Réduire la réaction au mouvement (votre avis S.V.P.)

Ma discrétion pour la suite est uniquement dictée par le souci de ne pas vous encombrer dans beaucoup d’explications où des erreurs seraient latentes.

Moi ça me donne plutôt l'impression que si tu balances direct ce que tu veux, la réponse ne va pas te plaire,

et du coup tu avances doucement pour adapter les réponses à ton modèle.

J'ai étudié le fonctionnement des alternateurs et me suis intéressé au couple mécanique qui s'oppose à la rotation quand l'alternateur est en charge.

C'est l'effet de la réactance d'induit qui crée ce couple mécanique, dont la valeur est (aux pertes près) équivalente à la charge que la motricité doit assumer.

Beaucoup de constructeurs cherchent la possibilité de réduire au maximum la réactance d'induit. Preuve que ma démarche n'est pas si stupide que cela.

Là j'aimerais bien un peu de sources sur les recherches de ces constructeurs, parce que pour moi le plus gros du travail est justement d'optimiser les pertes.

Je préfère travailler sur l'équilibrage du couple d'opposition. Pour cela il me faut parvenir à auto-équilibrer la réaction mécanique.

Augmenter le nombre d'éléments mécaniques ne peu qu'augmenter les pertes par frottement.

Depuis le début tu estimes qu'elles sont négligeables mais c'est une erreur.

Pour reprendre ton modèle initial de train épicycloïdal, ceux qui ont monté ce genre de réducteur (ou un autre d'ailleurs) ont du se rendre compte à quel point

les frottements sont importants car si on fait tourner à la main le coté le plus lent (la sortie si on l'utilise en réducteur) l'effort à fournir est conséquent (surtout si la démultiplication est grande)

Bonjour,

Ben oui Forthman, c'est dit autrement mais j'adapte mes explications en fonction de vos réponses pour vous communiquer la finalité correctement. Je pense ma position respectueuse vis à vis du forum. Quant aux réponses qui ne pourraient pas me plaire, croyez moi, j'ai dépassé ce stade et garde un esprit ouvert.

Il y a un problème de communication: Pour moi optimiser les pertes c'est les rendre plus efficaces, alors que pour toi c'est les rendre le moins efficace possible, ce auquel j'adhère. J'ai écris (réduire la réactance) j'aurais du écrire (réduire ces effets négatifs). Important je n'ai pas écris que la réactance était négative, car c'est un phénomène d'induction qui nous permet d'obtenir le courant induit.

Je sais que les pertes sont importantes. Cependant, dans un exemple comme la roue de Falkirk, il y a des engrenages dont les pertes n’empêchent pas le fonctionnement très avantageux, ou les engrenages des éoliennes.

Je n’ai pas réussi à n’utiliser qu’un seul axe de charge. Je jette l’éponge et je m’arrange avec les deux axes de charges.

Je travaille donc avec deux axes recevant la même charge et tournant dans le même sens à des vitesses de rotation différentes. Je garde le rapport ½ du différentiel de rotation (≠ω) qui me sera utile par la suite.

Pour avoir la possibilité du rapport ½ avec le réducteur épicycloïdal, je suis les recommandations de Forthamn avec le porte-satellites fixe sur la carcasse.

Pour avoir le même sens de rotation entre la couronne et le planétaire, je double les satellites sur le même porte-satellites fixe.

Résumé : Rapport ½ en rotation avec le même sens de rotation et un (≠ω = à ω).

Le couple moteur peut faire tourner les axes de charge.

Si une charge (ou réaction) applique deux forces égales et opposées, sur chacun des axes de charge. Ces deux forces (flèches rouge) s’équilibreront inévitablement sur les deux satellites.

C’est mathématique, en considérant les sens de rotation des couples que ces forces imposeront sur les axes de charges, je peux écrire la formule des sens ainsi :

Couple moteur = (2+) et couples opposés sur les axes de charge = (1+) + (1-).

Ce qui donne => Σ = (2+) + [(1+) + (1-)] = (2+)

Ou couple moteur = (+) en conséquence Σ = (+) + [(1+) + (1-)] = (+)

Car si l’opposition est composée de deux couples égaux et opposés, inévitablement l’un des deux couples aura l’un des sens du couple moteur. Pour l’instant je raisonne (relativement) en statique.

Si l’image n’est pas asse explicite, je la compléterais.

De sorte que le couple moteur peut faire tourner l’ensemble des deux axes de charge sans être influencer par la charge. Il me faut donc pour récupérer ce (≠ω) du couple moteur, qui s’exprime sur les axes vert et bleu, que la charge (ou réaction) s’oppose à ce (≠ω).

Pour cela en première application j’utilise un treuil double dont les axes sont solidaires des axes de charge bleu est vert. Ainsi la charge est divisée en deux forces égales et opposées.

Les câbles doivent impérativement attaquer chaque treuil, de façon que les deux forces égales et opposées, se retrouvent respectivement sur chaque axe de charge diamétralement opposé.

Ainsi la charge même suspendue et sans couple moteur, est incapable de faire tourner l’axe moteur. Donc auto-équilibrage de la charge automatique quelque soit sa valeur.

Je suis toujours tributaire de la distance et de la gravité.

Quelque soit le sens de rotation, les explications précédentes restent valables. Ma réflexion pour la situation dynamique est la suivante :

Le signe (+) ou (-) de l’énergie développée par les deux forces résistantes se détermine en fonction du sens de rotation du couple moteur ou autrement écrit, de la montée ou de la descente. Sur les axes de charge (à couple réactif égaux) nous avons une énergie développée deux fois supérieure sur l’axe qui tourne à (2ω).

Résultat en situation dynamique le couple moteur devrait assumer la moitie de la charge.

Car la somme des puissances de réaction dans le réducteur est alors :

Σ = (+P) + (-2P) = (+P). Ici P représente la puissance de la résistance de charge en mouvement divisée par 3. Un P sur l’axe le plus lent et deux P sur l’axe le plus rapide.

Ma déduction est-elle exacte ?

Dans ce cas je dois diviser par deux le couple réactif de l’axe bleu, tout en gardant la même vitesse. Je pense avoir la solution. Je la prépare et vous en fait par. Cependant si je me trompe et qu’en régime dynamique vous en déduisez que la réaction sera auto-équilibrée, Dite le moi s’il vous plait.

Pourquoi prendre les moments à l'axe des satellites pour définit une équation générale à tout le système ?

que faire de la force tangentielle appliqué sur ces satellite ? (et leurs axes)

Sur les axes de charge (à couple réactif égaux) nous avons une énergie développée deux fois supérieure sur l’axe qui tourne à (2ω)

Si  j'ai une voiture avec un moteur développant 120cv à 4000 tours, ce n'est pas parce que je suis à 4000 tours que mon moteur fournit 120cv

Idem pour un moteur électrique, s'il est donné pour fournir 500W à 1500trs/min, à vide il va consommer une intensité proportionnelle à sa charge

Pour l'image avec le treuil, comme il est relié à l'entrée et à la sortie du réducteur, comme ce réducteur à un rapport de 1/2,

il y a besoin de deux fois moins de couple du coté bleu. Résultat : le crochet va descendre

Bonjour,

Je pense que c’est sur les satellites que la charge s’auto-équilibrerait, mais je peux me tromper. La formule générale est plus le résumé d’une déduction générale que je croix probable, sans certitude pour cela.

Ok pour le moteur de voiture, j’ai mis précédemment un lien sur ce sujet.

Ok pour la descente du crochet, c’est pour cela que j’ai préparé ce qui suit :

Les pertes mécaniques sont importantes. Cependant, je suppose que si l’on ajoutait par exemple, une boite de vitesse (deux vitesses seulement) à la roue de Falkirk, le système resterait avantageux. Donc une fois mon principe théorique établit correctement, je considérais les pertes et je suis sur que le résultat restera avantageux, si j'y arrive.

Pour diviser par deux, la force réactive transmise depuis l’axe horizontal bleu sur le planétaire du réducteur, j’utilise un système d’engrenage coniques que je dénomme le (carré d’engrenage). Tout les pignons on le même diamètre.

La force résistante de l’axe bleu horizontal, transmise sur le planétaire, aura la valeur de Fr/2, bien que le couple garde la même valeur.

Ainsi la réaction devrait s’auto-équilibrer sur la couronne ou axe moteur, par deux forces égales et opposées, ayant une valeur de couple égale, avec la même vitesse (ω).

La somme des couples : Σ = (+Cr*ω) + (-Cr*ω) serait mathématiquement nulle, bien que la réaction soient effectives.

Dans ces conditions similaires aux systèmes actuels à contrepoids, les pertes mécaniques du système d’engrenage, laisseraient certainement le fonctionnement avantageux, dans un ordre de valeurs relativement comparable. Ainsi je pense que la charge bien que suspendu ne devrait pas ce mettre en mouvement.

une erreur de frappe ? (ou de copier/coller)

parce que dans cette configuration la sortie (marron) va deux fois plus vite que l'entrée (bleu)

Bonjour,

Merci Forthman de me guider.

Je n'ai pour l'instant pas le même avis. Cependant, vous avez plus d'expérience que moi dans ce domaine. Je revois donc ma copie et vous ferais par de mes déductions.

Bonjour,

c'est vrai que c'est pas super intuitif.

Voici le raisonnement "avec les mains" pour me convaincre que la sortie tourne plus vite que l'entrée :

Si on enlève le pignon fixe, et qu'on bloque la rotation des roues bleus autour de l'axe "vertical", alors la sortie tournera à la même vitesse que l'entrée, ie w.

Si on regarde juste le pignon fixe et les deux roues bleues, on se rand compte facilement qu'elles tournent à vitesse w.

Une rotation à vitesse w des roues bleues (si elles ne se déplacent pas) donne une vitesse w à la sortie.

Ici, on a la superposition des deux phénomènes : les roues bleues tournent, et tournent autour de l'axe horizontal : on a donc superposition des deux effets (qui vont dans le même sens). Il est donc logique que la sortie tourne plus vite que w

Bonjour,

Petite parenthèse : L’axe menant est l’axe brun. Je ne pense pas que ce soit rédhibitoire.

Vous m’avez induit un doute. Pour m’expliquer ce n’est pas non plus très intuitif.

Voici mon analyse pour le carré d’engrenage.

Un schéma est plus compréhensible qu’une explication. Le trait noir est le pignon fixe.

Quand l’axe bleu est menant le résultat est identique.

Sauf erreur de ma par, le rapport des vitesses entre les axes brun et bleu me parait bien être 1/1

Bonsoir,

Pour la couleur des axes, j'avais pris l'axe bleu pour l'entrée et le brun pour la sortie. Si le bun est l'entrée, alors le rapport est 1/2 au lieu de 2/1 (mais le raisonnement reste le même)

Pour tes schémas, l'erreur apparaît au n°2 :

Prenons comme grandeur de référence l'engrenage bleu, dont on vas dire qu'il a tourné de pi/2 autour de l'axe vertical (et par conséquent pi/2 autour de son centre).

Par contre, l'engrenage brun aura tourné du double (2*pi/2=pi). Pourquoi?

Si l'engrenage bleu tournait uniquement autour de l'axe vertical (en étant "bloqué" en rotation autour de son centre), alors ça entrainerait une rotation de pi/2 de l'engrenage brun.

Mais en plus, l'engrenage bleu tourne de pi/2 autour de son centre, ce qui ajoute une rotation supplémentaire de pi/2 à l'engrenage brun : l'engrenage brun aura donc tourné au total de pi/2+pi/2 = pi.

Bonjour à vous,

Merci Sandro, je dois me rendre à l'évidence, vous avez raison.

J'aurais du me rendre compte de cela par moi même. C'est comme le calcul, si l'on ne recalcule pas en sens inverse on passe parfois à coté de son erreur.

Je revois tout cela sous un regard différent et vous ferais par de mes conclusions positives ou négatives sur l'objectif.

Un Grand merci.

Bonjour,

Je pense avoir trouver la solution et je n'utilise qu'un seul axe de charge.

Le TEER associe 2 réducteurs 0.5 épicycloïdaux. L’axe vert est menant.

Schéma des rotations, en rouge le couple de réaction Cr.

Le couple moteur sur l’axe vert, fait tourner (dans le même sens) la couronne du réducteur (Ra) à ω et son planétaire à 2ω. Ces rotations se reportent sur le porte-satellites du réducteur (Rb) à ω et sur sa couronne à 2ω. Si l’on se positionne sur le porte-satellite (Rb), on voit sa couronne tourner à ω et son planétaire noir tourner en sens inverse à 2ω. En conséquences, le porte-satellites (Rb) tourne à (ω), sa couronne (Rb) à (2ω) et son planétaire noir à (-2ω).

Auto-équilibrage de Cr (flèches rouge).

Le couple de réaction (Cr), s’établit sur le planétaire noir de (Rb) à la vitesse de 2ω. Il se reporte sur sa couronne avec les valeurs (Cr à 2ω) et sur son porte-satellites avec les valeurs (2Cr à ω). L’égalité est respectée : Cr*2ω = 2Cr*ω. Cependant le sens d’orientation de (Cr*2ω) est inversé. De ce fait, l’addition de ces deux valeurs égales et opposées sur les satellites de (Ra) donne un résultat mathématiquement nul : (2Cr*ω) + (Cr*-2ω) = 0.

Mathématiquement nul (auto-équilibrage), bien que l’énergie de réaction soit effective.

Qu'en pensez vous?

en fait le pignon de sortie (le noir) ne tourne pas à 2w mais à -w

Je viens de faire une petite animation pour que ce soit explicite, mais avec ma connexion internet ça risque prendre des heures avant qu'elle soit en ligne

Edit : vidéo enfin uploadée

Merci Forthman et bravo pour la vidéo.

Je vais cogiter tout cela pour avoir l'équation E = e-e = 0, car maintenant c'est différent de ce que je pensais.

A+

Bonjour,

Voici mes corrections et l'éventuelle égalité E = e-e =0

Rotations modifiées en fonction de la vidéo de Forthman.

Cr du planétaire noir (Rb) à (-ω), se reporte sur sa couronne avec les valeurs Cr*2(-ω) et sur son porte-satellites avec les valeurs (2Cr*ω). L’égalité est respectée. Cependant le sens d’orientation est inversé. De ce fait, l’addition de ces deux valeurs donne un résultat nul sur les satellites de (Ra). E = (2Cr*ω) + (Cr*2(-ω) = (e) + (-e) = 0.

Mathématiquement nul, bien que l’énergie de réaction soit effective.

Sauf erreur, je pense avoir atteint mon objectif.

La seule chose que tu as réussi à faire c'est augmenter l'inertie de ton réducteur et c'est pas forcément la meilleur chose à faire, et même si c'était souhaité il y a des façon beaucoup plus simple pour augmenter l'inertie d'éléments en rotation ... 

 

C'est bien compliqué pour un simple inverseur

Je ne comprends pas bien la finalité non plus; dans un système en équilibre, obligatoirement les forces s'annulent...

petite remarque : sur le dernier dessin, les flèches Cr (en rouge) sont inversées par rapport aux flèches ω (en noir) sauf celle

du satellite contre la couronne coté Ra, il y a une raison à ça ?

Bonjour,

Mon égalité de Cr ne me satisfait pas je vais l’étudier en partant de l’axe de charge noir que je déterminerais comme axe menant.

Je suis émerveillé par tes réalisations Mike118.

Vous avez raison, pour mieux expliquer je devrais utiliser le terme inertie plutôt que réaction.

Principe d’inertie : « En l’absence de forces, ou lorsque les forces se compensent un système est nécessairement soit immobile, soit en mouvement rectiligne uniforme. »

Les pertes sont effectivement augmentées dans mon système par rapport à un simple inverseur constitué d’un engrenage.

Cependant un engrenage reçoit en totalité l’inertie (ou la charge) de ce dont il doit modifier l’état physique d’inertie. Exemple : soulever une charge non équilibrée ou équilibrée par contrepoids. Dans le cas équilibré par contrepoids c’est plus avantageux.

Aucun système actuel, sans contrepoids, n’a les avantages de l’équilibre par contrepoids.

Mon objectif est d’obtenir les avantages d’un système à contrepoids sans avoir la nécessité d’un contrepoids. La solution logique est donc d’équilibrer cette inertie comme le ferait un contrepoids. Ce qu’un simple engrenage est incapable de faire.

Alors, oui j’ai augmenté l’inertie d’un simple engrenage inverseur dans mon système. Cependant si l’objectif est atteint, cette augmentation d’inertie (de mon système d’engrenages) est largement compensée par l’avantage obtenu, similaire aux systèmes à contrepoids sans leur relative complexité de mise en œuvre.

Autrement écrit, oui, Forthman, je cherche bien à équilibrer (la force de réaction) l’inertie de façon similaire aux systèmes à contrepoids, sans en avoir la complexité de mise en œuvre.

Pour l’inversion des flèches noires et rouges, il y a effectivement une raison, sauf erreur de ma part. Un dessin est plus compréhensible qu’une explication complexe, je vais donc te répondre par un (des) schéma(s) en essayant de représenter la rotation motrice et la réaction qui y est inévitablement de sens opposée.

Une fois résolue l’étape de l’inertie (ou réaction) équilibrée, je pourrais passer à l’application. Je prendrais alors en compte les rendements et j’ai la conviction que le résultat vous surprendra. Applications très intéressantes aussi pour la robotique.

En espérant avoir répondu à vos attentes.

"j’ai la conviction que le résultat vous surprendra"

Moi je sais que le résultat ne nous surprendra pas, mais qu'il va te décevoir ...

Bonjour,

C'est possible Forthman, mais cette éventuelle déception sera positive. Je reconnais que d'échanger mes idées avec vous me fait avancer à pas de géants. C'est vrai que si j'avance vers un mur ça risque de faire mal. Mais je ne suis plus à une bosse près, l'essentiel est que ce ne soit pas la dernière. Une bosse l'a aplati, comme épitaphe se serait plutôt comique.

Bon soyons sérieux.

En partant de l’axe noir, Cr menant en rouge

Le sens du Cr est inversé en fonction du point de report initial considéré, couronne ou porte-satellites de Rb. Pratiquement le report de Cr est simultané sur ces deux points. En conséquence, Cr doit logiquement s’équilibrer dans le TEER.

Ce schéma me fait répondre à la remarque justifiée de Forthman, sur le précédent dessin.

« Les flèches Cr (en rouge) sont inversées par rapport aux flèches ω (en noir) sauf celle du satellite contre la couronne coté Ra »

La raison est que j’ai voulu représenter sur les satellites de Ra, l’opposition de Cr qui doit inévitablement s’équilibrer dans le TEER. Cependant je ne peux pas être certain que ce soit à cet endroit que Cr s’équilibre. Car ce peut être entre le planétaire de Ra et le satellite avec lequel il est en prise ou la couronne de Ra et le satellite en prise avec elle ou à n’importe quel endroit ou Cr se retrouve face à lui même en opposition en fonction des points initiaux de report simultané.

Qu'en pensez vous?

Bonjour,

Aucune remarque d'une éventuelle erreur, mon raisonnement devrait donc être correcte.

Je peux passer à l'étape suivante qui est le calcule des puissances en jeu dans un système utilisant le TEER.

Cependant avant de calculer j'ai encore une question. Je considère que les pertes dans le TEER constitué de deux réducteurs épicycloïdaux, sont de l'ordre de 5%. Mon évaluation est-elle correcte?