Forums Remontées Mécaniques: Calcul raideur du ressort pince débrayable - Forums Remontées Mécaniques

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Calcul raideur du ressort pince débrayable idée pour calculer cette raideur?

#1 L'utilisateur est hors-ligne   MarkhY 

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Posté 15 janvier 2006 - 22:45

Bonsoir à tous,

Voilà mon premier message sur le forum, j'en profite donc pour me présenter.
Je suis Markhy, jeune skieur pour le loisir, et étudiant en sciences et technologie, j'ai décidé de m'interesser de plus prés au remontées mécaniques et plus particuliérement aux télésiéges débrayables.

Aprés avoir parcouru ce site, que dis-je, cette bible des remontées mécaniques, j'ai émis quelques hypothèses quant à la raideur du ressort de la pince débrayable:

Il faut que le ressort soit assez raide pour maintenir la pince fermé dans toutes les conditions et pas trop raide pour pouvoir être ouvert par un organe qui ne soit pas surdimensionné en puissance (par exemple il serait impossible d?ouvrir le ressort à l?aide d?une presse de 100kg qui tombe de 2m pour ouvrir tous les sièges).

Le siége ne doit pas se coincer dans le rail (une barre indéformable ne convient donc pas) et d?autre part il ne faut pas que le rail ne se déforme pas donc ne s?use pas.
→ Calcul de la raideur maximal et raideur minimal du ressort

1)cf. données du constructeur pour éviter la déformation d?un rail.
D?où limite supérieur à la valeur de K.
2)Maintient en ligne : il ne faut pas que le ressort soit humainement déblocable, ou que le vent puisse appuyer dessus.
D?où limite inférieur à la valeur de K.

J'ai donc comme idée d'encadrer la valeur de cette raideur.
Mais seulement je ne sais pas par quel bout y aller.
Peut-être sauriez vous m'aider?

Merci de m'avoir lu, merci au webmaster pour son travail et merci d'avance pour vos futures réponses.

Cordialement, Markhy
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#2 L'utilisateur est hors-ligne   scorp1350 

  • TSD4B des Jasseries
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Posté 15 janvier 2006 - 23:49

slt je ne vasi pas répondre a toutes tes questions quelqu'un comme guillaume le fera bcp mieux que moi. Mais je pense qu'avant de te poser cette question tu devrait bien regarder le fonctionnement de la pince lors de l'entrée en gare.
Une pince en gros c'est quoi ?? Eb grso tout simplement un système de levier je rentre pas dans les détail cette image suffit pour parlé du cas des ressorts. Qui dit levier dit moins de force à exercer pour ouvrir la pince. Une pince de débrayable pour un 6 place la force à exercer sur le levier est de l'ordre de 400kg je dois pas trop dire de betise je pense. Donc au niveau du vent rient a craindre meme 10kg ac la faible prise au vent qu'il y a le vent ne ferais rien. Pour ce qui est du rail et du risque de déformation y a pas trop de souci à ce faire la tole d'acier d'une epaisseur qui doit etre de l'ordre d'1 cm ne subie aucune déformation (ps il ne s'agit pas d'un rail droit mais d'un tole ou rail ac une forme bien particulière permettant l'ouverture et fermeture de la pince lors du passage dans les lanceurs.

Bon sinon pour finir tu as donner 2 points necessaires

1)cf. données du constructeur pour éviter la déformation d?un rail. (PS : sur ce point je dirais que le rail ne nous imposera pas de limite pour k)
2)Maintient en ligne

Mais je pense que tu en a oublier 1 essentiel qui sans ça tout tombe à l'eau dès le début il s'agit du type de pince comme je disait elle fonctionne comme un levier et celui ci différent selon les constructeurs et même dans leur gamme. Donc je pense que tu n'es qu'au début de ton calcul de K enfin il est interressant de ce poser la question mais il faut avoir tous les élements et je suis sur que j'en ai oublier mais t'inquète pas les autres personnes du forum n'hisiterons pas à répondre à ta question et détailler ce que j'ai vite résumé .

Allé bonne continuation dans tes calcules!!!
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#3 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 16 janvier 2006 - 13:24

Je compte faire une modelisation (avec Solid Works ou mieux Catia) d'une pince de TSD (et de préférence une pince Doppelmayr car sa conception est plus simple que la pince Poma) connaissant le profil de came et quelques autres infos, on devrat pouvoir déterminer quelques caractéristiques approchées de telles pinces...

Sinon, la came de débrayage est fixée et ne bougera pas, de plus, la came est en acier alors que le galet du levier de la pince est en matière platique (tefflon ??)
Donc le galet s'usera en premier, et c'est tant mieux car c'est tout de même plus pratique de changer un galet que de changer une came de débrayage, même s'il faut changer 100 galets de pince ...

Une pince coincée dans un lanceur .. euh .. le profil de came est étudier pour empêcher cela (il ne faut pas que l'angle d'attaque soit trop important ...)

Citation

par exemple il serait impossible d?ouvrir le ressort à l?aide d?une presse de 100kg qui tombe de 2m pour ouvrir tous les sièges

j'ai du mal à comprendre la .. le spinces ne sont pas ouvertes comme ça (et heureusement)
c'est la réaction de la came de débrayage sur la pince qui ouvre la pince, et non pas un effort que communique réellement la came au levier de la pince.

Enfin voila ce que je pense, je vais essayer le plus rapidement possible d'entamer cette modélisation .. je commencerais avec juste des aspects cinématiques (c'est-à-dire sans réelle forme pour la pince .. après, pour faire des animations, j'essayerais de modéliser la pince completement ...)

a++
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#4 L'utilisateur est hors-ligne   MarkhY 

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Posté 16 janvier 2006 - 23:00

Bonsoir tout le monde,

Tout d'abord merci à scor1350 et Thomas pour vos réponses.
Je dois admettre que vous m'avez surpris par leur rapidité mais aussi leur aspects techniques : j'ai à faire à de veritables pro du TSD!

Pour les réponses :
==> scorp1350 :
Pour la force à exercer sur le levier:
J'ai essayé de modéliser la situation:
Image IPB
connaissant AB, BC, V ( la vitesse) , il nous manque just la déclivité du rail pour pouvoir calculer l'effort dynamique du galet sur le rail et donc l'effort nécessaire pour compresser le ressort.
Il faut trouver une valeur proche de 4500kN.
Nouvelle question : où pourrai-je avoir cette donnée?

Merci pour ton point de vue pour le vent et la déformation du rail, tu m'a convaincu.
Pour le type de pince, je compte m'intéressé à une pince du type "à double ressort de compression"; aprés pour la marque et le modèle je ne sais pas trop, le plus simple je pense.

==> Thomas :
Tout à fait d'accord avec toi sur le point de vue industriel et économique de l'usage des galets.
Conaîtrais tu justement cette angle d'attaque ainsi que les dimensions et la forme de la came en fait?
Pour le mode d'ouverture farfelue, c'est juste pour illustrer le fait que l'ouverture du ressort puisse être fait par des sytèmes relativement simples et réalisable à grandes echelles de production, rien de plus :)
J'ai quelques notions de cinématiques et de dynamiques. Tes modélisations me seront donc d'une grande aide. Je les attends avec impatience.

Encore merci à vous.
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#5 L'utilisateur est hors-ligne   pubs.doudou 

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Posté 17 janvier 2006 - 00:28

Salut à tous,

Avant même de prendre en compte une pince les caractéristiques d'une pince de TSD, il existe une règle d'or à laquelle toutes les pinces TSF et TSD (ou TC, ...) doivent répondre : le non glissement.

Vous trouverez cela dans la réglementation du STRMTG. Communément on retient une formule : 3*P*sinus alpha
3 = Coef de sécurité (on multiplie par 3 la valeur donnée par P*sinus alpha)
P = Poids à vide du véhicule + Poids des occupants (la règlementation dit que chaque occupant pèse 80Kg)
alpha = la pente maximale de la ligne exprimée en degrés

Par exemple un véhicule 4 places type Doudouk de :) sur une ligne dont la pente maximale est de 45° donne :
3*(250+(4*80)*sin 45 soit : 757 Kg (arrondi à l'entier supérieur)

Attention, cela ne veut pas dire que le (ou les) ressorts doivent exercer cette force. Mais les mors eux oui doivent exercer cette force sur le câble. Dans la pratique les pinces d'un TSD4 :D passent au contrôle effectué dans chaque gare avec des valeurs oscillant de 200 à 260 Kg et le seuil d'arrêt du TSD est fixé à 185 Kg.

Je ne suis pas capable de justifier mathématiquement comment des ressorts lus autour de 200 à 260 Kg arrivent à exercer une pression de 757 Kg sur le câble. Une modélisation de la pince telle que proposé par Thomas pourra combler ce vide !

A mon avis la longueur du corps de pince (solidaire du mors mobile) et son angle font qu'on se retrouve dans le cas de figure du "bras de levier" et qu'on arrive donc à multiplier l'effort exercé.

Désolé pour le côté "simpliste" de mon explication :D
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#6 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 17 janvier 2006 - 12:43

Tous mes points de vue sont bon tu sais, et ce que tu raconte n'est pas simpliste ...

Oui, de toute façon, tout est une question de bras de levier de toute façon ...
le levier étant fait de la sorte à transmettre les efforts dans la bonne direction ...

il "suffit" d'un rapport de longueur adequat pour transformer 250kg en 750kg ... que l'axe du levier se trouve aproximativement à 1/4 - 3/4 de la longueur du levier ...
enfin, c'est très approché ...


MarkhY => L'angle d'attaque oui, c'est connu et mseurable sur des plans ...

Voici un croquis de ma définition de l'angle d'attaque de la pince :
Image IPB

Chez Poma dans les gares Satellit, on a environ (car ce ne sont que des valeurs approchées) un angle de 5°
chez doppel, toujours en valeur approchées en regardant les plans dispo sur le site doppel-france, environ le même angle ...
De toute façon, la pince reste pas coincée, et elle doit pouvoir se débrayer quoi qu'il arrive même si la pince à été arrêtée en début de ralentisseur...
l'adhérence des pneus sur la pince est très importante à cause de la forme spécifique des patins des pinces ...
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#7 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 26 avril 2008 - 20:41

Slt tous. voila je suis étudiant et j'ai été amené à calculer la constante de raideur des ressorts de la pince et106 de doppelmayr. j'ai trouvé une valeur de 9.5*10^3 N.m ce qui me parait cohérent.mon probleme c'est que je veux determiner l'angle d'attaque maximal du rail d'ouverture. il me manque juste une donnée:la valeur de la force exercé par les pneus sur la pince (je sais pas si en prenant une pression standard de 3 bars puis en multipliant par la valeur de la surface ça tient la route vu que le pneu il est bien aplati quand meme).voila donc si quelqu'un à une idée, ça m'aiderait bien! @+
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#8 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 27 avril 2008 - 08:05

salut, tu peux peut être attaquer le problème en statique (c'est à dire installation à l'arrêt et pince dans la partie ouverture pince du ralentisseur)
il me semblera plus simple de déterminer la projection "horizontale" de 'leffort de la came de débrayage sur la pince que la force des pneus exercée sur la pince... cette force dépend des pneus, leur composition, leur pression, leur déformation, la forme du patin de la pince ...
il sera plus simple de déterminer cette force en utilisant toutes les autres et donc en considérant comme requis l'angle d'attaque de la pince.
alors, cet angle d'attaque n'est pas une valeur calculable, il faut la connaitre (et précisément si tu veux avoir des résultats corrects ...)
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#9 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 28 avril 2008 - 19:01

ok merci beaucoup thomas. cependant, j'ai encore une question.avec la doc technique ,j'ai évalué l' angle d'attaque à 2.8° mais comme il est dit plus haut que ça tourne autour de 5° ,je voudrais savoir si 5° c'est un ordre de grandeur pour savoir si je me suis trompé.@++nico
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#10 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 28 avril 2008 - 19:15

2.8°, ce n'est pas impossible, en fait, les cames d'embrayage/débrayage sont asymétriques.
l'angle côté sortie de gare, que ce soit à l'embrayage ou au débrayage est beaucoup plus important que l'angle du côté de la gare.

tu as utilisé quoi comme documentation pour avoir tes 2.8° ?
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#11 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 28 avril 2008 - 19:28

J'ai la doc doppelmayr sur le système d'embrayage et de débrayage de la pince et106:avec les côtes du rail ,j'ai juste fait un arctan et ça me donne 2.8°.mais je me posais des questions parce que c'est une gare courte...
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#12 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 28 avril 2008 - 19:39

si tu as ces valeurs alors elles sont fiables, il n'y a pas de problème.
gare court ou longue, c'est la distance entre le contour et le début de l'embrayage ou débrayage qui change, les cames sont de la même longueur a priori.
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#13 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 28 avril 2008 - 19:44

ok ok. au passage: félicitations pour le site ,il est sacrément bien fait!une mine d'infos! @ bientot
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#14 L'utilisateur est hors-ligne   mb7084 

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Posté 28 avril 2008 - 20:19

Pour une longueur de debrayage donnée ,l'angle de la rampe n'est fonction que de la longueur du levier et de son amplitude.
Il peut donc énormément varier en fonction de la pince .Si l'on compare une s avec une oméga t,cela doit etre de l'ordre de 1/5pour l'angle ( sans
faire de calcul)
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#15 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 30 avril 2008 - 18:45

Bonsoir tout le monde,
j'ai de nouveau un petit soucis.pour commencer, d'après le message laissé par pubdoudou (cf ci dessus), la règlementation impose de respecter la loi 3*P*sin(alpha)(d'ailleurs je crois qu'il y a une erreur dans l'application numérique 3*(250+4*80)*9.81*sin(45)=1.1*10^4 ).je voulais savoir si quelqu'un a une idée de la masse d'une banquette à vide d'un tsd 4 places (pubdoudou donne 250 mais mes calculs donnent vers les 150 kg) .merci @+
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#16 L'utilisateur est hors-ligne   fufu 

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Posté 30 avril 2008 - 18:50

Un siège complet type Arceau (Poma) avec sa pince pèse 205kg à vide.
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#17 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 30 avril 2008 - 20:24

Il faudrait un dessin de montage (coupe) à l'échelle pour faire une première estimation. Pour ce qui est du coefficient de frottement statique entre un câble de type donné et les mors il y a des études qui mentionnent des valeurs empiriqies (il me semble en avoir vu dans des articles de l'Université technique de Vienne, j'avais cité les liens dans un autre message mais c'est en allemand).

Pour la matière du galet ce n'est probablement pas du PTFE ("Teflon"), un matériau à base de PA (polyamide, "Nylon") est mieux adapté. Certaines formulations de PUR (polyuréthane) seraient également possibles. Le PTFE est très cher, hygroscopique et flue sous certaines conditions de charge. Il est surtout utilisé pour des surface de frottement (p.ex. certains paliers lisses, douilles de guidage...). Le choix des matériaux est une science en soi et une erreur peut vite s'avérer onéreuse. Aussi, surtout pour les matériaux synthétiques, pour une même désignation de famille base les caractéristiques peuvent assez fortement varier.
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#18 L'utilisateur est hors-ligne   RPW 

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Posté 30 avril 2008 - 20:40

merci fufu!! je vais reprendre mon calcul. ça l'air d'être trop different.++

Ce message a été modifié par RPW - 30 avril 2008 - 20:41 .

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#19 L'utilisateur est hors-ligne   le zbeuh 

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Posté 25 juin 2008 - 11:03

Bonjour a tous, je pense trouver ici le renseignement que je cherche,

en effet cela touche aux domaines du ski et des ressorts, je voudrais connaitre l'orde de grandeur des raideurs des ressorts que l'on trouve à l'intérieur des fixations de ski, en l'occurence je m'interesse à une fixation avant, le ressort mesure environ 5 cm de longueur à vide et 15 mm de diamètre, avec 5 ou 6 spires, 2 mm de diamètre de fil.
Voila, en espérant que vous pourrez me répondre!
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#20 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 28 juin 2008 - 14:20

Voir le messagele zbeuh, le 25 06 2008, 11:03, dit :

Bonjour a tous, je pense trouver ici le renseignement que je cherche,

en effet cela touche aux domaines du ski et des ressorts, je voudrais connaitre l'orde de grandeur des raideurs des ressorts que l'on trouve à l'intérieur des fixations de ski, en l'occurence je m'interesse à une fixation avant, le ressort mesure environ 5 cm de longueur à vide et 15 mm de diamètre, avec 5 ou 6 spires, 2 mm de diamètre de fil.
Voila, en espérant que vous pourrez me répondre!

Il y a des formules de calcul, pour certains types de ressorts il y a même des formules normalisées selon DIN.

Sinon on peut consulter des catalogues de fabricants pour avoir une première idée, les spécifications dépendent toutefois de détails de fabrication dont en particulier les matériaux et, surtout, le traitement thermique.

Voici un document PDF (en allemand) pour des ressorts de compression spiroïdaux cylindriques:
http://www.michael-l...Druckfedern.pdf
Source document: Lothar Müller Federn GmbH, D-72525 Münsingen.
Traduction:
d: Diamètre du fil [mm]
Dm: Diamètre moyen [mm]
Da: Diamètre extérieur [mm]
Lo: Longueur au repos [mm]
c: Constante [N/mm]

[ Le terme correct est "ressort de compression hélicoïdal" évidemment. :) ]

Ce message a été modifié par Velro - 29 juin 2008 - 12:01 .

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