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alimentation moteur 12V solaire

Discussion dans 'Énergies renouvelables' créé par JFMécaService, 5 Février 2014.

  1. JFMécaService

    JFMécaService Apprenti

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    alimentation moteur 12V solaire
    Bonjour à tous,

    je suis sur une étude en ce moment sur laquelle je dois faire un système de "convoyeur vertical".
    En gros, j'ai 2 chaines écartées de 1,4m sur lesquelles sont fixées, repartis uniformément, 13 pièces d'environ 35kgs (soit en gros 450kgs embarqué).
    pour le moment, la chaine fait une longueur d'environ 5m et, le tout doit faire 2 rotations complètes en une journée.

    ce système doit être alimenté par un moteur 12V relié à une batterie et, le tout venant d'un panneau solaire.
    le moteur n'est pas encore dimensionné mais, je pense pas qu'il sera utile d'avoir un couple et une puissance énorme...mais je peux me tromper ! en fait, j'y connais pas grand choses en électricité et donc, je fait appel à vos connaissances pour m'aider.
    il faut donc un panneau solaire qui alimente une batterie mais, que faut-il exactement comme modèle (type, puissance...) ? faut-il d'autres éléments entre la panneau et la batterie (régulateur...) ? ou entre la batterie et le moteur (je pensais simplement mettre un inter. pour couper le jus) ?
    le moteur ne tournera pas vite (j'ai calculé une vitesse de sortie de 7tr/min...) mais, en permanence (sauf arrêt pour manipulation manuelle).

    convoyeur chaine.jpg

    voici un schémas. en rouge, la chaine en question avec sens de rotation horaire.
    la couronne en bas à droite est volontairement plus haute pour "alléger" la puissance moteur vue qu'il n'y à qu'une pente à monter.

    de plus, la batterie devra alimenter une mini pompe de relevage d'eau.

    j'espère avoir donné assez de détails car pour le moment, je ne suis qu'au début de mon étude et donc, tout n'est pas défini.

    merci d'avance.
     
  2. stanloc

    stanloc Compagnon

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  3. moissan

    moissan Compagnon

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    alimentation moteur 12V solaire
    avant de parler d'electricité il faut finir la mecanique

    si les poids sont regulierement reparti sur tout le circuit il n'y a que les frottements qui perdront de la puissance

    mais quel seront les frottement ? tout depand de la qualité de tous les elements ... tu n'en dit pas assez

    souvent quand il est trop difficile de tout calculer il faut realiser la premiere partie et mesurer dans le genre faire tourner avec une manivelle en mesurant l'effort

    autre piege : tes charge seront elle vraiment toujours egalement repartie ? il est bien possible que suivant le passage de chaque poid d'une partie a l'autre il y ai une grosse force en plus ou en moins : et il faudra bien que le moteur fasse ce qu'il faut

    pour eviter une charge variable avec le passage des charges il faut que tu dessine avec precision ton truc pour que le passage des charge sur les 3 poulie soit exactement synchronisé
     
  4. JFMécaService

    JFMécaService Apprenti

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    alimentation moteur 12V solaire
    merci pour cette première réponse ! en effet pour le moment je lance mes hypothèse un peu comme ça car je ne sais pas trop ou je vais avec le dimensionnement moteur et son alim...

    bref pour en dire plus, je pensais partir sur une chaine à maillon creux, ce qui me permet d'accrocher mes pièces directement sur la chaine. donc à priori, pas de problèmes pour passer les couronnes.
    ensuite, l'ensemble sera monté avec les paliers à roulements.

    effectivement, je ne suis pas sûr que les masses soient répartis uniformément car, les pièces en rotation (qui seront des bacs) accueilleront un poids maxi de 15kgs...mais rien me dit qu'il puisse y avoir moins.

    je vais avancer la partie mécanique et je verrais bien ou cela va me mener en termes d'efforts.

    julien.
     
  5. olivierd

    olivierd Nouveau

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    alimentation moteur 12V solaire
    Bonsoir

    Heu, c'est mieux les chaines quand les maillons sont creux... :mrgreen:
    Bon trêve de plaisanterie. si j'ai bien compris, ta chaine va faire tourner des godets, qui se remplieront en partie basse, et devront monter lentement, se vider en passant sur la poulie du haut, et redescendre pour se re-remplir.

    Donc ilk faut que tu saches quelle sera la masse à déplacer ainsi que la vitesse linéaire souhaitée (en gros le temps que mettra un godet pour monter.
    Ensuite pour que le mouvement ne soit pas réversible(descente des godets si pas de courant) je verrais bien un système roue et vis sans foin.

    Enfin, le système devra-t-il fonctionner la nuit (stockage de l'électricité) et les jours sans soleil? dimensionnement des batteries et puissance pour les charger en plus du mouvement..

    Je pense pour finir que le pignon moteur doit au contraire être plus petit.

    Tu nous en dis plus??
    olivier
     
  6. JFMécaService

    JFMécaService Apprenti

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    alimentation moteur 12V solaire
    Bonjour Olivier,

    en fait, ce n'est pas un système de godets...ce sont des bacs qui seront toujours pleins. donc, pas vraiment de variations de masses sauf à la descente car au point haut, il y à un système d'arrosage.

    et pour ce qui est de la vitesse de rotation, le système devra faire 2 tours par jour (jour et nuit) et donc une vitesse très lente...je galère pour trouver un moteur 12V car il me faut un gros couple (dans les 350Nm selon un fabricant)....
    pour le moment, je recherche toujours la motorisation et ensuite, je pourrais voir si il me faut une réduction supplémentaire et dimensionner mes couronnes et pignons.

    et seulement ensuite, je verrais pour le solaire.

    julien.
     
  7. Berola

    Berola Compagnon

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    Bonjour
    Je pense qu'il faut prendre le problème par le début .......et pas à l'envers !
    d'abord réaliser la partie mécanique suivant le cahier des charges
    puis définir le motoréducteur nécessaire ( voir par exemple Galat Parvalux)
    calculer la puissance demandée et la consommation électrique sur 24 h
    ce qui permettra de calculer la capacité de la batterie tampon en fonction de l'autonomie demandée .
    enfin définir les caractéristiques du panneau solaire qui va entretenir/recharger la batterie .
    Voilà comment je procèderai .
    @+
     
  8. moissan

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    alimentation moteur 12V solaire
    ce n'est pas le fabricant du moteur qui va te donner le couple : c'est a toi de le mesurer , en mesurant l'effort sur une manivelle pour faire tourner ton truc a la main

    impossible de trouver un moteur tournant aussi lentement : il faut forcement un motoreducteur , et encore un moto reducteur avec un rapport de reduction assez grand sera cher : il vaut mieux faire le premier etage de reduction avec une chaine : un grand plateau sur ton engin , et un petit pignon sur le moto reducteur

    quand tu aura fait la mesure de couple avec une manivelle on poura te conseiller sur le choix du moteur et du systeme de reduction , mais pas avant car le couple neccessaire peut varier dans des proportion enorme suivant la qualité de realisation de ton systeme

    tu ne nous a pas dit comment se fait le guidage , dans les parties incliné ? chaine simplement tendue ? ou roue sur des guide incliné ? ou frottement ?
     
  9. JFMécaService

    JFMécaService Apprenti

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    alimentation moteur 12V solaire
    Bonjour,

    je suis d'accord avec vous sur le principe de faire dans un premier temps la partie mécanique et ensuite de faire la partie motorisation et solaire.
    sauf que je suis juste dessinateur et mon client est très loin de chez moi...il faut que je vois avec lui si il veut bien procéder comme ça.

    sinon pour ce qui est du guidage pour les parties inclinées, pour le moment je pensais faire un guide simple sur lequel la chaine s'appuierait (ce type de chaine à également des galets).

    julien.
     
  10. Berola

    Berola Compagnon

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    alimentation moteur 12V solaire
    Bonjour
    Vu la faible vitesse demandée la puissance électrique sera peu élevée .
    Si vous ne trouvez pas sur le marché le motoréducteur adapté ( ce qui m'étonnerai !) il y a toujours la possibilité de mettre deux motoréducteurs l'un derrière l'autre . Par contre il faudra concevoir des liaisons mécaniques en conséquence car au final le couple obtenu va être très élevé , emmanchements carré ou hexagonal ,ou bien grosses clavettes .
    @+
     
  11. moissan

    moissan Compagnon

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    alimentation moteur 12V solaire
    tu n'est pas obliger de realiser l'ensemble de cette mecanique pour faire une mesure : tu peut de contenter d'acheter un bout de chaine et faire un bout de rail , y acrocher des poid et tirer dessus en voyant quelle force il faut

    tu n'a pas repondu a ma question sur la synchronisation du passage des poids sur les poulie ... si ce n'est pas equilibré il faudra un couple plus fort

    on peut aussi faire un calcul de bourrin : dire qu'il y a un coefficient de frottement de 0,1 ( une bonne chaine a galet ne sera jamais aussi mauvaise ) donc il faudra 45kg pour tirer les 450 kg

    vitesse 2 x 5 m par jour = 10m / 24h = 0,41m/h

    puissance = vitesse x force

    pour avoir la puissance en w il faut la vitesse en m/s et la force en newton
    45Kg = 450N
    0,41m/h / 3600 = 1,15e-4 m/s

    puissance = 1,15e-4 m/s x 450N = 0,0520 W

    la puissance neccessaire est donc minuscule ... mais attension le reducteur de vitesse ne sera pas parfait et aura des frottement aussi : ne surtout pas utiliser un reducteur industriel trop gros : c'est pour cela qu'il est preferable de faire une partie de la reduction avec des moyens bien adapté a ce cas très particulier

    autre calcul : si les passage des charge sur les poulie ne sont pas equilibrer il faudrait que le moteur ai la puissance de soulever une charge verticalement donc 35kg = 350N
    c'est du même ordre que la force de frottement donc il suffit de doubler la puissance : 0,1W

    comment estimer le rendement du reducteur ?

    vitesse de l'arbre de ta machine ? il faudrai connaitre le diametre des pignon ... tu ne la pas donné ... essai de calcul avec diametre 200mm donc 0,2m x pi = 0,62m de circonference

    1,15e-4 m/s / 0,62 m = 1,83e-4 t/s
    1,83e-4 t/s x 60 = 0,010 t/mn

    avec un moteur moyen tournant a 3000 t/mn il faut une reduction de
    3000 / 0,010 = 300 000

    avec des etage de rapport environ 5 il en faut 8 parce que 5 8 = 390625

    si chaque etage a un rendement de 0,8 le rendement total sera 0,8 8 = 0,16

    donc puissance de moteur 0,1W / 0,16 = 0,625 W

    on est donc dans du très petit ! l'alimentation solaire sera facile
     
  12. JFMécaService

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    alimentation moteur 12V solaire
    bonjour,

    merci pour ces précisions Moissan et Berola !

    pour répondre aux questions, les passages des bacs sur les poulies sont + ou- synchronisés. à savoir que qu'il y à un bac sur chaque poulie à l'instant T. par contre, ils n'arrivent pas exactement au même moment.
    et la poulie moteur fait un Ø nominal de 335mm. ce qui me donne 0.007 tr/min.

    j'ai discuté avec un technicien de chez Parvalux et j'attends son chiffrage. merci Berola pour l'adresse !

    julien.
     
  13. moissan

    moissan Compagnon

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    dans ton premier message cette vitesse de 7t/minute ne tenait pas debout

    faut il un regulateur ... on ne peut pas le deviner : c'est a toi de dire si tu veux une vitesse precise ... avec un moteur a courant continu alimenté a 12V tu aura une vitesse variable avec les frottement ... dans le genre qui tourne 1,5 fois plus vite quand tout va trop bien

    tu peux utiliser un moteur synchone 220V genre plateau tournant de micro onde : c'est le convertisseur 12V 220V qui fera la precision de la vitesse
     
  14. JFMécaService

    JFMécaService Apprenti

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    alimentation moteur 12V solaire
    la différence avec mon premier message est que je parlais de la vitesse de l'arbre moteur que j'estimais. alors que là, je parle de la poulie. je pensais faire une réduction de 1:1000 pour avoir les 0.007 tr/min (et non par jour dans mon précédent message...désolé je vais le rééditer)

    pour le régulateur, je ne sais pas trop encore...ce n'est pas un système qui exige exactement les 2 tours par jour, mais si la variation peut être 1/2 tour en plus...là il faut voir !
     
  15. olivierd

    olivierd Nouveau

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    Si j'ai bien compris, les bacs seront plus lourds à la descente qu'à la montée...-> système irréversible.
    Tes compètences en mécanique (vu ton nom) doivent te permettre de calculer les frottements et les moments et couples nécessaires.

    Autre adresse http://harmonicdrive.net/products/componentsets/

    couple donné selon un fabriquant de quoi?

    Olivier (deux réponses précises données pendant que j'écrivais...)
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
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