Dimensionnement d'un moteur entraînant une vis sans fin

joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous
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je suis étudiant en systèmes automatisés, j'aurai besoin de vos connaissances pour résoudre un problème que je rencontre pour la réalisation de mon projet de fin d’étude intitulé Conception d'une imprimante 3D à béton. , .

En fait j'ai un système de vis sans fin situé dans une buse qui écoule le béton jusqu’à la tete de la buse pour l'impression. cette vis est entraînée par un moteur .
Mon problème est le suivant, je cherche à calculer la puissance nécessaire au moteur pour qu'il puisse entraîner la vis et le béton glissant dessus de facon verticale.
la buse complète fait 400mm de long et 100mm de diamètre.

Merci d'avance pour votre aide.
 
cf63
Compagnon
13 Juillet 2008
1 817
Clermont Ferrand
Bonjour joel tisse,

Un peu sommaire les éléments du cahier des charges pour se prononcer...
On a aucun idée de vitesse, débit, viscosité du produit, etc...
( Méthode pifométrique)
Vis horizontale, oblique, verticale, structure ouverte ???


La seule chose que j 'aurai comme élément de comparaison:
c'est une vis à grains qui remontait le grain (mais ou blé) dans un silo: vis Ø 100; lg environ 4m.
le moteur était situé en pied de vis, c' était un 2 cv (peut être 1000 t/mn avec réduction par poulies) entrainement par 2 courroies sur la vis.
Les frottements du produit sur le tube de la vis sont des frottements "secs" , adhérence faible du grain (ce qui ne semble pas être la cas pour du béton)
Mais j 'ai vu le moteur "caler" quand il y avait un obstacle.
Regarder les produits existants en agricole pour avoir une idée de base.

Cldt, cf63.
 
Vilozorro
Ouvrier
21 Mai 2018
408
Une vis d'Archimede quoi ?
Je pense que le plus simple est de calculer la puissance et d'en déduire le couple.

La puissance pour élever telle masse de béton de telle hauteur en telle durée, c'est facile à calculer.
Reste à calculer la puissance perdue par les frottements visqueux du béton sur la longueur développée de la vis. (Là c'est moins simple vu que l'écoulement a une forme tordue et morcelée...)

(Putile + Ppertes) / régime = couple
 
Alex31
Compagnon
31 Août 2014
1 362
12350 et 31200
Bjr

Bonjour à tous Voir la pièce jointe 497271
je suis étudiant en systèmes automatisés,
concentre toi sur l'automatisme, l'étude mécanique de la pompe a béton ne doit pas te disperser
présente des éléments en te basant sur des caractéristique de pompes a vis réelles (voir mon paragraphe "kiloutou"
et trouve un étudiant dans un IUT/BTS/Ecole ingé qui à un projet d'étude concernant uniquement la partie caractéristique béton, (fluidité / densité/ temps de séchage) pour une impression 3D (ces sujets sont a la mode)

sinon:
d'un coté tu fais une belle note de calcul avec les éléments cités au dessus + ajoute la perte de charge due a la longueur de tuyaux entre la pompe et la bus (dont tu ne parle nulle part)

et de l'autre
tu vas faire un tour chez Kiloutou (ou autre), pour récupérer des infos sur leur pompes a beton (puissance / debit / fluidité)
et tu expliqueras pourquoi ton calcul correspond (ou ne correspond pas) à la réalité


ex (dans le descriptif) Motoréducteur 7,5 kW, 175 Tr/min (j'ai pris la 1ère trouvé sur le net, ne me dites pas que ça sert à autre chose / chape fluide / crepi de façade ou autre....)
1569412608266.png
 
joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
  • Auteur de la discussion
  • #7
Merci bien pour toutes vos réponses.
c'est un projet pédagogique.
Nous avons un cahier de charge assez limité. le directeur m'a demandé de moi même faire un cahier de charge approprié.

La buse a un rôle primaire d’assurer la sortie du béton sans bouchon et sans porosité.
Pour pouvoir extruder en continu sans à-coups et sans arrêt, j'ai opté pour la vis sans fin.
L’axe central est équipé d’une vis sans fin qui pousse le béton vers la buse.
L’arrivée du béton sera effectuée via une ouverture adjacente à la vis et aussi de façon . Pas besoin de pompe.

j'ai terminé la conception de la buse et de la vis d’Archimède .
la buse complète fait 400mim et 110mim de diamètre.

Mon problème se trouve au niveau du choix du moteur qui sera couplé a la vis d’Archimède.

Pour ce qui est du dimensionnement du moteurs, des calculs de pressions et tout, je n'ai encore rien fait et aucune donnée.

merci, je répondrai a vos commentaires...

et voici une image de la buse.
 
Jope004
Compagnon
15 Février 2010
1 346
FR-95 Marines
Pour une application en buse de imprimante 3d béton, il faut un débit régulier en sortie malgré les aléas (béton plus ou moins pâteux). Donc il faut largement surdimensionner le couple pour que la vitesse n'en soit pas affectée. Le couple en lui-même dépend du pas de l' hélice, de l'état des surfaces et aussi de l'effet de compression dû au petit orifice de sortie.
 
joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
Bonjour,
:bienven:
Un dessin ou croquis en coupe de la buse pourrait aider à répondre.
Je pense qu'on peut arriver à estimer le couple nécessaire.
Pour la puissance, ça dépend principalement du débit maxi de béton (vitesse de rotation maxi de la vis sans fin).
d'accord merci pour ta remaque , je vais calculer la vitesse de rotation. je pense que ca pourra facilement

vis sans fin.PNG
 
joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
Pour une application en buse de imprimante 3d béton, il faut un débit régulier en sortie malgré les aléas (béton plus ou moins pâteux). Donc il faut largement surdimensionner le couple pour que la vitesse n'en soit pas affectée. Le couple en lui-même dépend du pas de l' hélice, de l'état des surfaces et aussi de l'effet de compression dû au petit orifice de sortie.
ouiiii merciii , maintenant que tu le dis , je vois plus clair... je dois prendre en compte la compression au niveau de lorifice de la tete de la buse.
merci bien , je commence les calculs
 
joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
Pour une application en buse de imprimante 3d béton, il faut un débit régulier en sortie malgré les aléas (béton plus ou moins pâteux). Donc il faut largement surdimensionner le couple pour que la vitesse n'en soit pas affectée. Le couple en lui-même dépend du pas de l' hélice, de l'état des surfaces et aussi de l'effet de compression dû au petit orifice de sortie.
ouiiii merciii , maintenant que tu le dis , je vois plus clair... je dois prendre en compte la compression au niveau de lorifice de la tete de la buse.
merci bien , je commence les calculs
 
joel tisse
Nouveau
25 Septembre 2019
18
Bjr



concentre toi sur l'automatisme, l'étude mécanique de la pompe a béton ne doit pas te disperser
présente des éléments en te basant sur des caractéristique de pompes a vis réelles (voir mon paragraphe "kiloutou"
et trouve un étudiant dans un IUT/BTS/Ecole ingé qui à un projet d'étude concernant uniquement la partie caractéristique béton, (fluidité / densité/ temps de séchage) pour une impression 3D (ces sujets sont a la mode)

sinon:
d'un coté tu fais une belle note de calcul avec les éléments cités au dessus + ajoute la perte de charge due a la longueur de tuyaux entre la pompe et la bus (dont tu ne parle nulle part)

et de l'autre
tu vas faire un tour chez Kiloutou (ou autre), pour récupérer des infos sur leur pompes a beton (puissance / debit / fluidité)
et tu expliqueras pourquoi ton calcul correspond (ou ne correspond pas) à la réalité


ex (dans le descriptif) Motoréducteur 7,5 kW, 175 Tr/min (j'ai pris la 1ère trouvé sur le net, ne me dites pas que ça sert à autre chose / chape fluide / crepi de façade ou autre....)
Voir la pièce jointe 497301
Merci bien pour la reponse.
c'est une bonne approche mais pour notre système, nous n'utiliserons pas de pompe. c'est dans notre cahier de charge . le chargement sera fait de facon manuelle. je vais quand meme tenir compte des infos de la pompe, je pourrai avoir une idée des données que mon moteur pourra utiliser pour faire tourner la vis ....

Merci bien
 
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