Méthode dimensionnement motoréducteur

Bonjour,

J'ai fait appel un des sous-traitants pour dimensionner un motoréducteur. Le problème est qu'on ne me propose pas du tout la même chose. Si les vitesse de sortie et la puissance sont proche dans les deux cas. L'un me propose un couple de 280 Nm et l'autre avec un couple 3 fois plus élevé ! Je suis étonné d'avoir une aussi grande différence entre mes deux fournisseurs.

Je souhaiterais donc déterminé les caractéristiques du motoréducteur moi-même pour avoir un regard plus critique sur ce que l'on me propose. Je fais appel à vous pour connaître la méthode à suivre !

J'ai une charge de 8t à faire translater sur un sol plat à une vitesse de 2m/min. L'entrainement se fait par un système poulie-crémaillère. Caractéristique de la roue dentée : module 8, nombre de dents 15.

Bonjour,

 

Je pense qu'il manque un élément important qui est le frottement.

8 tonnes sur un châssis à roues s'est pas pareil que de déplacer 8tonnes sur du béton.

Est ce sur rails / guides par exemple?

Ce qui est important  s'est de savoir quel effort tu as besoin, pour la vitesse, si ton moteur est géré par un variateur, ca se règle au pire tant qu'il a suffisamment de couple.

Apres bien-sur qui peut le plus peut le moins, mais faut que ton moteur puisse stopper la charge en mouvement aussi.

Bonjour FUZ3D,

J'aurai du le préciser c'est vrai. La charge est sur des roues guidé par un rail effectivement. Vu avec les fournisseurs je vais installer un variateur pour éviter les efforts brutaux et le frein est prévu.

Justement pour moi, l'effort nécessaire pour déplacer la charge correspond au couple de sortie ??

PS :Ayant recontacter mon fournisseur qui me propose le couple le plus faible en lui disant que j'avais une autre proposition avec un couple 3 fois plus élevé, il m'expliquer que avoir un couple trop élevé n'était pas bon non plus et que cela pouvait casser le réducteur. Et qu'il fallait pour avoir quelque chose de fiable faire attention au "facteur d'utilisation", lequel doit être proche de 1, un peu supérieur.

Bonjour

Tout d'abord la grande erreur que je vois des centaines de fois sur un autre forum consiste à confondre puissance en entrée et en sortie.

La règle d'or est que puissance en entrée = Puissance en sortie - (les pertes de frottements).

Ce qu'il faut comprendre c'est que le moto réducteur d'une certaine façon permet de raccourcir le temps ce qui veut dire qu'au lieu d'avoir ta puissance en Joule en une heure ou une minute tu l'as en 10 fois moins de temps (si tu as un réducteur 10/1).

Tu dois aussi tenir compte du nombre de N/m de ton pignon.

Mais ton problème n'est pas là car seul l'inertie à vaincre au démarrage et au freinage est à prendre en compte, (une fois la masse en marche c'est presque rien pour bouger ta masse) Inertie au démarrage pour ton moteur et au freinage pour les dents du pignon et de ta crémaillère si l'arrêt du moteur est instantanée c'est à dire sans ralentissement piloté électroniquement.

Tu n'indiques pas la vitesse de déplacement ce qui est crucial pour l'inertie car une masse m (kg) que l'on accélère avec une accélération constante a (m/s/s) demande un effort : F(N) = m.a jusqu'à ce que la vitesse souhaitée soit atteinte.  L'effort pour vaincre l'inertie de freinage est égale à celle d'accélération. Donc temps et vitesse sont des éléments à prendre en compte en dehors de la masse.

Il faut aussi indiquer combien de galets supportent ta charge et si elle glisse sur des rails (ou le sol)  à l'horizontal ou à la verticale.

Cordialement

EDIT : le frein n'est pas nécessaire car avec un motoréducteur  (exemple réducteur à vis) il y a selon le nombre d'étage une irréversibilité. Le frein n'est utile que si ta masse doit être arrêtée et surtout maintenue dans un pente. Le choix du frein augmente peut-être inutilement le coût de l'ensemble. L'assistance au démarrage et au freinage peut-être aussi superfétatoire selon la vitesse et le rapport de réduction.

 

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Bonjour Zozo_mp,

merci pour ses précisions.

J'avais compris que le démarrage et le freinage étaient les moments où les contraintes sont les plus importantes.

La charge se déplace sur 8 galets quidés par rail sur une surface plane, horizontale. La vitesse de déplacement est de 2 m/min.

As-tu une contrainte de temps pour faire le déplacement ou pour atteindre la vitesse de 2m/min, s'est ce qui déterminera ton accélération /décélération et donc le couple max si je ne me trompe pas (lointain souvenir pour moi  ;) )

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@Fus3D       Oui oui  et une fois que l'on n'a ramené ça en mètres/secondes cela fait 0.0333 m/s soit 33 mm/s donc des pets de lapin. C'est des performance d'une course de limace.   :-)

 

Oui bon ok, s'est vrai que dans son cas s'est négligeable :p

Mais pas sur que la limace soit aussi rapide XD

Je n'ai pas de contrainte de temps imposée pour l'accélération. Ni pour le freinage d'ailleurs.

La contrainte de 2 m/min je l'ai choisit arbitrairement pour avoir la distance total parcouru en 5 min. Cela me semblais satisfaisant.

Bonjour,

Après une soirée de recherche sur un autre forum je pense avoir un peu avancé.

Pour l'accélération : j'ai choisi d'accordé 5 secondes pour atteindre mes 0.033m/s. Est-ce cela est convenable ?

Du coup j'ai Fa = m.a = 8000 * (0.033/5) = 52.8 N

Pour les frottements : beaucoup moins évident a estimer. Ma charge repose sur 8 roues en acier qui comporte 2 roulements à billes chacun. d=65mm et l=40mm.

J'ai vu que je pouvais estimé les frottements avec la formule de Hertz :

b=1.52 raciné carré [(P.R)/(E.L)] = 1.52 raciné carré [(11406*0.0325)/(2.05.10^10*0.01)]=0.002

coef de frottement = b/R = 2/32.5 = 0.06. Je prends 0.07 par sécurité

Ff = 8000*9.81 * 0.07 = 5588.8 N

Donc ma forte total Ft = Fa + Ff = 5641.6 N

de la je calcul le couple nécessaire pour mettre la charge en mouvement avec une roue dentée m=8 et Z=15 :

C = Ft + r = 5641.6 + 0.06 = 338.5 Nm

w=v/r = 0.55 rad/s et P = C.w = 186.2 W, sur ces deux données je suis en concordances avec les fournisseurs.

Par contre, le premier motoréducteur possède un couple de 280 Nm en sortie. Il ne possédait pas d'information quand à l'accélération, ça explique peut-être l'équart ?

L'autre fournisseurs donne 900 Nm de couple. La différence me parrait là anormalement élevé ?

Enfin tout ça, suppose que j'ai effectué la bonne méthode et les bons calculs !