Tension Nominale TS Calcul
#1
Posté 28 janvier 2016 - 16:23
Je cherche des renseignements sur les sujets suivants :
Comment déterminer la tension nominale du câble d'un TS en fonction de ses différentes caractéristiques ?
Comment est réalisé l'asservissement en tension du câble d'un TS lors de l'utilisation d'un lorry ?
#2
Posté 28 janvier 2016 - 17:52
Naneb, le 28 janvier 2016 - 16:23 , dit :
Je cherche des renseignements sur les sujets suivants :
Comment déterminer la tension nominale du câble d'un TS en fonction de ses différentes caractéristiques ?
Comment est réalisé l'asservissement en tension du câble d'un TS lors de l'utilisation d'un lorry ?
Tu recherches ces infos dans quel cadre? Je demande vu que c'est ton premier message.
On effectue un calcul de ligne. Notamment les forces d'appui minimales sur les galets ainsi que l'adhérence au niveau de la garniture de la poulie motrice jouent un rôle. Il faut également une tension minimale pour éviter que l'épissure ne s'ouvre; en contrepartie la tension maximale est à son tour tributaire de la charge de rupture du câble, etc.
La régulation de tension est assez triviale, sur la base de (en général deux) mesures de la tension du câble, le déplacement du lorry est géré avec des paramètres valeurs min/maxi avec hystéresis. Pas besoin de régulation plus poussée genre PID. De toute manière le mouvement du lorry est très lent et l'hydraulique ne permet pas de limiter ou compenser des variations de force qui surviendraient soudainement (p.ex. en cas de déraillement complet, c.à.d. au-delà des rattrappe-câble et avec chute du câble porteur-tracteur).
La mesure de tension se fait souvent au niveau des vérins de tension, p.ex. avec un axe de mesure dynamométrique, une cellule de mesure de force directe ou avec une mesure indirecte avec une cellule remplie de fluide associée à un transmetteur de pression.
Les fins de course du lorry sont surveillées électriquement et il y a aussi une pompe manuelle. Les vérins sont munis de dispositifs de protection genre vanne parachute ou antiretours à pilotage croisé.
Ce message a été modifié par Velro - 28 janvier 2016 - 17:56 .
#3
Posté 29 janvier 2016 - 12:24
#4
Posté 29 janvier 2016 - 17:44
Pour se faire une idée approximative de la vitesse en [m/s] atteignable en théorie, il suffit de diviser la puissance du moteur de la pompe hydraulique en [W] par la force en [N] exercée par la totalité des vérins lors d'une correction d'augmentation de tension, en tenant compte d'un facteur de rendement total pas trop élevé (je n'ai jamais calculé, peut-être environ 0.5 comme valeur purement pifométrique). Si on se base sur la tension du câble, ne pas oublier qu'il y a un brin montant et un brin descendant.
Je suppose que l'effet auquel tu fais mention est surtout lié à des variations de flèche entre différentes portées dues à la répartition de la charge du câble porteur-tracteur entre deux pylônes consécutifs qui varie en permanence lorsque l'installation en marche.
Petite remarque perso, certaines RM à mouvement continu à tension hydraulique ont la pompe hyraulique en service en permanence quand la RM est en service (arrêtée ou en marche). Dans les cas où les vérins travaillent rarement, il serait peut-être plus judicieux de couper la pompe là où les variations de tension sont telles que la valeur de l'hystérèse permet d'espacer suffisamment les corrections de tension dans le temps. Il ne faut évidemment pas enclencher le moteur de la pompe inutilement souvent et également assurer une marche périodique pour brasser l'huile et maintenir celle-ci à une température pas trop basse. Perso je mettrais un softstarter avec un contacteur de bypass de travail également activable en mode de secours si le démarreur est en panne. Après cela dépend de chaque installation, je ne suis pas expert en RM à mouvement continu.
Ce message a été modifié par Velro - 29 janvier 2016 - 17:54 .
#5
Posté 03 février 2016 - 01:20
Concernant ta vitesse théorique, tu parles du glissement du lorry en m/s ?
Oui je fais référence aux variations de flèche entre différentes portées, merci je n'avais pas le terme technique !
N'étant pas technicien, je ne saurais te contredire sur ta suggestion de couper la pompe hydraulique sur les RM à mouvement continu !
#6
Posté 03 février 2016 - 20:57
Puissance [W] = Force [N] x Vitesse [m/s].
10 [N] correspond au poids d'une masse de 1 [kg], soit, en arrondissant 9.81 à 10, si on suspend une masse de 1 [kg] à une ficelle, la tension dans la ficelle est de 10 [N] (9.81 [N] si on prend la valeur arrondie de 9.81 [m/s2] pour l'accélération de la pesanteur à la surface de la Terre).
En langage courant: Si on tire avec 20 [kg] (env. 200 [N]) sur une corde avec une vitesse de 3 [m/s], la puissance requise est de 200 x 3 = 600 [W] (valeur théorique qui ne tient pas compte des pertes).
Prochaine leçon: La différence entre la masse grave et la masse inerte, une des petites merveilles de la physique.
La coupure du moteur de la pompe serait indiqué dans les cas où il n'y a que rarement des corrections d'augmentation de tension; l'argument contre la coupure est lui notamment basé sur le principe du "si c'est en marche en permanence, on constatera immédiatement une panne". Je précise que pour l'hydraulique de freinage les arguments pour une marche permanente d'un pompe l'emportent même s'il y a des accumulateurs hydrauliques (les grandes RM à va-et-vient ont en général deux pompes dont une en réserve, et de façon plus générale, du moins en Suisse, les groupes hydrauliques de freinage sont souvent redondants).
Pour l'essentiel c'est le constructeur de la RM qui décide d'un certain nombre de détails techniques déterminants pour la programmation de la commande. Le constructeur de la commande s'y conforme alors même si sur certains détails ce n'est parfois pas optimal. Après il y a aussi des normes en partie dépassées par la technique, p.ex. pour ce qui est de la gestion des entraînements, en pratique on a alors deux possibilités, soit on respecte la norme à la lettre et le cas est réglé, soit on ne la respecte pas dans le sens où l'on propose une solution divergente mais on doit alors démontrer formellement que les principes de bases sont respectés, soit en particulier pour ce qui est de la sécurité. Cela engendre une charge administrative conséquente, surtout s'il faut faire intervenir un organisme accrédité.
La tension hydraulique et celle par contrepoids ont toutes deux leur avantages et désavantages. Une comparaison directe est difficile car les principes de fonctionnement sont très différents.
Il faudrait poser la question aux spécialistes en mécanique mais perso je ne suis pas du tout convaincu qu'une tension par contrepoids soit préférable pour un télésiège. En cas de déraillement complet du câble porteur-tracteur (c.à.d. sans retenue par les rattrape-câbles), ce qui est extrêmement rare pour des TS et TC, je me demande s'il n'est pas préférable d'avoir un lorry qui n'a pas le temps de bouger plutôt que de voir un mouvement violent d'un contrepoids entraîner des à-coups de tensions et des oscillations importants. Il est sûrement possible de simuler ce genre de compoortement en théorie mais s'il faut modéliser avec p.ex. différentes combinaisons d'occupation de chaque siège, la position de chaque véhicule sur la ligne, la vitesse du vent, etc. cela devient complexe.
En pratique, une période de stabilisation avant redémarrage est imposée après un arrêt rapide afin que les oscillations du câble soient suffisamment amorties pour éviter des phénomènes de résonance. Un arrêt d'urgence au frein de sécurité (ou avec freinage "combiné" frein de service (y.c. en cas de défaut de régulation, c.à.d. avec la vanne de décharge rapide) + frein de sécurité pour les RM permettant ce mode additif) ne met en danger ni les personnes ni l'installation même si les mouvements peuvent être assez impressionnants avec certains TC ou TC.
La perte totale d'hule hydraulique du système de tension, et donc un lorry retiré en fin de course par la tension du câble ne présente pas de danger pour l'installation car le frottement du câble est encore suffisant au niveau des garnitures de la poulie motrice (imposé par les prescriptions suisses et certainement repris par la normalisation CEN).
Edité:
Corrigé une erreur grossière de ma part, je me sens un peu con. Merci à Pierre31 d'avoir relevé mon erreur.
1 [N] c'est la force requise pour accélérer une masse de 1 [kg] avec une accélération de 1 [m/s2].
Ce message a été modifié par Velro - 09 février 2016 - 22:06 .
#7
Posté 04 février 2016 - 15:38
Velro, le 28 janvier 2016 - 17:52 , dit :
Naneb, le 28 janvier 2016 - 16:23 , dit :
Je cherche des renseignements sur les sujets suivants :
Comment déterminer la tension nominale du câble d'un TS en fonction de ses différentes caractéristiques ?
Comment est réalisé l'asservissement en tension du câble d'un TS lors de l'utilisation d'un lorry ?
Tu recherches ces infos dans quel cadre? Je demande vu que c'est ton premier message.
On effectue un calcul de ligne. Notamment les forces d'appui minimales sur les galets ainsi que l'adhérence au niveau de la garniture de la poulie motrice jouent un rôle. Il faut également une tension minimale pour éviter que l'épissure ne s'ouvre; en contrepartie la tension maximale est à son tour tributaire de la charge de rupture du câble, etc.
La régulation de tension est assez triviale, sur la base de (en général deux) mesures de la tension du câble, le déplacement du lorry est géré avec des paramètres valeurs min/maxi avec hystéresis. Pas besoin de régulation plus poussée genre PID. De toute manière le mouvement du lorry est très lent et l'hydraulique ne permet pas de limiter ou compenser des variations de force qui surviendraient soudainement (p.ex. en cas de déraillement complet, c.à.d. au-delà des rattrappe-câble et avec chute du câble porteur-tracteur).
La mesure de tension se fait souvent au niveau des vérins de tension, p.ex. avec un axe de mesure dynamométrique, une cellule de mesure de force directe ou avec une mesure indirecte avec une cellule remplie de fluide associée à un transmetteur de pression.
Les fins de course du lorry sont surveillées électriquement et il y a aussi une pompe manuelle. Les vérins sont munis de dispositifs de protection genre vanne parachute ou antiretours à pilotage croisé.
Je suis élève en classe préparatoire PT et je souhaite faire mon TIPE ( sorte de TPE beaucoup plus approfondi ) sur ce sujet, j'essaye de savoir si il y a suffisamment de matière et si c'est à ma portée point de vue connaissances.
#8
Posté 04 février 2016 - 19:40
Ah, Google m'a aidé:
TIPE: Travaux d'Initiative Personnelle Encadrés.
Terminologie très franco-française.
Sur ce point il est intéressant de comparer le style rédactionnel d'un travail de diplôme EPFL en français avec celui réalisé auprès d'une haute école française.
Chaque année, le Conseil Supérieur de l’Enseignement en France choisit un thème commun du TIPE pour les filières scientifiques MP, PC, PSI, TSI ... . Ce thème, assez général, permettra aux étudiants d'orienter leurs sujets à l'intitulé du thème TIPE proposé.
(Source: http://elec-ing.blog...15/08/tipe.html)
Ca me rappelle un peu le "référentiel bondissant", voir auss ici:
http://bobleprof.ove...ationale-2.html
Digression à part, je ne connais pas la correspondance du niveau requis et de plus avec Bologne c'est devenu n'importe quoi. Avant, en Suisse, on avait les techniciens, ingénieurs ETS et les ingénieurs EPF. Les masters, bachelors, etc. je n'ai jamais vraiment compris mais à mon avis, le niveau général a baissé.
Pour commencer tu peux essayer de mettre la main sur les normes EN, sinon au moins sur la version française de l'ordonnance suisse sur le type de RM discuté qui est téléchargeable sur le site de l'Office fédéral des transports. Cela peut servir de base de départ. Pour des calculs plus poussés mieux vaut recourir à des logiciels, mais pas forcément spécialisés RM. Equations des chaînettes, etc.
Avis aux matheux, mais sans moi.
Ce message a été modifié par Velro - 04 février 2016 - 19:43 .
#9
Posté 04 février 2016 - 23:16
Sinon, pour avoir encadré plusieurs fois des étudiants en classes prépas qui réalisaient leurs TIPE (mais domaine tout autre que les RMs), le niveau est tout à fait apte à pouvoir mener un travail ayant de la consistance sur ce sujet et qui corresponde à la définition du TIPE. Le plus difficile est d'arriver à définir le périmètre précis du TIPE. Autrement dit, savoir ce sur quoi se concentrer et ce qu'ils ne faut pas aborder car trop important (les limites du boulot d'un TIPE étant vite atteintes car elles sont assez étroites au niveau du volume horaire). Le rôle de l'encadrant est prépondérant tout autant que sa connaissance sur les limites d'un TIPE.
Donc, pour moi, tu peux y aller
@pierre : sur le TSD Cap de Pales, ce que tu as observé est juste la conséquence de portées conséquentes qui génèrent beaucoup de flèche du câble (flèche = 'enfoncement du câble sous la charge) avec une tension nominale d’exploitation pas des plus élevées (classique sur cette génération de TSD). Et oui, la traversée des piste a été un des éléments entrant en compte dans l’implantation de celle-ci sur le terrain à l’époque. Donc, rien d'anormal à cela sur ton constat mais le TSD, comme Velro l'a fort justement et précisément indiqué, ne va pas faire de correction instantanée si 100 personnes arrivent d'un bloc.
#10
Posté 05 février 2016 - 01:25
Pour un tsd ou tc ,oui le verin repond au chargement des sieges ,comme au vidage.Heureusement,il existe des sécurités de sûre ou sous pression de l,huile dans le vérin .Si 100 personnes arrivent ou descendent des sieges,l'installation
ne se met pas en arrêt, heureusement. Si un verin sort ,par exemple de 2m sous la charge complète, ces 2 m doivent sortir dans un temps egal à celui du trajet et rentrer dans le même temps.Cela ne veut pas dire que le verin ne peut pas être plus rapide ( reserve de puissance). Un vérin qui tire 20000kg pour un trajet de 5mm demande une puissance de
20000/300secondes×75=0.88cv compte tenu du rendement et d'une réserve mettre 3cv
#11
Posté 08 février 2016 - 20:26
Et mb7084 quand tu dis 0,88 cv, ou même 3 cv tu voulais dire 3 cv/s de tirage ? Je n'ai pas saisi le résultat !
@jfd: merci pour cette confirmation d'hypothèse, et donc pour quelle raison cette génération de TSD avaient de telles valeurs de tensions nominales ?
Ce message a été modifié par Pierre31 - 08 février 2016 - 20:26 .
#12
Posté 08 février 2016 - 21:49
Oui dans mon calcul rapide ,j'avais pris 1 m de déplacement.Excusez moi. Pour un deplacement de deux metres
Energie de 40000 kgm. 40000/300 secondes= 133 kgm par secondes ,et comme un cv vaut 75 kg par seconde
La puissance nécessaire est de 1.78cv théorique j'ai pris cet ancien système car on parle encore souvent de kg
#13
Posté 09 février 2016 - 19:52
mb7084, le 08 février 2016 - 21:49 , dit :
Oui dans mon calcul rapide ,j'avais pris 1 m de déplacement.Excusez moi. Pour un deplacement de deux metres
Energie de 40000 kgm. 40000/300 secondes= 133 kgm par secondes ,et comme un cv vaut 75 kg par seconde
La puissance nécessaire est de 1.78cv théorique j'ai pris cet ancien système car on parle encore souvent de kg
1 cv = 75 kg/s c'est déterminé comment ça ?
#14
Posté 09 février 2016 - 21:24
Oui ,c'est cela 75 kg/ s ou 75kg par s.Mais bon, excusez moi,mais cv/ s ,connais pas
#15
Posté 09 février 2016 - 22:19
1 [ch] correspond env. à 735.75 [W]
(le facteur de conversion est basé sur la multiplication de 75 par 9.81 avec 9.81 correspondant à la valeur arrondie de l'accélération de la gravité moyenne à la surface de la terre. Dans le domaine des balances de précision les variations de gravité jouent un rôle non négligeable.)
Je recommande vivement de se baser sur le système international (SI). Perso je n'ai jamais compris comment font les ingénieurs civils recourant au système impérial. Certaines conversions d'unités sont vraiment infernales. Déjà rien que les cotations en 1/(2**n) de pouces sont une horreur (p.ex. parties fractionnaires genre 17/64 de pouce sur des dessins de pièces mécaniques, sans compter que les projections sont opposées aux notres (merci de mettre le schéma du cône)).
En tant que spécialistes électro je vous épargne la philosophie électrotechnique USA/Canada. Rien à voir avec la pratique allemande (qui fait référence pour la partie européenne).
Ce message a été modifié par Velro - 09 février 2016 - 22:23 .
#16
Posté 09 février 2016 - 22:53
Comme indiqué par Velro, heureusement que le SI est venu mettre si ce n'est un terme du moins à diminuer sensiblement ce bazar (même si ce SI n'est pas parfait pour tout loin de là).
Ce message a été modifié par jfd_ - 09 février 2016 - 22:54 .
#17
Posté 09 février 2016 - 23:52
le kg est toujours utilisé. Si vous demandez à un préposé de teleski ou autre, la tension dans un câble, il vous dira
xkg et non xN
#18
Posté 10 février 2016 - 00:30
mb7084, le 08 février 2016 - 21:49 , dit :
La puissance nécessaire est de 1.78cv théorique j'ai pris cet ancien système car on parle encore souvent de kg
Ce que je n'arrive pas à saisir c'est la phrase "comme un cv vaut 75kg/s", moi je sais que 1 ch = 735,5 W mais bon là je viens de voir sur wikipedia, j'ai la réponse à ma question, en grande partie:
"Le cheval-vapeur n'est pas une unité du système métrique actuel (système SI), mais d'un système d'unités associant le mètre au kilogramme-force (ou kilogramme-poids). Dans ce système, l'unité de puissance est le kilogrammètre par seconde, correspondant au travail effectué par une masse de 1 kg tombant de 1 m en 1 seconde dans un champ de pesanteur uniforme. Le cheval-vapeur français a été défini comme valant exactement 75 kg·m·s-1, soit la puissance nécessaire pour soulever (verticalement) un poids de 75 kg (le poids d'un objet étant confondu avec sa masse) en 1 s sur une hauteur de 1 m :
1 ch = 75 [kg masse] x 1 [mètre] / 1 [seconde] = 75 kg·m·s-1.
La 3e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en 1901 a défini la valeur de l'accélération de la pesanteur g qui vaut 9,80665 m·s-2.
Le poids d'un objet exprimé en newtons (N) d'une masse de 1 kg est donc égal à :
masse x accélération de la pesanteur = 1 kg (masse) x 9,80665 m·s-2 (accélération de la pesanteur) = 9,80665 N.
Ainsi, exprimé en watts, 1 W étant la puissance associée au déplacement d'une force de 1 N sur une longueur de 1 m parcourue en 1 s, le cheval-vapeur vaut :
a) le poids (force) d'une masse de 75 kg vaut : 75 [kg] x 9,80665 [m⋅s−2] = 735,49875 N2 (soit 735,5 N) ;
le cheval-vapeur représente donc : 735,5 [N] x 1 [m] / 1 [s] = 735,5 W."
A ceci près que le cheval-vapeur britannique (hp) vaut 746 W !
#19
Posté 10 février 2016 - 23:21
Après il y a aussi différentes définitions, p.ex. pour "1 ton" (en anglais), tout comme pour toutes sortes d'unités de mesure qui ne sont pas univoques.
Après, quand on fait face à des BTU, des psi, etc. c'est vite galère, surtout avec des unités composées. Parler d'une force en kg est une erreur au niveau formel mais dans le cadre du langage courant au moins tout le monde comprend. Un haltérophile qui soulève 18000 N ce n'est pas très parlant. Mais bizarrement pour les moteurs à essence et Diesel j'en suis mentalement resté aux ch même si j'ai l'habitude des kW.
Il est vrai que dans certains domaines il vaut mieux conserver les unités impériales pour des raisons historiques, p.ex. un rack 19" tout le monde connaît alors que parler d'un rack 482.6 mm...
En aviation ils ont conservé les unités impériales mais en partie il y a aussi du métrique. Alors mieux vaut maîtriser car mesurer en pounds la quantité de fuel calculée en kg ça ne va pas le faire (et soit dit en passant a causé la perte de quelques aéronefs). La NASA a également eu quelques souçis en raisons d'une confusion d'unités de mesure.
Pour conclure, et au-delà des unités de mesure, il est important d'avoir une idée de la plausibilité d'un résultat, ne fût-ce qu'en effectuant rapidement une estimation à la louche; ce n'est évidemment pas toujours possible, surtout avec des nombres très grands ou très petits et dans des domaines que l'on ne maîtrise pas bien mais je me souviens avoir vu des choses du résultats farfelus (p.ex. exercices avec des résulats genre -415 [K] ou une voiture qui roule à 125 km/s) sans que cela n'éveille de soupçons , là j'ai inventé les exemples mais on aura compris l'idée, le principe du GIGO appliqué à la calculette.
Petit hors-sujet mais on reviendra à la régulation de tension plus tard.
Ce message a été modifié par Velro - 10 février 2016 - 23:27 .
#20
Posté 11 février 2016 - 17:36