Alex_T31
Ouvrier
Salut salut.
Je vous présente mon projet actuel. Etant dans l'art, création bois et métal, j'investit pour un atelier de mécanique pour de l'outillage, ainsi que des machines à bois pour le travailler. J'ai eut l'occasion d'échanger mon ancien gros tour contre un petit combiné bois en fonte. Le hic, c'est qu'une courroie plate entraîne la toupie avec moteur commun. Un 2cv qui entraîne la rabot-dégau en même temps que la toupie, c'est un peu léger. Ça c'est la petite histoire.
Le projet est donc de rendre indépendante la toupie, avec un moteur supplémentaire ainsi que les rapports de réduction qui vont bien afin d'avoir une bonne plage de vitesse, style gamme de toupie professionnelle en arbre de 30mm.
Je présente la démarche. J'ai à ma disposition : 1 table de toupie en fonte, un corps en fonte à visser sur une structure contenant l'arbre de la toupie, la manivelle + couple conique 45° pour faire monter descendre l'arbre, écrou bronze 18*4 trapézoidal + vis.
Donc 1/ : trouver un moteur. Une toupie pro fait dispose d'un 4cv. J'ai trouvé un 3 cv à 2820 tr/mn pour pas trop cher, se sera suffisant. Il faut donc dans un 1er temps calculer les rapports de réduction pour avoir une plage fixée d'origine. J'ai choisit : 1800 / 3000 / 6000 / 8400, ce qui correspond à une gamme pro, et la plupart de tous les outils.
Ensuite il faut dimensionner les plus petites poulies de chaque rapport à la vitesse de rotation Ni de sorte à transmettre au minimum 2,2 kW par plage. Je met un fichier excel à disposition où tous les calculs sont résumés. Je me suis pas trop posé de questions, tout est basé selon la méthode de "TEXROPE".
La démarche générale est donc :
1- choisir le moteur + les plages de vitesses.
2- jouer sur les diamètres de poulies (dans mon fichier les poulies côté toupie car encombrement réduit) de sorte à : a/ transmettre la puissance b/ respecter l'encombrement c/ avoir une tension de courroie acceptable d/ ne pas trop avoir d'écart sur la longueur de courroie nécessaire entre chaque rapport.
3- calculer les tensions et longueur de courroie. On boucle pas mal sur la méthode de calcul, mais l'idée c'est de jouer sur les paramètres jusqu'à avoir ce qu'il faut.
Bon, je me suis aperçut que j'aurai pu mieux optimiser mes longueurs de courroies, mais ça passe plutôt bien par rapport à ma table de toupie, donc j'en resterai à ce qu'il y a sur le fichier excel :
v1 : 1800 tr/mn : Dtoupie 132 mm / D moteur 84 mm
v2 : 3000 tr/mn : Dtoupie 100 mm / D moteur 106 mm
v3 : 6000 tr/mn : Dtoupie 80 mm / D moteur 170 mm
v1 : 8400 tr/mn : Dtoupie 63 mm / D moteur 188 mm
Ensuite j'ai calculé un ressort de torsion en fonction de la tension de courroie à admettre + du poids du moteur à bouger, le tout monté sur pivot. Je ne pense pas le faire, mais bon, c'est pour la science ...
Ensuite, sur ECMU-CSR, pour les vis trap, il y a un protocole de calcul. J'ai vérifié que l'écrou bronze supportera la charge, c'est bien le cas, avec 32% de sécurité environ. Tout y est expliqué.
Enfin, j'ai vérifié que le couple conique assurera la rotation en termes de contraintes mécaniques. Là les formules utilisées sont celles que j'ai trouvé sur le net, je ne sais pas si sont les bonnes, donc si vous avez de quoi dimensionner un engrenage conique ça m'intéresse. En fait il faut partir de la puissance à transmettre P (W), j'ai mesuré l'engrenage disponible : largeur b 10 mm, module 1,5, ce qui donne k=0,66. Ensuite avec le nombre de dent + limite élastique matière, on en déduit la largeur réelle nécessaire pour transmettre la puissance, je trouve 7 mm, pour 10 mm, c'est OK.
Voilà, concernant la conception, je me suis inspiré d'une toupie existante, il faut assurer la montée/descente du moteur avec l'arbre, ainsi que le changement/tension de courroie. Les poulies sont à moyeux amovibles, donc dispo sur "demande". Ça a le luxe de pouvoir même changer de longueur de courroie si vraiment ça ne passe pas en terme d'encombrement.
La platine est dans de l'acier S235 de 15 mm d'épaisseur. Vérification des contraintes par éléments finis, en prenant en compte le guidage supplémentaire de l'axe de pivotement du moteur connecté au bâti de la toupie. A noter qu'il y a un système de serrage sous la platine pour fixer la tension de la courroie. Cela fait aussi l'objet de raidir la platine, un peu comme une poutre en T. Moins d'1/100 de déplacement, 5 MPa de sur-contrainte, je pense que ça ira.
Finalement, j'aurai besoin : d'une découpe lazer/jet d'eau de la platine qui maintient le tout ( j'ai fait une demande à ce sujet), de me tourner quelques petites pièces, de me faire cette tôles pliées de 5 mm pour le moteur, et d'adapter la vis trap . C'est pas bien méchant, et je suis bien motivé.
Vos avis m'intéressent, peut-être ai-je manqué quelque chose, et si quelqu'un souhaite se lancer dans ce projet, ça fera une bonne base
A bientôt !Voir la pièce jointe Calculs Poulies Manchons.xls
Je vous présente mon projet actuel. Etant dans l'art, création bois et métal, j'investit pour un atelier de mécanique pour de l'outillage, ainsi que des machines à bois pour le travailler. J'ai eut l'occasion d'échanger mon ancien gros tour contre un petit combiné bois en fonte. Le hic, c'est qu'une courroie plate entraîne la toupie avec moteur commun. Un 2cv qui entraîne la rabot-dégau en même temps que la toupie, c'est un peu léger. Ça c'est la petite histoire.
Le projet est donc de rendre indépendante la toupie, avec un moteur supplémentaire ainsi que les rapports de réduction qui vont bien afin d'avoir une bonne plage de vitesse, style gamme de toupie professionnelle en arbre de 30mm.
Je présente la démarche. J'ai à ma disposition : 1 table de toupie en fonte, un corps en fonte à visser sur une structure contenant l'arbre de la toupie, la manivelle + couple conique 45° pour faire monter descendre l'arbre, écrou bronze 18*4 trapézoidal + vis.
Donc 1/ : trouver un moteur. Une toupie pro fait dispose d'un 4cv. J'ai trouvé un 3 cv à 2820 tr/mn pour pas trop cher, se sera suffisant. Il faut donc dans un 1er temps calculer les rapports de réduction pour avoir une plage fixée d'origine. J'ai choisit : 1800 / 3000 / 6000 / 8400, ce qui correspond à une gamme pro, et la plupart de tous les outils.
Ensuite il faut dimensionner les plus petites poulies de chaque rapport à la vitesse de rotation Ni de sorte à transmettre au minimum 2,2 kW par plage. Je met un fichier excel à disposition où tous les calculs sont résumés. Je me suis pas trop posé de questions, tout est basé selon la méthode de "TEXROPE".
La démarche générale est donc :
1- choisir le moteur + les plages de vitesses.
2- jouer sur les diamètres de poulies (dans mon fichier les poulies côté toupie car encombrement réduit) de sorte à : a/ transmettre la puissance b/ respecter l'encombrement c/ avoir une tension de courroie acceptable d/ ne pas trop avoir d'écart sur la longueur de courroie nécessaire entre chaque rapport.
3- calculer les tensions et longueur de courroie. On boucle pas mal sur la méthode de calcul, mais l'idée c'est de jouer sur les paramètres jusqu'à avoir ce qu'il faut.
Bon, je me suis aperçut que j'aurai pu mieux optimiser mes longueurs de courroies, mais ça passe plutôt bien par rapport à ma table de toupie, donc j'en resterai à ce qu'il y a sur le fichier excel :
v1 : 1800 tr/mn : Dtoupie 132 mm / D moteur 84 mm
v2 : 3000 tr/mn : Dtoupie 100 mm / D moteur 106 mm
v3 : 6000 tr/mn : Dtoupie 80 mm / D moteur 170 mm
v1 : 8400 tr/mn : Dtoupie 63 mm / D moteur 188 mm
Ensuite j'ai calculé un ressort de torsion en fonction de la tension de courroie à admettre + du poids du moteur à bouger, le tout monté sur pivot. Je ne pense pas le faire, mais bon, c'est pour la science ...
Ensuite, sur ECMU-CSR, pour les vis trap, il y a un protocole de calcul. J'ai vérifié que l'écrou bronze supportera la charge, c'est bien le cas, avec 32% de sécurité environ. Tout y est expliqué.
Enfin, j'ai vérifié que le couple conique assurera la rotation en termes de contraintes mécaniques. Là les formules utilisées sont celles que j'ai trouvé sur le net, je ne sais pas si sont les bonnes, donc si vous avez de quoi dimensionner un engrenage conique ça m'intéresse. En fait il faut partir de la puissance à transmettre P (W), j'ai mesuré l'engrenage disponible : largeur b 10 mm, module 1,5, ce qui donne k=0,66. Ensuite avec le nombre de dent + limite élastique matière, on en déduit la largeur réelle nécessaire pour transmettre la puissance, je trouve 7 mm, pour 10 mm, c'est OK.
Voilà, concernant la conception, je me suis inspiré d'une toupie existante, il faut assurer la montée/descente du moteur avec l'arbre, ainsi que le changement/tension de courroie. Les poulies sont à moyeux amovibles, donc dispo sur "demande". Ça a le luxe de pouvoir même changer de longueur de courroie si vraiment ça ne passe pas en terme d'encombrement.
La platine est dans de l'acier S235 de 15 mm d'épaisseur. Vérification des contraintes par éléments finis, en prenant en compte le guidage supplémentaire de l'axe de pivotement du moteur connecté au bâti de la toupie. A noter qu'il y a un système de serrage sous la platine pour fixer la tension de la courroie. Cela fait aussi l'objet de raidir la platine, un peu comme une poutre en T. Moins d'1/100 de déplacement, 5 MPa de sur-contrainte, je pense que ça ira.
Finalement, j'aurai besoin : d'une découpe lazer/jet d'eau de la platine qui maintient le tout ( j'ai fait une demande à ce sujet), de me tourner quelques petites pièces, de me faire cette tôles pliées de 5 mm pour le moteur, et d'adapter la vis trap . C'est pas bien méchant, et je suis bien motivé.
Vos avis m'intéressent, peut-être ai-je manqué quelque chose, et si quelqu'un souhaite se lancer dans ce projet, ça fera une bonne base
A bientôt !Voir la pièce jointe Calculs Poulies Manchons.xls
