Machine à air comprimé, dimensionner, en estimer la force

alainbiggun
Compagnon
21 Octobre 2012
856
Marseille
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous!

(ça coûte rien,et pis c'est poli!!)8-)

Voilà :je suis amené à étudier et proposer une pince pneumatique -air comprimé/ compresseur,ou bouteilles,je reviendrais plus tard dessus-.
j'ai des données mécaniques: 150 kg de pression à l'outil(115 demandés,mais il faut une marge),pression d'air 5-6 bars

le système proposé est un piston qui repousse par l’intermédiaire d'un coin deux leviers sur un axe unique qui vont à l'autre bout exercer une pression avec deux machoires
une vitesse préconisée pour la pince:5 mm/seconde (plus vite il faut exercer plus de force..des tests à l'éprouvette ont été réalisés.)

mais..mes connaissances en meca sont faibles..et pneu:0..

il me faudrait pouvoir quantifier les forces nécessaires pour que le piston puisse repousser les leviers,et la force résultante exercée par les mâchoires en un point précis...un diamètre de piston diam 50 m'a été suggéré. à la pression de 5 bars..mais à voir si sa course influe sur la force ou seulement sur le mouvement..

dimensionner les axes..estimer la consommation d'air..

enfin votre expertise sera précieuse!

rendu pince.JPG
 
Tonton25
Apprenti
12 Juillet 2012
211
Bonjour,
c'est un problème de méca intéressant.
Les 150 Kg de pression à l'outil (1500 N à la louche) où s'exerce cet effort ? Au bout de la pince vue ci-dessus ou au niveau du cône de la tige de vérin ?
Il faudrait un peu plus de détail sur quoi agit la pince, pour faire un bilan des actions mécaniques sur une machoire puis remonter au cône et au piston pour déterminer l'effort sur celui-ci et en déduire son diamètre minimum d'après la pression imposée.
Pour le dimensionnement notamment des axes, une fois les efforts déterminés il sera possible de caractériser les contraintes pour dimensionner les pièces (une petite simulation de RDM avec le modeleur).
 
alainbiggun
Compagnon
21 Octobre 2012
856
Marseille
  • Auteur de la discussion
  • #3
les 150kg s'exerceraient entre les deux mâchoires,à 14.8 mm de l'axe d'articulation des mâchoires,et entre axe des mâchoires et point de contact avec le coin(j'ai dessiné un cone,mais un coin est plus fonctionnel),il y a 36.6mm.. le coin représente 14.5° sur l'horizontale.29° en tout..
j'ai prevu (à la louche ) axes de galets 8 mm et axe de mâchoires 10 mm..

je sens que je dois rentrer dans la cour des mécaniciens..et dans les fonctions de Solidworks (2015) que j'ignore..

-j'ai interet à prendre des notes..

merci pour cet avis d’intérêt!!:smt038:smt038
 
Dernière édition:
Tonton25
Apprenti
12 Juillet 2012
211
graphe0001.png

Si je comprend bien, l'effort sur la machoire serait orienté de cette façon.
En refaisant un tracé à l'échelle à partir d'une mise en plan les deux actions mécaniques (sur le cône et sur l'axe) peuvent rapidement être estimées graphiquement avec la méthode ci-dessus.
Sinon, pour plus de précision les efforts peuvent être déterminés analytiquement, connaissant les dimensions et les angles.
 
alainbiggun
Compagnon
21 Octobre 2012
856
Marseille
  • Auteur de la discussion
  • #5
je vais envoyer une planche indiquant les diverses mesures -distances et angles-

il y a aussi la force d'avancée du "cône"/coin (j'ai calculé pour un diametre de piston de 50 mm et 5 bars 100.034 kgf ou 981 N)

maintenant,n'ayant pas étudié la mecanique(moi,c'etait le métré en peinture /décoration bâtiment il y a 45 ans en arrière),et les maths n'ayant jamais été mon fort(victime de l'arrivée des maths modernes sous forme de patatoïdes)si je pouvais avoir la methode de raisonnement et de calcul,ça me permettrait d’évoluer..meme à 62 ans..:supz:
 
Dernière édition:
Tonton25
Apprenti
12 Juillet 2012
211
cisaille_resolution_graph.jpg

N'ayant pas tous les angles et distances, je suis passé par la résolution graphique qui me donne l'effort exercé par le cône sur un galet (Action 3 = 617,7... N). Bon j'arrondis à 618 N.
Ce qui t'intéresse c'est la composante horizontale (enfin, sur le dessin ci-dessus verticale) de cette force (c'est à dire dans l'axe du vérin). Un petit coup de trigonométrie, connaissant l'angle du cône, je trouve environ 155 N (arrondi au Newton supérieur). Vu qu'il y a l'autre machoire, les efforts sont symétriques, donc 155 N aussi de l'autre côté.
Si je n'ai donc pas fait de con... dans mes calculs et mon raisonnement, la machoire de la pince devrait donc exercer un effort total de 310 N (155 x2) sur la tige du vérin.
P=F/S, donc calcul de la surface puis du diamètre du piston j'arriverais plutôt à 80 mm.
En passant sur une pression de 7 bars, ça permettrait de descendre la diamètre du piston à 55 mm, mettons 60 mm.

Si tu veux tous les détails, je propose de passer éventuellement en MP.

En tout cas je garde cet exemple, j'en ferai un excellent exercice pour mes élèves de terminale...
 
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