122 réponses à ce sujet

[Oracid]

Le couple moteur il sert à quoi ? 
=> Il sert à tirer sur la corde ? un peut comme une poulie entraine une courroie ?
=> Ou bien exercé une pression pour sur le fil ?

Je vais essayé d'expliquer simplement :
- on fixe un poids de 100g à l'extrémité droite de l'élastique.
- on tare le peson.
- on met le moteur en marche.
- supposons que le peson indique 50g, cela veut dire que le couple est de 100g+50g=150g

[Amhnemus]

Je trouve que ton truc est bien compliqué et qu'il existe plus simple comme le décrivait mike. Mais bon la recherche avec des points de vue différents sur un même problème peux amener des résultats et comprendre certaines choses. Mais je trouve enfin ce n'est que mon avis que ton calcul est un peu bizarre parce que l'élastique n'est pas pris en compte. Es ce que tu attends qu'il soit stabiliser ? Si oui autant que faire avec une corde. Et pourquoi mettre de chaque côté quelque chose qui "mesure" ta force et surtout deux systèmes de mesure différents ? Y'a des choses qui m'échappe un peu . Pour moi c'est comme si tu mesurait une longueur de mur par exemple avec d'un côté un mètre et de l'autre un morceau de bois dont tu sais la longueur et entre les deux un élastique dont tu ignore la taille je trouve que ça n'a pas de sens. C'est mon point de vue

[Mike118]

Un couple n'est pas homogène à une force, ça ne se mesure pas en Kg, ni juste en Newton mais en N*m  c'est une force exercé suivant un "bras de levier" ... 

1 Nm  c'est 1 Newton à 1m de bras de levier en approximant 9,81  à 10, on a 1 Nm correspond à peu près à un poids de 100g à 1m de bras de levier...

Dans le cas de l'exemple que j'ai donné le bras de levier est connu approximé constant noté r. 
Dans ton cas, je suppose qu'il va varier en fonction de la position de ton excentrique pendant qu'il tourne...
ça  complique la chose ... 

 

[Oracid]

Si oui autant que faire avec une corde.

Tant que j'utilisais un tambour avec une manivelle, l'élastique était nécessaire, mais aujourd'hui avec un poids suspendu à une extrémité, une simple courroie suffirait. L'excentrique faisant monter et descendre le poids.
 

c'est une force exercé suivant un "bras de levier"

C'est précisément pour cette raison que j'utilise un excentrique. Sa forme est un losange dont une des diagonales est de 1cm, faut bien fixer l'axe du moteur, et l'autre diagonale fait 4cm pour faire bras de levier (2cm).
L'idée de prendre un élastique, c'est pour ne pas bloquer le système et détruire le moteur. Mais aujourd'hui avec un poids suspendu, cela change la donne et je pourrai changer l'élastique par une courroie.

Quand à Nm ou kg ! Bof ! Mon peson est en kg...

[Mike118]

Oui mais il faut que tu définisse la relation entre le poids mesuré par ton peson et le couple exercé par ton moteur ! 

C'est pour cela que j'ai posé toutes mes égalités avec mon schémas ! =) 

[Mike118]

Bon 

Etude du système d'oracid avec mon schémas légèrement modifié en partant de celui proposé par Oracid. 
 

1° On effectue un BAME ( Bilan des actions mécaniques extérieurs ) 

 

Je choisis de représenter les efforts exercés sur la corde.  Je suppose qu'on est dans un cas " statique" et qu'il n'y a pas de frottements. 

• Poids de la masse sur la corde selon l'axe y P en rouge
• Efforts des roulements sur la cordes.  R1 R2 et R3 en marron
• Effort du peson sur la corde selon l'axe x T en bleu
• Effort de l'excentrique sur la corde. Représenté sur l'axe y (en négligeant tout effet de frottement... ) Fm en orange

 

Schémas : 

 

La somme de tous les efforts exercés sur la corde doit être nulle. 
 

vectoriellement : R1 + R2  + Fm + R3 + T + P  = 0 

 

et Fm = Cm / e

 

Comme ça c'est pas facilement de réussir à calculer le tout. 
Il y a beaucoup de choses qu'on ne connait pas ... 

les seules données connues sont : T et P ...  Bref sans ajouter de considérations on est dans une impasse... 

 

2° ) Hypothèses :

Personnellement en procédant par analogie et superposition de cas je formulerais l'hypothèse qu'en l'absence de frottement, et en étant dans une situation statique, on a deux équations vectorielles : 

R3 + T + P = 0 
R1 + R2 + Fm = 0  ... 

Oui selon moi comme le poids est libre, le peson devrais afficher la valeur en Kg de la masse utilisé dans le montage et ce indépendamment de l'effort exercé par le moteur! 

( NB : en phase dynamique le peson devrait afficher le poids de la masse + la masse apparente signée que représente l'accélération de la masse testée , et en présence de frottement on verrais aussi les frottements parasiter la valeur donnée par le peson ... ) 

 

3°) Conclusion préliminaire

 

Bref autant dire que ce montage ne permet pas selon moi d'exploiter grand chose mis a part mettre en avant les phénomènes que j'ai négligé dans mon étude ... Mais ne permet pas de déduire quoi que ce soit... 

 

4°) Ouverture

Cependant en remplaçant la masse par un point fixe ... On peut peut être obtenir quelque chose ! 

Il est néanmoins nécessaire dans ce cas de connaitre l'angle formé par la corde au niveau de la déformation engendré par l'effort exerce par l'excentrique...

 

Mais je continue de penser que la première proposition que j'ai faite est plus simple et plus efficace ...

[Oracid]

Je m'en veux de t'empêcher de dormir. Non, non, vraiment, cela n'en vaut pas la peine. C'est sincère, j'espère que tu me crois.
D'autant que, et j'en suis confus, mais pour moi tout ceci, c'est du chinois.

Je vais poursuivre mon expérimentation. Je te dois bien ça.
J'ai reçu un nouveau peson qui semble mieux adapté, http://www.ebay.fr/itm/PESON-ÉLECTRONIQUE-BALANCE-POISSON-PÊCHE-VÉLO-VTT-BAGAGES-GIBIER-5g-40kg-PÈSE/302085079251?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

[Mike118]

Bon eh bien faisons en sorte que tu comprenne le chinois alors ! 

Imagine que tu es la " corde " . 
Regarde l'ensemble des chose qui " tire dessus " ou exerce un effort dessus. 
C'est le bilan des actions mécanique extérieur ! 

Ces forces ce sont les flèches T R1 R2 R3 P et Fm. 
Si tu mets toutes ces flèches bout à bout elles sont censé faire une " boucle " fermée. / revenir au point de départ, 

C'est ce qu'on appel une somme vectorielle nulle =). 

Jusque là est ce que ça te paraît clair ?

 

[Oracid]

Si tu mets toutes ces flèches bout à bout elles sont censé faire une " boucle " fermée. / revenir au point de départ, 
Jusque là est ce que ça te paraît clair ?

Et bien, non ! Cela ne fait pas une boucle fermée.
Ni avec mon schéma, ni avec le tien.

[Mike118]

Bon je pense que je me suis mal expliqué :  

 

 

 

Le moteur entraine une poulie ( en noir ) de rayon r ( en mètre) 

En rouge le couple c du moteur.  En Nm

la poulie tire un câble orange qui est aligné sur l'axe verticale y.

 

La force exercée suivent l'axe y par le moteur est : f = c / r   en Newton N

 

Cette force compense parfaitement la force de tension  t exercé par le ressort  t = - k * dx     avec k la constante du ressort et dx la distance dont le ressort a été étiré ( dx étant signé , la force du ressort s'opposant au déplacement )  

On obtient donc 

 

c / r  +  t  = 0  donc  c  = r* k * dx 

 

Quand le moteur n'arrive plus à tourner tu as atteins le couple max. 

 

Ainsi si tu connais r, le ressort utilisé et donc k et en mesurant dx tu as le couple max de ton moteur. 

Si tu n'utilises pas un ressort mais directement un peson tu vas mesurer un poids en Kg qu'il faut transformer en Newton. et qui va remplacer  k * dx  . 

 

Pour info si tu le fais avec un ressort tu peux mesurer dx en mesurant l'angle  teta ( en radian ) de déplacement de la poulie : dx = teta * r . 

 

Ainsi si tu as un codeur sur ton moteur ou sur ta poulie tu peux déterminer dx =) . 
Ce schémas peut donc être utilisé pour tester des ressorts si tu connais les caractéristique du moteur de ton outil de test =)

 

Perso je ferais un truc comme ça =). 

Bien entendu je mesurerais aussi le courant du moteur pour compléter le banc de test. 
 

 

 

Si tu prends les vecteurs F et T (en dehors d'une éventuelle imprécision sur le dessin), les deux flèches sont de même longueur et de sens contraire, elles se superposent.
Donc ça fait un aller retour sur le même point / une boucle .... 

[Mike118]

Concernant ce shémas 

 

 

 

 

puisque qu'un dessin vaut souvent mieux qu'un long discours voici comment les vecteurs peuvent se mettre les uns à la suite des autres : 

 

Comme tu peux le voir avec ce schemas ( mis à part les approximations grossières de longueur de flèches ) en mettant les vecteurs bouts à bouts on voit que ça forme une boucle. 

Et en faisant le choix judicieux que j'ai volontairement fait je met en avant deux boucles qui représentent en fait les deux équations vectorielles : 

 

R3 + T + P = 0 
R1 + R2 + Fm = 0  ... 

 

Est-ce plus clair maintenant ? 

[Oracid]

Est-ce plus clair maintenant ?

Pas trop. J'attends la suite.

[Mike118]

Pas trop. 

 

 

Soit plus explicite sur ce que tu ne comprends pas stp.

Est ce que c'est le fait de représenter une force par une flèche ? ( Vecteur ) 
Le fait qu'additionner des vecteurs ça revient à les mettre bouts à bouts ? 
Est ce que c'est comment j'ai trouvé ces vecteurs ? ( Application du BAME en regardant tout ce qui est en contact avec la corde ) 
Autre choses ? 

 

J'attends la suite.

 

J'avais pas prévu de suite x) . 


Du coup si quelqu'un qui a compris ce que j'essaye d'expliquer à Oracid et a une approche plus pédagogue / différentes  qui permettrait à notre amis de bien comprendre la notion de forces s'appliquant à un objet je suis preneur d'un coup de main !

[ashira]

Imagine quand tu es debout sur le sol: tu es attiré vers le sol par ton poids, mais tu ne t'enfonces pas dedans car le sol exerce la même force que ton poids mais de sens opposé -> la somme de ces 2 forces est nulle donc tu ne bouges pas.

C'est la même chose par exemple si tu appuies +- fort sur un mur avec ta main.

Sur la maquette comme il y des éléments entre le moteur et le peson, et que tu cherches à connaître exactement la force exercée par le moteur, le mieux est de passer par ce genre d'analyse pour voir comment vont agir toutes ces forces.

Par exemple lorsque le moteur appuie sur la corde la force orange grandit. En réaction les forces marrons grandissent a leurs tour pour compenser.
Comme ces forces en marron ne sont pas parallèles a la force en orange, elles vont un peu agir sur d'autre force. Celle du peson en bleu par exemple.

Du coups je me demande si le poids monte, ça fausse la mesure car la tension de la corde n'augmente plus ?

[Mike118]

Du coups je me demande si le poids monte, ça fausse la mesure car la tension de la corde n'augmente plus ?

 

D'après le schémas, Si le poids monte la tension de la corde sera en effet la même, et en dehors des effets de frottement et de dynamique, la valeur du poids affiché sur le peson sera environ le poids de la masse utilisée ...

C'est exactement la conclusion de mon analyse: 

 

Etude du système d'oracid avec  schémas légèrement modifié en partant de celui proposé par Oracid. 
 

1° On effectue un BAME ( Bilan des actions mécaniques extérieurs ) 

 

Je choisis de représenter les efforts exercés sur la corde.  Je suppose qu'on est dans un cas " statique" et qu'il n'y a pas de frottements. 

• Poids de la masse sur la corde selon l'axe y P en rouge
• Efforts des roulements sur la cordes.  R1 R2 et R3 en marron
• Effort du peson sur la corde selon l'axe x T en bleu
• Effort de l'excentrique sur la corde. Représenté sur l'axe y (en négligeant tout effet de frottement... ) Fm en orange

 

Schémas : 

 

 

La somme de tous les efforts exercés sur la corde doit être nulle. 
 

vectoriellement : R1 + R2  + Fm + R3 + T + P  = 0 

 

et Fm = Cm / e

 

Comme ça c'est pas facilement de réussir à calculer le tout. 
Il y a beaucoup de choses qu'on ne connait pas ... 

les seules données connues sont : T et P ...  Bref sans ajouter de considérations on est dans une impasse... 

 

2° ) Hypothèses :

Personnellement en procédant par analogie et superposition de cas je formulerais l'hypothèse qu'en l'absence de frottement, et en étant dans une situation statique, on a deux équations vectorielles : 

R3 + T + P = 0 
R1 + R2 + Fm = 0  ... 

Oui selon moi comme le poids est libre, le peson devrais afficher la valeur en Kg de la masse utilisé dans le montage et ce indépendamment de l'effort exercé par le moteur! 

( NB : en phase dynamique le peson devrait afficher le poids de la masse + la masse apparente signée que représente l'accélération de la masse testée , et en présence de frottement on verrais aussi les frottements parasiter la valeur donnée par le peson ... ) 

 

3°) Conclusion préliminaire

 

Bref autant dire que ce montage ne permet pas selon moi d'exploiter grand chose mis a part mettre en avant les phénomènes que j'ai négligé dans mon étude ... Mais ne permet pas de déduire quoi que ce soit... 

 

4°) Ouverture

Cependant en remplaçant la masse par un point fixe ... On peut peut être obtenir quelque chose ! 

Il est néanmoins nécessaire dans ce cas de connaitre l'angle formé par la corde au niveau de la déformation engendré par l'effort exerce par l'excentrique...

 

Mais je continue de penser que la première proposition que j'ai faite est plus simple et plus efficace ...

[Oracid]

Merci les garçons.
Il n'y a pas de souci. Je vais suivre mon petit bonhomme de chemin.
Ne vous tracassez pas pour moi.

[Oracid]

Voici une nouvelle version.
La grande nouveauté, c'est l'utilisation d'une sangle à la place de l'élastique.
Le tambour d'enroulement de l'élastique a été supprimé et remplacé par un poids facilement définissable.
Le nouveau peson est solidement fixé à la planche pour moins d'instabilité.
J'ai supprimé les roulements intermédiaires pour plus de stabilité et simplification du mécanisme.
Je dois résoudre l'accroche du peson et de la sangle qui n'est pas optimum.
Le poids oscille beaucoup. Je pense faire une nouvelle version sur un plan incliné, avec un chariot sur rail contenant le poids.

A regardez en pleine page pour plus de détails.

[Oracid]

Voici ma dernière version.

Ici, j'ai essayé de neutraliser toutes les variations dû à la mécanique.
Comme vous pouvez le constater, j'ai fait un plan incliné. A la verticale, le poids oscillait trop.
Ce plan incliné à un angle arbitraire.
Le poids est de 500g. Disons que c'est la tare. Cette tare doit être adapté à la puissance du moteur.
Plus le moteur est puissant et plus la tare doit être importante.
Quand je mets en marche le peson, il opère la tare, donc la mesure démarre à zéro.
Ici, j'ai fait un test avec 6V. L'intensité varie de 0,09A à 0,12A (on peut le voir sur la vidéo) et la mesure varie de 75g à 85g.
J'ai mis une diode pour alimenter le moteur.

[Amhnemus]

Très sympa après je ne suis pas vraiment spécialiste mais est ce que t'es valeur sont réelles dans le sens exploitable ? Où c'est ton système qui crée des valeurs qu'il faut ensuite calculer pour avoir des chiffres valable ?

[Oracid]

Très sympa après je ne suis pas vraiment spécialiste mais est ce que t'es valeur sont réelles dans le sens exploitable ? Où c'est ton système qui crée des valeurs qu'il faut ensuite calculer pour avoir des chiffres valable ?

 

Voici quelques mesures que je viens de faire. C'est très bizarre ! On dirait que le moteur se fiche royalement de la charge (1kg) comme si il tournait  à vide. Quelque soit la tension, l'intensité est quasi identique et le peson indique à peu près le même poids. La seule chose qui varie vraiment, c'est la vitesse.

Demain je ferai un autre chariot et je le chargerai de plomb, 2kg.

 

Voici les mesures pour une charge de 1kg :

 

6V - 0,13A - 200g

9V - 0,17A - 185g

12V - 0,17A - 200g

 

Les mesures sont approximatives et je les ai faites de multiple fois pour en extraire des valeurs moyennes, mais je pense être proche de la réalité.

De toute façon, cela ne varie pas beaucoup, 15g et quelques milli ampères.