouvez-vous faire une vue complémentaire de côté où on voit le cheminement du filin ?
Quel est l'usage des IPN scellé ?

Dans ce cas précis, l'idée des 2 moteurs est bonne mais chacun doit entrainer son enrouleur de manière indépendante, du coup pas d'arbre de 5m de long et le léger décalage entre les moteurs ne sera préjudiciable au système.

vogue103 · Novembre 20, 2019, 9:24

Bonjour Stefbeno,

Merci pour votre réponse, en effet l'idée des 2 moteurs sans axe est pas mal :)

Ca évite d'avoir a monter un axe de 5m. Par contre ca pose certain problèmes complémentaires a résoudre, il faudrait peser le pour et contre entre axe et 2 moteurs.

Si un des moteur lache il ne faudrait pas faire vriller le plancher, si il y a une coupure de courant il faut que je puisse l'ouvrir manuellement, et l'axe est quand même pratique dans ce cas.

Mais d un autre coté j'ai plus besoin d'enterrer le système, a creuser en effet !

Voici donc un autre shema (toujours aussi beau :P ) :

Il faudrait y ajouter un systeme pour le départ de l'ouverture, je ne sais pas trop quoi mettre a part incliner l'IPN pour aider au depart avec la gravité, ou mettre une sorte de ressort en haut, si vous avez des idées je suis preneur :)

Concernant la perte de puissance sur axe long, pourriez vous répondre si il y en a une ou non svp (a pars la torsion).

Merci

chrtof59 · Novembre 20, 2019, 10:56

bonjour

Et comme ca ? à l'ancienne ...

ok il faudra deux IPN de plus , mais un moteurs suffit et c'est plus simple à tenir ouvert == bloquer le contre-poids

Avec votre montage, il faudra aussi prévoir un blocage du cable.

Chrtof

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vogue103 · Novembre 20, 2019, 11:57

Bonjour Chrtof,

J y est pensé mais c est trop haut une fois fermé.

Pour le bloquage du câble en effet c est à prévoir, je ne sais pas encore comment, pareil c est à creuser...

Pour la petite histoire, quand je vois le prix d un portail coulissant de cette taille, je me dis que ça peu être bcp plus fun, et moins coûteux de fabriquer un pont Levi. J'ai pas mal de point à voir, je pourrais éventuellement détailler les étapes sur ce forum pour les intéressés.

Pour vous donner une idée du travail fini voici le cahier des charges :

-ouverture de 4m (entré camion)

-2m de haut (brise vu)

-ouverture via 5 a 10 télécommandes

-ouverture à distance via téléphone (internet)

-Securité avant tout (prévoir tout les cas ou le plancher peut tomber et les contrer avec des éléments de sécurité)

-prévoir les pannes mécanique/électrique du moteur(s), prévoir de pouvoir l'ouvrir manuellement

-avoir 2 systèmes d'arrêt moteur différents lors de détection de fermeture (par exemple 3 switch qui arrête le moteur, 2 en séries qui commande l'arrêt "Electronique" et un pour une commande puissance en cas de bug électronique)

-profiter du système du pont Levi pour monter une certaine quantité d'eau, pour la faire tomber dans la petite mare du potager qui se trouve à côté pour oxygéner l'eau.

-éventuellement, voir si c est possible de mettre une petite douve ou un fossé sous le plancher du pont Levi.

Le projet est prévu pour 2021 donc j'aurais le temps de réfléchir à tout ça :)

Les points les plus flou pour l'instant c est :

-l'acceptation de la mairie

-ou trouver les éléments mécanique

-le choix du moteur(s)

chrtof59 · Novembre 20, 2019, 1:43

"J y est pensé mais c est trop haut une fois fermé. " Si tu as 2m de pont , au max tu aura 4m de haut. A voir si tu as la place.

Le Cahier des charges semble un peu "enthousiaste". vous voulez passer un camion de 4m de large et 2 m de haut ?

"-éventuellement, voir si c est possible de mettre une petite douve ou un fossé sous le plancher du pont Levi. "

En tenir compte pour la fondations de tes piliers ...

Bon courage à toi

Chrtof

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stefbeno · Novembre 20, 2019, 2:23

Pour répondre à la question initiale : que ce passe-t-il au bout d'un arbre de Ø10mm long 1000mm mis dans le mandrin d'une perçeuse ? Perso je n'essaie pas de le tenir, je tiens à mes poignets.
Comment le justifier ?
En rdm, on a 3 types de déformation : la traction/compression, la flexion et la torsion.
S'il y a "perte de puissance", c'est qu'il y a perte d'énergie donc déformation.
Si vos amis doutent encore, proposer de faire l'essai...

stefbeno · Novembre 20, 2019, 2:55

Le plus gros problème, ca va être ça : la sécurité.
- à la levée, s'assurer qu'il n'y rien ni personne sur le tablier (surtout si accessible depuis la voie publique) à TOUT moment du mouvement ;
- à la descente, s'assurer qu'il n'y a rien ni personne sous le tablier, ne serait-ce que dans la zone de réception. Si douve, elle doit être assez profonde pour permettre à quelqu'un de s'yloger (voir les fosses d'ascenseur) sinon prévoir une détection... ;
- gérer les différents cas de défaillances (que se passe-t-il en cas de rupture du filin ou de son ancrage => système BLOQUANT le mouvement (suite au point précédent, une simple limitation de vitesse n'est pas suffisante).

Je doute que la mairie accepte un tel projet, même s'il était proposé avec la caution d'un constructeur professionnel. Il faudrait qu'il soit inaccessible depuis la voie publique, les risques sont beaucoup trop important.

Pour la partie conception mécanique, vu le cahier des charges :
- les filins seraient remplacés par des chaines à maillons classiques ;
- les 2 moteurs situés en haut des piliers et entrainent des roues à chaines ;
- à l'autre extrémité de la chaine (par rapport au tablier), un système de mouflage et un contrepoids.
Pourquoi le mouflage : pour compenser la différence de course.
Le contrepoids permet d'avoir un système équilibré donc manipulable à la main et de limiter la puissance des moteurs à l'effort de démarrage.
Pour le départ à l'ouverture, il suffit de laisser le tablier incliné de 5-10°.

Si douve, le tablier doit supporter le poids d'un véhicule (ou d'une partie).
L'empattement d'une voiture moyenne est de l'ordre de 2000mm, le poids est de 1,5t. Il faut donc que votre tablier, sur ses appuis, supporte 3t... Ce calcul est fortement sécuritaire mais...

Une fois le tablier dimmensionné, vous aurez sa masse et pourrez dimensionner le reste. Attention que l'effort de levage varie avec l'inclinaison.

Pour revenir à la sécurité, le principal risque étant la rupure de l'entrainement, il faut déjà que chacun des systèmes soit capable de supporter la charge avec un coef de choc. Il faudra alors trouver le système qui va bien pour qu'en cas de rupture d'un côté, ça bloque de l'autre quasi instantanéement (d'où le choc évoqué précédement).

En cas de douve, il faudra prévoir des garde-corps pour éviter la chute des personnes. Selon l'installation, ces garde-corps devront être escamotables avec la levée.

Zozo_mp · Novembre 20, 2019, 2:41

Bonjour @vogue 103

Avant d'aller plus loin il faudrait faire une synthèse car il faut lire entre les lignes pour avoir une idée du CdC.

Je vous suggère de faire un PDF avec un N° de version comme ça si l'on veux suivre l'épopée, on peut ouvrir seulement la dernière version.

Je résume certains points :

A commencer par (pont levis et non pas Levi) car le mot est issu du latin levis (léger) et avec aussi le sens de lever littéralement pont levant ( levant. Au moment où le soleil se lève.)

Donc avant d'y perde son latin : je note que votre projet consite à proposer à une Maîrie d'utiliser une porte horizontale qui se lève de façon similaire à celle d'un pont Levis en lieu et place d'un portail coulissant.
De ce fait une fois abaissé il n'est point besoin de douve car le tablier du pont peut reposer sur le sol : puisque ca fonction n'est pas de faire franchir une douve à la piétaille mais seulement de marcher sur une porte posée sur le sol.

Je vois quelque avantage à l'absence de douve c'est que vous pouvez vous absoudre des problèmes de charge et des normes pour ce type d'ouvrage qui est une résistance de 500 Kg au m² coroboré à la longueur. (sinon plouf dans le Tarn)

Deuxième avantage que vous avez souligné très discrètement qui est celui du poids. Une grande porte (inspiré d'un isoplane, adapté à la largeur et longeur ) fera l'affaire aux conditions de résister à l'eau si l'ouvrage est dehors.

Je crois que vos amis disent une ineptie avec cette histoire de perte en bout d'arbre. Je me tiens encore les cotes avec l'histoire de la perceuse (je ne fait pas MDR car je tiens à la vie). Tous les poids lourds mais aussi les voitures ont des arbres de transmission assez long pour les camions six roues motrices.

Une fois la torsion disons jusqu'à 5° le couple est intégralement transmis.
Dans les faits avec un tube de 40 mm et Ø 33 inter et une longueur de 3000 mm et un moment de 391 Nm vous avez un angle max de 4,4° et une contrainte T de 43,43 MPa (autant dire moins que les jeux que vous aurez par ailleurs.).

En plus l'effort max et lorsque le plancher est à l'horizontal et l'effort diminue plus vous levez le plancher. De plus ce qui doit être levé n'est pas égal au poids total du plancher mais que la moitié au départ.

Après au lieu d'une chaine vous utilisez un câble. Bien !! sauf que si vous faite un enroulement sur une jante vous n'aurez pas un couple constant pour votre moteur (le couple augmente en même temps que le diamètre augmente du fait de l'enroulement sur lui même). Ceci dit ce n'est pas grave puis le couple nécessaire diminue au delà des 45° de levage).

Si le flambement de l'arbre de transmission est correctement calculé et du fait que vous avez une vitesse de rotation très faible et que le bout de l'arbre ne prend que le quart du total du plancher tu n'a pas besoin du tout des paliers intermédiaires qui sont chiantifiant à mettre et à surtout aligner sur un mur ou autre chose.

Si l'on résume

ne pas se faire peur avec le couple du moto-réducteur pas très puissant (si nous sommes bien dans le cas d'un simili-porte posée sur un sol plat.
au lieu d'utiliser une jante il te suffit de mettre quatre flasques sur ton tube (deux d'un coté et deux de l'autre coté).
un seul palier qui peut être en plastic sur le coté opposé au moto-réducteur
un accouplement élastique entre le moto-réducteur et l'arbre de levage ainsi qu'un crabo simple pour éviter que le moteur ne bloque et chauffe si le switch de fin de course (porte haute) est mal réglé ou est HS).
Prévoir une double sécurité lorsque la porte est en position basse pour éviter que le cable de se réenroule en sens inverse et remonte la porte.

Je n'ai pas compris à quoi servent les IPN sauf si l'on les considère comme les deux poteaux droite et gauche de la porte. Auquel cas des tubes carré de 100 à 120 mm suffisent largement et en plus sont plus esthétiques, dix fois moins lourds et plus facile à fixer dans le sol et en plus moins sensible à la torsion qu'un IPN uniquement conçus pour certains types d'efforts.

La dernière question à se poser est de savoir si l'arbre traversant ne peut pas être tout simplement en haut des tubes carrés (si aucun camion passent entre les poteaux ) alors le tube en haut c'est mieux car cela simplifie les renvois et diminue les efforts et cela fait encore moins de pièces.

J'ai Bon là ! ! ! ! dites le où j'ai faux et surtout donnez les dernières précisions sur qui ou quoi passent entre les poteaux. En fonction de ces précisions je vous donnerais une astuce esthétique.

Cordialement

vogue103 · Novembre 23, 2019, 8:27

Bonjour,

Bon au moins c est claire, la perte mystérieuse vient bien de l'ineptie (et peut être d un manque de charisme de ma part, c est triste :/) :-P

Oulala Stefbeno ! mais vous êtes un génie ! j'avais renoncé au contrepoids car je pensais que ca allait être trop compliqué de mettre ca en place mais je n'avais pas vu les choses comme ca ! c est vrais que si je mets juste un système de mandrin/poid, en fait je pourrais porter 100% du plancher, et pourrais donc utiliser l'energie du moteur pour descendre le plancher et non le monter, ce qui est je pense + securisant, en plus si j'ai des animaux je peux l'arreter a 1m du sol et continuer de la faire descendre en y montant dessus avec la voiture ! (bien sur avec un système pour vérifier qu il n est est rien derrière)

Et il est facile de mettre par exemple 2 poids de chaque coté, et qu il y est les 2 premiers poids qui touche le sols quand le plancher est a 45° !

Dans ce cas, même pas besoin d axe ou 2 moteurs je pense, le plancher ne devrait pas trop vriller si il est tiré que d un coté vu qu il est porté par les poids !

Pour la mairie, alors je suis en campagne et sur mon terrain et non sur la voie publique, je ne peut pas faire en sorte que se soit inaccessible, par contre je peu choisir le sens de l'ouverture ce qui peut aider.

Pour l'axe en haut je ne voulais pas me limiter en hauteur... j'y fais entrer un tracteur/food truck/camion benne 3.5t... (c est aussi pour cela que je pense renoncer a la douve, ou alors il me faudrait une autre entré quelle part :P)

Concernant les systèmes bloquant je pensais mettre des systèmes un peu comme les ceinture de sécurité en + sensible, il faudrait que je me renseigne la dessus. (si c est possible ou pas)

Pour les IPN c est en effet juste les poteaux, j'aime bien surdimensionner, tout de façon lors de la conception je vais prévoir pour qu il n y ai que quelques éléments a changer si j y ajoute une douve (poids + plancher ?)... Enfin ca va dépendre du prix...

Zozo si je pensais au jantes c etais pour augmenter la vitesse d'ouverture fermeture, mais c est vrais que les flasques peuvent suffire suivant la vitesse en sortie motoreducteur.

Par contre qu'entend tu par palier ? (point 3)

Ton point 4 est génial ! Je pensais ajouter une parti blocage mécanique + coupure puissance en sécurité mais je n'avais pas dutout pensé a ca :).

Bon en tout cas, dans un premier temps, la question initial a été répondu, je vais donc passer le post en résolu.

J'ai pas mal de projet a finir avant d'attaquer celui ci et je reviendrais sûrement sur le forum pour le pont Levis et d'autres projet pour ma maison (fabrication d ascenseur pour mon aspirateur robot, table basse qui passe en table haute avec bar de pole dance intégré non visible, etc..)

Merci encore pour vos réponses :) c est très constructifs et intéressant !

Je reviendrais donc sur le sujet fin d année prochaine, et sûrement avant sur le forum pour vous présenter mes autres projets ;).

Merci encore :)