calcul d'une puissance de sortie

  • Auteur de la discussion bavaria59
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J

jacounet

Compagnon
Question subsidiaire: quel est l'ordre de grandeur du couple de machines courantes comme une petite fraiseuse conventionnelle, rabot électrique ou dégauchisseuse, tronçonneuse circulaire à métaux,....?
Salut .
Si tu demande ça , il faut donner la vitesse de sortie de boite pour avoir le couple , et si tu donnes le diamètre de la fraise ...on saura quel est l'effort de coupe sur le rayon de la fraise .
Avec une ZAY 7045 de 1500 Watts et une fraise de 20 mm , en tournant à 80 t/mn , on a un couple de ...=> à vos calculette ...et la force de coupe tangentielle à la fraise de 20 mm est de ...=>
calculs .


Jac.
Ps : je ramasse les copies pour la semaine prochaine .:-D
 
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V

valoris

Compagnon
Bonjour,

Je n'ai pas consulté le forum depuis un certain temps (comme le fût du canon). :drinkers:
Aussi je ne sait plus comment expliquer les différentes notions de puissance d'un moteur électrique, du couple qu'il fourni et sa vitesse de rotation. :mrgreen:

1- la vitesse de rotation d'un moteur électrique, est indépendante de la puissance absorbée (Watt). Elle dépendant de son mode construction, moteur tout courant type universelle, Moteur synchrone, moteur asynchrone monophasé, ou polyphasé.

2 -Pour reprendre les leçons de physique, Le travail d'un couple est égal au moment de la force multiplié par le chemin parcouru.:partyman:

Ce qui s'écrit W= Fx2πrxn

W =joules
r = rayon des poulies (par exemple)
n = n.tr

Si le moteur à une puissance de 120W il fourni au maximum un travail de 120 joules.
Il fournira toujours le même travail quelque soit le rapport des poulies.
Si on monte sur l'axe moteur une poulie Ø100 mm et sur l'arbre récepteur une poulie de 50 mm. Et qu'il tourne à 1500tr/mn soit 25 tr/seconde.

Pour l'arbre moteur W =120 j,
120 = F x 6,28x50x25 d'ou F = 120/ (3925) = 0,0152 newton.
Pour la poulie receptrice
F = 120/(6,28x25x25) = 0,0306 newton

Pour faire simple pour une puissance donnée, plus le diamètre d'une poulie est grand moins il y a de force,
Ou si on considère les rapports de vitesse entre une poulie motrice et réceptrice,
La poulie qui tourne le plus vite transmet le moins de force et inversement.:jesors23:

Cordialement.
Valoris
 
V

vres

Compagnon
Avec une ZAY 7045 de 1500 Watts et une fraise de 20 mm , en tournant à 80 t/mn , on a un couple de ...=> à vos calculette ...et la force de coupe tangentielle à la fraise de 20 mm est de ...=>

Le couple dépend de l'effort, pas de l'étiquette du moteur. Sur un moteur quand tu arrives a la puissance nominale il ne se passe rien (pas de sirène). Beaucoup de moteurs acceptent la surcharge sur une courte durée pour ne pas dire tous.
Quand ta dégauchisseuse tourne a vide le couple fourni est de 0Nm. Le couple du moteur est juste celui pour compenser les pertes.
 
J

jacounet

Compagnon
Salut.
Il s'agit d'une ZAY7045 en plein effort de fraisage ...
Jac.
 
V

vres

Compagnon
Je ne connais pas la ZAY7045, quel est le type de moteur ? continu ? asynchrone ?

Force tangentielle=(( Puissance nominale / Vitesse_broche*rayon_fraise)) * rendement



donc pour ton exemple :
si on a un rendement global de 0.6 :

Force tangentielle = (1500 / ( 1.33*6.28*0.01) *0.6= 1775N ...si je n'ai pas fait d'erreur :belzedar: (il y avait une erreur)

Edit :
Pour ceux qui aurai des problèmes avec les unités :
Puissance nominale en W (en principe puissance électrique consommée)
Vitesse broche en radians par seconde
Rayon fraise en mètre.
Couple en Newton.mètre.
 
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V

valoris

Compagnon
Bonsoir,

Bien sûr comme le prétend Aristote (-341 , -322) éminent savant de l'antiquité, partisan du géocentrisme, la terre est plate et le soleil et les étoiles tourne autour, elle est le centre du monde.

Mais voilà, quelque siècle plus tard un petit malin du nom de Copernik (1473-1543) se permet de contester ce fait indéniable que la terre est le centre du monde.

Il prétend et défend une théorie hérétique selon la quelle le Soleil se trouve au centre de l'Univers et la Terre tourne autour de lui, contre la croyance répandue et admise jusqu'alors. (Théorie de l'héliocentrisme). Conscient des dangers de sa théorie, il se garde bien pendant 36 ans, de divulguer sa pensée. Mais des prélats plus avisé que d'autres le presse de publier ses théories. La révolution luthérienne est passée par là. C'est en 1543 à sa mort, que ses ouvrages paraissent enfin chez un imprimeur de Nuremberg. Pas fou le gus a voulu éviter le bûcher et a préférer calancher avant.

Mais voilà les papes de l'époque étaient des prétentieux bouché à l'émeri. Aussi quant Galilée (un italien : né à Pise en 1564 et mort à Arcetri, près de Florence, le 8 janvier 1642 ) en remis une couche. Il fut expressément prié de revoir sa copie qui était inacceptable. En effet il ne pouvait expliquer à ces prêtres dominicains bornés du couvent de Santa Maria de Rome Juin 1633), pourquoi il y avait deux marées par jour, alors que ces calculs démontraient qu'il n'y en avait qu'une, plus quelques autres babioles du même genre notamment pourquoi l'orbite de la terre n'est pas circulaire. Il fut donc aimablement prié par cet aéropage de renoncer à ces fausses doctrines sous peine d'enfermement dans les prisons du saint office. Heureusement il était pote avec le papa Urbain VIII, qui adouci sa peine. Il fini par être assigné à résidence à Arcetri auprès de ses filles et entouré des ses disciples. Il y mourut le 8 janvier 1642.

Malgré ces petits tracas il inventa trois ou quatre petites choses totalement inutile comme la lunette astronomique, le thermomètre, le microscope, il pondit quelques autres études des planètes, cartographia la lune, se permit de faire un traité de mécanique, démontra le mouvement parabolique d'un corps tombant dans le vide somme toute que des babioles.

Il faut attendre le 18° siècle, Benoît XIV en 1741 et en 1757 pour que l'église admette les théories de Galileo.

Je confirme en mon âme et conscience, la terre tourne.
Quant à ceux qui veulent croire que la terre est plate, libre à eux.
Quand à mes connaissances en mécanique elles sortent tout droit des ouvrages de R. BASQUIN.

Bien le bonsoir.

Valoris.
 
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V

vres

Compagnon
Bon dans ce cas tu as raison c'est bien bien F = 120/(6,28x25x25) = 0,0306 newton... mais juste pour information il ne faut confondre mètre et millimètre-> 25mm= 0.025mètre, ça sort tout droit des ouvrages de de CE1(1) :mrgreen:(c'est une chance, j'ai arrêté en CE2)
Bon je vais aller prendre une aspirine.


(1) A y réfléchir..c est peut-être en CM1
 
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V

valoris

Compagnon
Bonsoir,

IL s'agit d'une force appliquée par mm parcouru.

Mais on peut faire un calcul par rapport au moment dans ce cas il faut calculer la vitesse angulaire en radiants par seconde. Pour calculer la puissance d'un moteur on utilise la formule suivante :



P = Mavec ω = 2πN/60

N en tr/mn
M moment en N/m

Ce qui donne pour une puissance de 150 W et une vitesse de 1500 Tr/MN

150= M.(6,28x1500/60) d'ou M=150/(157) = 0,955 N/m

Donc la force appliquée au bout d'un bras de levier d'une poulie de Ø 50 mm sera :

0,955/0,025 = 38,2 N

La force appliquée sur le bras de levier d'une poulie Ø 100 sera deux fois moins grande.

0,955/0,050 = 19,1 N

Je pense que cela doit répondre au questionnement.

Bien cordialement.

Valoris
 
V

vres

Compagnon
0,955/0,025 = 38,2 N

Tiens ce n'est plus F = 120/(6,28x25x25) = 0,0306 newton ?


C'est fou en passant d'un moteur de 120W a un moteur de 150W et en changeant de formule on multiplie le couple de 1248:roll: Merci, j'y ferai attention maintenant.

M moment en N/m

N.m, le couple augmente avec le bras de levier il me semble, si je ne fais par erreur mais je fais beaucoup d'erreur.

Le problème posé par Jac, c'est un moteur de 1500W, probablement en puissance éléctrique, une vitesse de 80tr/min et une fraise de 20mm de diamètre.
 
Dernière édition:
V

valoris

Compagnon
Bonjour,

Dans le premier cas la force est calculée par rapport à la distance parcourue, dans le second c'est le moment d'une force par rapport à un axe et un point, ce qui est plus adapté au calcul d'un couple moteur, je dois le reconnaître (C en N/m).

Quand a un moteur asynchrone 1500w tournant à 50 tr/mn, j'y crois pas, voir le site de la Bobine,
2 pôles = 3000tr
4 pôles = 1500 tr
6 pôles = 1000 tr,

La vitesse de 50 tr/mn à la broche est obtenue par réduction.

Salutations.

Valoris.
 
V

vres

Compagnon
Dans le premier cas la force est calculée par rapport à la distance parcourue, dans le second c'est le moment d'une force par rapport à un axe et un point, ce qui est plus adapté au calcul d'un couple moteur, je dois le reconnaître (C en N/m).

W= Fx2πrxn = M.ω

Quand a un moteur asynchrone 1500w tournant à 50 tr/mn, j'y crois pas, voir le site de la Bobine,

il faut donner la vitesse de sortie de boite pour avoir le couple ,
 
J

jacounet

Compagnon
Force tangentielle = (1500 / ( 1.33*6.28*0.01) *0.6= 1775N ...si je n'ai pas fait d'erreur
Salut.
Si à mon avis,il doit y avoir une erreur de virgule, je trouve 17 900 N brut sans le rendement, ce qui devrait donner 10 700 N de force tangentielle,... soit 1000kgs.
Ca parait être dans les clous ,sachant qu'un acier type XC38 a une force de rupture de 80 à 100kgs et 60% de cette valeur au cisaillement.
Avec 175 kgs on a un copeau max de à peine 1,7 mm carrés ,avec 1000 kgs on a un copeaux max de 10 mm carrés, ce qui ressemble plus à la taille de ce qu'on peut usiner à cette vitesse... avec la Zay 7045.
A vérifier... bien sûr.
Jac.
 
V

valoris

Compagnon
Jacounet,

Ce que vous recherchez c'est l'effort de coupe sur la pièce.

Voir document joint

Salutations.
Valoris.
effort_de_coupe.pdf
 

Fichiers joints

  • effort_de_coupe.pdf
    316.6 KB · Affichages: 132
J

jacounet

Compagnon
Quand a un moteur asynchrone 1500w tournant à 50 tr/mn, j'y crois pas, voir le site de la Bobine,
Salut.
Il faut comprendre ,comme le fait remarquer CNCserve en me citant, ce que dit Labobine, il ne s'agit pas de la sortie directe du moteur ... qui est un multiple ou sous multiple de 1400/1500 t/mn, on descend à 360/370 t/mn , et on est à 3000 t/mn max avec le nombre de pôle qui va bien ,...mais de la sortie de boite Norton 6 vitesses,qui sur la zay7045,réduit de 20 la vitesse du moteur, en petite vitesse .
A+.
Jac.
 
J

jacounet

Compagnon
Ce que vous recherchez c'est l'effort de coupe sur la pièce.
Salut.
Oui on doit pas être loin de ces formules pratiques,...à vérifier bien sûr.
Sur ce formulaire on est à une moyenne de 150 à 400 kg par mm carrés dans l'acier...
Donc avec la Zay7045 avec 1000 kgs de force tangentielle max disponible, (60t/mn,1500W,fraise de 20mm de diamètre) on peut avoir un copeaux max debité de 2,5 à 7 mm carrés... avec ce formulaire suivant la vitesse d'avance. Avec 10mm carrés calculé avant ,max on était dans le "vrai" ..à défaut d'être pile poil exact.

Jac.
 
Dernière édition:
V

vres

Compagnon
Si à mon avis,il doit y avoir une erreur de virgule, je trouve 17 900 N brut sans le rendement,

Exact désolé :smt021, la machine peut supporter ça ?
Normalement la vitesse de coupe est ou environ de 20m/min soit 400tr/min environ.

pour le calcul de puissance il y a un logiciel en téléchargement sur le forum qui s'appelle "coupe".
C'est un peu plus compliqué que la simple force tangentielle
 
Dernière édition:
J

jacounet

Compagnon
la machine peut supporter ça ?
Salut CNCserv.
C'est une petite/grosse de 340kgs, quand même ..!.:-D
Et oui apparemment, avec une fraise de 20mm à 80 t/mn,j'ai coupé le boulon CHC de 6 mm de diamètre, de mon étau ce qui ramené à la section pleine/active de la vis(2,5mm) et avec le pire des aciers soit 50 kgs/mm carré à la rupture/étirement/cisaillement, il faut une force tangentielle de 2,5x2,5x3,14x50kgs=900 kgs pour rompre cette vis, sans compter que ça a rompu la fonte derrière les cales de butée du mors fixe.
Donc on peut compter, facilement le double soit 1800 kgs exercés au moment de la casse.
Ca peut se comprendre, car on parle de puissance nominale du moteur, donc moyenne, en pointe en à coups on peut sans doute doubler cette force , pendant 5 à 10 ms , sans doute,... juste de quoi casser un étau... comme le mien.:smt077
En ayant mis des goujons de 8mm emmanchés à force dans le socle , je suis passé de 900 kgs de charge de rupture à 2400 kgs... ca devrait juste aller... mais y a pas trop de rab , en coefficient de sécurité on serait à 1,33 ( si on compte 1800kgs,fonte +tige de 8mm)...pas de quoi pavoiser.
Pour avoir un coeff. de sécurité de 2,faudrait des tiges/goujons de 10mm...et là y-a pas assez de matière autour des 10mm d'alésage.:mrgreen:
A+.
Jac.
 
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