Consommation énergie machine

[justin6771]

Bonjour,

Je travaille actuellement sur le dimensionnement d'axe de machine outils (xyz). Je voudrai déterminer la consommation en énergie de cette machine outils (en fonction d'un cycle) et je me demandais comment on pouvait réaliser cela. Est-ce que juste en fonction d'un couple et d'une vitesse de rotation, on peut détermine la consommation ou c'est plus complexe que ca (Pméca=C*w et Pélec=Pméca/rendement.moteur) ?
Je vous joins un exemple de cycle.

Merci.

 

[osiver]

C'est dans quel cadre ? Purement théorique ou vous cherchez à définir la consommation d'un parc de machines par exemple ?
La charge tient compte des efforts d'usinage ?
Vous avez établi la consommation au repos ? Une machine a un certain nombre d'organes qui consomment même à l'arrêt, comme les drivers d'axes les moteurs en maintien de position etc ...

 

[justin6771]

Merci pour votre réponse. Oui c'est pour déterminer la consommation en énergie d'une machine (et ainsi généraliser ca à un ensemble de machine en fonction de la charge). Oui les efforts d'usinages sont pris en compte.

Non pas encore. Je voulais juste savoir pour le moment si la méthode pour déterminer le consommation en énergie d'un axe de machine en mouvement fonctionnait avec Pméca=C*w et Pélec=Pméca/rendement puis multiplier cette Pélec par le temps (par rapport au cycle).

 

[serge 91]

Bonjour,
Je vois pas le rapport entre la consommation d'énergie et le dimensionnement des axes ?
Les axes sont fonction du couple, l'énergie dépend du temps !

 

[justin6771]

C'est juste personnel, je dis juste que je travaille sur le dimensionnement et la j'ai envie de déterminer la consommation en énergie de l'axe. Et donc je me disais si je met en place un cycle qui dépend du temps avec le couple moteur, je peux déterminer ma consommation en énergie de mon axe (avec la Pméca -> Pélec).

 

[MRG-NK]

Bonjour
La puissance est bien p = 2 * PI * m * n soit 6;28 fois le couple multiplié par vitesse en tours par seconde.
ou p = couple (en metre*Newton) * vitesse angulaire en radians par secondes.
Comme déjà dit : l'arbre devra fournir le couple global pour toute la machine.

Si le tableau décrit tout ce que l'arbre subit : on prend uniquement en compte le tableau.
Tous les éléments y sont indiqués, en particulier ce qui est lié au démarrage et les accélérations subies, les efforts lors du travail.

Si le tableau décrit ce que la machine : comprendre le récepteur qui travaille, alors, c'est un peu plus complexe.
Il faut tenir compte des autres éléments qui eux aussi voir subir des accélérations au démarrage, au freinage, et qui offriront une résistance lors de l'utilisation.


Sur le tableau j'ai vu valeur 6 pour acceleration
les valeurs du tableau sont-elle ce qui correspond aux conditions réelles de la machine ou une donnée technique pour un matériau ?

Je vois aussi longueur de course en millimètres
Je suppose qu'on parle de la course de l'axe :
ligne 2 l'axe a parcouru 15m en 1 minute et a subi une force 9715 Neuwton

J'ai imaginé un arbre qui transmet l'énergie à tout le dispositif.

Je suppose que le tableau décrit ce qui concerne l'arbre, et pas la machine.
Si c'est le cas, il faut prendre en compte, par exemple pour les forces en jeu
faire la somme des forces positives, Justin indique que l'on tient compte de la machine en fonctionnement.
On aura une valeur.
Faire la somme de ce qui est négatif : tout ce qui concerne l'arret, le freinage.
La plus grande valeur définira la force maximale subie.

Pour le calcul du couple : la somme des produits déplacement (la course) * la force
Faire le total du positif, du négarif Je suppose qu(il n'y a pas d'exclusion

La puissance total des lignes couple * vitesse
Voir s'il y a des exclusion : en clair on ne peut pas avoir la somme de 2 lignes du tableau en même temps.

Comme dit par Osiver, il faut tenir compte d'autres consommations ; tel que des moteurs auxiliaires,
et aussi des pompes si on a besoin de lubrifier en permance, de l'éclairage du poste de travail, et aussi du chauffage, du refroidissement, de la ventilation ; le courant consommé par les organes de régulation, controle, commande....

Pour la puissance du moteur : tenir compte de son rendement, pour la consommation courant, tenir compte de son Cos Phi

En ce qui concerne la consommation globale de l'atelier : toutes les machines ne tournentont pas en plein régime en même temps... même si toutes sont en activité.
Donc, cela change : si on a 2 machines, il faudra prendre 2 fois la consommation
Si on a 100 machines ; même si les 100 en fonction on n'aura pas 100 fois conso maximun d'une machine.

Comme le remarque Serge 91 : l'énergie, c'est la somme des puissances consommées dans le temps.
Par exemple, si on travaille 60% de temps à charge nominale 20% de temps à mi charge 20% du temps consommation 0
ON aura un global de 70% du nominal

En ce qui concerne le dimensionnement de l'atelier, si on a 10 machines, on risque fort d'avoir en meme temps
8 machines en puissance nominale et 2 à 20%
Le global passe à 90% de toutes les machines.

Si le tableau décrit la machine, sans décrire ce qui lui donne la puissance : son moteur, alors il faut tenir compte de son rendement pour évaluer la puissance totale consommée dans l'atelier ; c'est à dire l'ampérage qu'il faudra prévoir.

.

 

[serge 91]

De quoi est-il question ?
Que d'énergie dépensée ...

 

[Edmond96]

bonjour,
ou alors vous branchez un compteur d'énergie (une trentaine d'euros, voire gratuit si récupe...) en entrée de la machine et vous effectuez un cycle.

 

[serge 91]

@MRG-NK
Mais de quoi tu parle ,
Ça n'a aucun rapport avec la question, ça part dans tout les sens, et c'est "incompréhensible"...

 

[Edmond96]

Salut
A l'école on apprend toujours à concevoir les cycles les plus rapides, mais jamais les plus économes

Oui, on devrait pourtant apprendre le plus efficace!

 

[osiver]

Oui, on devrait pourtant apprendre le plus efficace!

Certes mais tout est dans la définition de l'efficacité. Économique, en temps, en matériaux, en énergie, en génération de polluants, en main d'oeuvre ...
Suivant les coûts ou l'intérêt moral à long terme, ça peut singulièrement varier!

 

[slouptoouut]

Bonjour,

mais au juste, initialement, c'est quoi le but ?

Je suppose que la machine-outil est une machine CN ?

Dimensionner correctement la section du fil, le calibre du disjoncteur, pour alimenter la machine ? et pour s'assurer de ne pas surcharger l'installation de l'atelier ? (ceci passe par la connaissance du rendement du ou des moteurs ? leur cosinus phi ? le type de variation de vitesse, de freinage ? puis par des calculs du domaine des électriciens pour dimensionner la section de fil , le disjoncteur... Avec parfois des compromis a faire selon le matériel électrique existant !)

Ou optimiser l'efficacité de la machine, s'assurer qu'on ne lui demande pas vraiment trop peu, et pas trop non plus en ne surchargeant pas celle ci ? (ce qui passe plutôt par calculer le couple et la puissance demandé , a adapter les vitesses et profondeurs de passes et creer ou modifier le programme en G-code en fonction de cela et du nombre de passes qui sera requis , a optimiser les trajectoires d'outils, les retours rapide ...En sachant que le le cycle théoriquement le plus rapide n'est parfois pas forcément le plus efficace ou plus économe)

C'est assez différent : Dans un cas , c'est plutôt de l'électricité et de l'électrotechnique ... Dans l'autre cas c'est plutôt de la productique et de la programmation en code ISO ...

 

[justin6771]

Bonjour,

Merci pour toutes vos réponses.

C'est ça, mais attention il n'y a pas que le rendement du moteur à condidérer, il y a aussi le rendement de la transmission mécanique. Est-il déjà pris en compte dans le couple résistant appliqué à l'arbre ?

Oui le rendement de la transmission mécanique est pris en compte dans le calcul du couple résistant.

Ou optimiser l'efficacité de la machine

Oui c'est plus pour l'efficacité énergétique de la machine. Et c'est pour une machine CN.

En ce qui concerne mes cycles, j'ai choisis différents cycles d'usinage de fraisage (ébauche, finition, changement outils) et ainsi calculer la consommation pour chaque cycle.