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Calcul de couple

#1 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 16 avril 2012 - 17:43

Salut a tous,

J aurais besoin de calculer le couple fourni par cette installation ainsi que les pertes generee sur la ligne. J ai un peu cherche sur le forum mais la plupart des calculs trouves sont incomprehensibles par moi.. Donc si quelqu un peut m aider!

L :1017m
Denivele: 267.5m
espace en 2 sieges 16.56m
V cable : 2.3 m/s
Trajet en 7.22mn
1500 pers/h
123 sieges
diametre cable: 33.5mm



Merci de votre aide
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#2 L'utilisateur est hors-ligne   carew76 

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Posté 16 avril 2012 - 19:22

il faudrais connaitre la largeur de voix ainsi que la puissance de ton moteur
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#3 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 16 avril 2012 - 20:04

Puissance 180cv
Voie: 4,05m
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#4 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 16 avril 2012 - 20:07

largeur de voie oui, mais diamètre de la poulie motrice aussi si elle n'est pas à la voie, car plus elle est petite par rapport à la voie, plus le couple sera faible.
Il faut également connaitre la masse des véhicules chargés ainsi que la position de la gare motrice.
est ce qu'on tient compte des frottements en ligne etc...
bref, beaucoup de solutions possibles, c'est pas pour rien que les cas de charge sur des appareils sur les NC de ligne font des dizaines et des dizaines de pages...
supposons un siège 4 places de 130 kg à vide donc 450kg chargé, poulie motrice de 4m de diamètre égal à la voie (pour simplifier) en motrice amont, en faisant des calculs simplifiés rapides, je tombe sur du 100% montée 0% descente sur du 100 kN.m environ, après il y a plusieurs couples ... couple au démarrage, en régime permanent, quels cas de charge etc...


Si tu veux être sur du couple, si moteur à courant continu, regarde l'intensité moteur en charge, ça donnera une meilleure indiction puisque le couple en est directement proportionnel sur moteur CC.
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#5 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 16 avril 2012 - 21:04

Alrors le diametre de la poulie motrice est de 3.4m avec gare motrice en bas

Par contre je n ai aucune idee de la masse des vehicules charges. C est un TSF 3.
Un calcul approximatif devrait etre suffisant je pense
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#6 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

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Posté 16 avril 2012 - 21:10

sur un TSF3 tu peux raisonnablement prendre une masse à vide des sièges dans les 80-90 kg... (quel constructeur et type de siège ?).
sur mon calcul vite fait je tombait sur 100kN.m avec poulie motrice à la voie et motrice amont, à vue de nez je dirais pareil avec une poulie de 3,4m et motrice aval (la diminution à cause du premier facteur étant compensé par le second), si tu veux un résultat à la louche.
c'est dans quel cadre ?
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#7 L'utilisateur est hors-ligne   Blick 

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Posté 16 avril 2012 - 21:40

si le moteur a une puissance de 180 cv :
puissance en watt : 180*736 = 132480 W
si la vitesse est 2,3 m/s, l'effort tangentiel maxi est :
132480/2,3 = 57600 Newton
le couple maxi, pour une poulie de diamètre 4m, rayon 2 m :
57600*2 = 115200 m.N = 115,2 m.kN : maxi possible pour ce moteur, valeur proche de celle trouvée par Thomas

pertes sur la ligne :
câble : supposons un poids de 3,86 daN/M pour un câble de 33,5 mm
la longueur du trajet : 7,22 min à 2,3m/s :
7,22*60*2,3 = 996 m
poids du câble aller + retour :
(996+996)*3,86 = 7689 daN
supposons un coefficient de frottement de 0,030
pertes dues au frottement du câble (très,très simplifié, ne tient pas compte des pylônes compressions éventuels):
7689*0,030=230 daN (sur effort tangentiel)
sièges :
faire le même calcul en calculant le poids total des sièges, aller + retour, poids * coef frottement

est-ce compréhensible ?
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#8 L'utilisateur est hors-ligne   carew76 

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Posté 16 avril 2012 - 21:41

Selon le calcul de Thomas : 100 000N.m

Puissance = Vitesse angulaire X Couple

Vitesse angulaire = Vitesse Linéaire / Rayon = 2.3/1.7 = 1.35

Puissance = 1.35 * 100 000 = 135 000 watts soit 130KW

1Cv = 736Watts
130 000 / 736 = 176 Cv ==> il nous annonce 176CV donc ton calcul doit pas etre mal ;)

Ce message a été modifié par carew76 - 16 avril 2012 - 21:56 .

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#9 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 16 avril 2012 - 22:15

Super merci de vos reponses!

Oui cela m aide beaucoup. Je suis en BTS et c est dans le cadre de mon projet de 2eme annee. J avais quelque chose a rajouter sur le cable et je voulais savoir si le couple demande par mon installation etait negligeable par rapport a celui du moteur du telesiege. L1 connaissance des pertes en ligne m auraient permis de meubler un peu mon rapport.
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#10 L'utilisateur est hors-ligne   carew76 

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Posté 16 avril 2012 - 22:32

BTS quoi ?
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#11 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 16 avril 2012 - 22:47

maintenance industrielle
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#12 L'utilisateur est hors-ligne   carew76 

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Posté 16 avril 2012 - 22:48

et avec ton stage on te demande de faire ca ?
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#13 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 16 avril 2012 - 23:17

Il y avait un exemple de calcul d'entraînement de TS posté quelque part dans un sujet.

Je n'ai pas eu le temps de regarder les calculs ci-dessus mais vu l'expérience de Blick on peut se fier à ses indications. Pour rigoler j'essaierai de faire une estimation très approximative en partant des données initiales sans même jeter un coup d'oeil au contenu des messages. Les pertes dues aux frottements ne peuvent pas être estimées avec précision mais les constructeurs disposent des valeurs empiriques pour leurs calculs de ligne (en tenant compte de la force d'appui sur chaque galet). Les presrcriptions comprennent également quelques indications sur l'estimation des frottements et quelques autres bases de calcul. Outre le débit, le dénivelé et la longueur, le type de base (télésiège à pinces fixes ou débrayables) joue également un rôle, surtout si les lanceurs sont entraînés mécaniquement par le câble.

Le calcul de l'entraînement tient compte des cas les plus défavorables de charge, de tension du câble etc. et doit apporter que la motorisation remplit les prescriptions (en particulier accélération minimale).


Voir également ici:
http://www.remontees...?showtopic=7653


J'aurais bien une approximation la louche de la puissance nominale du moteur mais si elle est fausse je passe pour un con. :)
C'est prendre env, 1.7 à 2 fois la puissance nécessaire pour monter x personnes par heure de y mètres.

Faudrait prendre des exemples de la base de données de ce site et faire des calculs.

Ce message a été modifié par Velro - 16 avril 2012 - 23:27 .

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#14 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 17 avril 2012 - 11:15

Eh bien ce n est pas exactement demande mais disons plutot que c est pour prevoir des questions de l examinateur si il me demande si ce que j ai mis sur l installation ne va pas causer une diminution du rendement et une surconsommation.
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#15 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 17 avril 2012 - 11:18

Reponse a Velro:

Je ne cherche pas un calcul exact c est plutot un prdre de grandeur pouvant me permettre une explication simple que beaucoup pourront comprendre.

Ah et j ai oublie de demander si quelqu un autait une idee du rendement de ce telesiege.

En tout cas merci de vos reponses!
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#16 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 17 avril 2012 - 12:54

Puissance théorique = Débit massique x Accélération de la pesanteur x Dénivelé =
0.417 [pers/s] x 80 [kg/pers] x 9.81 [kg/ms2] x 267.5 [m] = 87473 [W] = 87.5 [kW] (sans tenir compte des pertes).

Le rendement d'un galet est d'environ 97 à 98%. Celui du réducteur env. de 85 à 90%.

Le rendement du moteur électrique n'intervient que si l'on s'intéresse à la puissance électrique consommée, dans ce cas il faut également prendre en considération le rendement du variateur, la ventilation forcée et le cas échéant les services auxiliaires etc., cela dépend des choix de délimiation pour le calcul.

La puissance de 132.4 [kW] (moteur de 180 [ch]) est la puissance nette disponible à l'arbre de sortie du moteur à vitesse de rotation nominale.
Si on part d'un TSF3 (télésiège fixe 3 places avec 80 kg par personne qui est la base de calcul typique), dans notre exemple, on est à un facteur 1.51 par rapport à la puissance nette requise (rendement env. 0.66), ce qui me paraît réaliste pour une installation à pince fixes sans déviations angulaires ni nombre de pylônes excessifs. En pratique les rendement sera un peu plus élevé car la puissance du moteur ne doit pas être exploitée à 100% en régime stationnaire car il dans tous les cas une certaine marge (en plus de la marge requise pour accélérer, et pour freiner électriquement; pour ces phases transitoires on expliote la capacité de surcharge thermique de courte durée, celle-ci est limitée aussi bien par le moteur que par le variateur de fréquence, je prends l'exemple du variatteur car c'est la technologie la plus moderne mais pour les courant continu les principes de calculs sont similaires si on se place côté puissance à l'arbre sortie).

Puissance [W] = Vitesse de rotation [rad/s] x Couple [Nm] on peut facilement calculer le couple sachant que la vitesse de rotation se calcule à partir du diamètre de poulie de 4.05 [m] et de la vitesse du câble qui est de 2.3 [m/s]. Pour le couple à disposition pour l'entraînement de la poulie motrice il faut encore tenir compte du rendement du réducteur et d'une faible perte due aux paliers de la poulie.

Les frottements sur les galets ne peuvent être estimés avec plus de précision que si l'on dispose de la force d'appui sur chaque galet. Après, pour un jeu de calculs réels, on combine les différentes conditions de charge (brin montant chargé au max. etbrin montant vide, brin descendant chargé au max. si capacité en descente de 100% et brin montant vide etc.) et de tension de câble (limites min./max.) et en tenant compte des deux sens de marche ainsi que des phases transitoires (accélération/freinage). Les constructeurs utilisent des logiciels spécialisés pour les calculs de ligne aussi bien pour dimensionner l'entraînement que pour vérifier si les normes et prescriptions sont respectées.

Je précise que Blick lui connaît à fond. De mon côté je ne travaille pas dans les RM mais je connais un peu les RM en général et, surtout, les entraînements industriels pour en avoir dimensionné dans des domaines très divers.



Edité:
Corrigé 3 fautes de frappes dans la même ligne (mais pas les chiffres). Le reste j'ose pas relire. :)

Ce message a été modifié par Velro - 19 avril 2012 - 00:40 .

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#17 L'utilisateur est hors-ligne   Blick 

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Posté 17 avril 2012 - 23:03

Voir le messagetimothé, le 16 avril 2012 - 22:15 , dit :

Super merci de vos reponses!

Oui cela m aide beaucoup. Je suis en BTS et c est dans le cadre de mon projet de 2eme annee. J avais quelque chose a rajouter sur le cable et je voulais savoir si le couple demande par mon installation etait negligeable par rapport a celui du moteur du telesiege. L1 connaissance des pertes en ligne m auraient permis de meubler un peu mon rapport.

il me semble avoir évoqué ces pertes en ligne.
tu peux les estimer :

effort de résistance au roulement (frottement) du câble sur balanciers , dû au poids du câble et des sièges :
il faut connaitre le poids du câble et le poids des véhicules, puis le coefficient de frottement (exemple 0.030)
estimation à la grosse louche
poids siège 3 places estimé :
vide : 180 daN
chargé : 180 +(3*80) = 420 daN
nombre de sièges sur un côté : 61
poids total des sièges 61*(180+420) = 36600 daN
avec un coefficient de frottement 0.03 : perte en ligne due au poids des véhicules :
36600*0.03=1098daN
en ajoutant les 230 daN dus au poids du câble (voir post d'hier):
1098+230=1328 daN =13280 N : pertes en ligne estimées
à 2,3 m/s, puissance correspondante : 13280*2,3=30544 W soit 30,5 kW

puissance nécessaire pour transporter les skieurs (aller chargé, retour vide) :
dénivelée : 267,5m
charge répartie due au poids des skieurs :
3*80/16,56m=14,5daN/m (16,56m : distance entre sièges)
effort tangentiel nécessaire pour monter la charge (poids des passagers) :
14,5*267,5=3876.8 daN = 38768 N
puissance à 2.3 m/s :
38768*2.3=89166 w = 89 kW
cette partie du calcul mériterait une explication. si cela t'intéresse...
le reste du calcul est de la mécanique classique. (puissances, couples, rendement, frottements)

si on ajoute les pertes en ligne estimées, on trouve une puissance de :
89+30.5=119.5 kW
avec un rendement de 0.9 de la chaine cinématique :
119.5/0.9=132.7 kW
on est pas loin de la puissance maxi du moteur 180cv *0.736 = 132.5 kW
les chiffres semblent cohérents.
(j'ai de la chance, avec ces données supposées !)

si tu ne comprends pas les calculs, tell me more.
ps : les puissances en cv ne sont plus utilisées en RM, sauf sur du matériel ancien.
plutôt des kW.

Ce message a été modifié par Blick - 18 avril 2012 - 09:26 .

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#18 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 17 avril 2012 - 23:29

A la louche, comme le metionne Blick, on peut estimer, au-delà du câble, la masse des sièges et des personnes transportées et traîner tout ça à 2.3 [m/s] avec environ 3% de pertes et rajouter une petite réserve pour garantir l'accélération minimale prescrite à pleine charge.

Des calculs plus précis sont possible si l'on connaît le profil longitudinal avec l'implantation des ouvrages de ligne, les caractéristiques des balanciers avec les angles de déviation etc.


Edité:
J'ai posté mon message avant d'avoir lu celui de Blick ci-dessus et en faisant une petit calcul mental j'étais arrivé à un résultat très similaire (j'avais pris 200 daN pour le poids d'un siège et 80 kg par personne).

En gros on peut conclure qu'une prenmière estimation réaliste est assez facile à faire mais que pour affiner cela devient nettement plus complexe car il faut les données pour réaliser le calcul de ligne mais que l'estimation simplifiée donne déjà une assez bonne idée de la puissance requise. Evidemment que les écarts dépendent de la configuration de la ligne, si celle-ci est très atypique les écarts seront plus importants.


Et merci à Blick car c'est un des seuls ici à partager son savoir alors que d'autre font des secrets de polichinelle de tout et n'importe quoi.

Ce message a été modifié par Velro - 17 avril 2012 - 23:35 .

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#19 L'utilisateur est hors-ligne   timothé 

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Posté 18 avril 2012 - 20:41

Eh bien c est super je pense avoir tout ce qu il me faut pour finaliser mon rapport.

C est vrai que c est les puissances sont le plus souvent en KW mais le profil en long de l appareil que j ai dinnait la puissance en cv ( elle date de 1983)

PS: je ne manquerais pas de vous remercier dans mon rapport.

A Blick:

Si tu as des explications sur les calculs quant a la puissance a 2.3m/s mentionnes plus haut je suis toujours prenneur
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#20 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 18 avril 2012 - 20:59

Dans mon estimation j'avais aussi compté 61 sièges vides du brin descendant avec 3% de frottement même si en pratique il est possible que les pertes soient un peu plus faibles que pour le brin montant avec sièges vides (la configuration des balanciers n'est pas forcément identique pour les brins montant et descendant d'une même RM). Le 123e siège je l'ai lui ignoré. :) Mais la différence est minime (env. 8 [kW]).
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