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Multiplication d'une force rotative


7 réponses à ce sujet

#1 devmond

devmond

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Posté 05 juin 2013 - 07:58

Bonjour !

J'ai un problème d'engrenage, si quelqu'un s'y connaît bien dans ce domaine ?

J'ai une roue sur la crconférence de laquelle j'applique une force pour la faire tourner, et je cherche un systeme d'engrenage ou autre systeme qui me permette à l'autre bout de l'engrenage d'avoir une force qui est 10 fois supérieure à celle que j'ai appliqué sur la roue.

N'hésitez pas à demander une précision si je ne suis pas assez clair, car c'est assez difficile de l'explquer de façon simple.
Merci pour vos solutions !

J'aurais bien ce système mais j'aimerais bien le comprendre.

Image IPB

Page de l'image :
http://cm1cm2.ceyreste.free.fr/mouvements.html

#2 R1D1

R1D1

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Posté 05 juin 2013 - 10:26

Salut,

Commment appliques-tu la force sur ta première roue ? Est-elle entrainée par un moteur ? Est-elle déplacée à l'aide d'un levier (comme une pédale) ?

Un engrenage comme celui que tu montres transmet la puissance d'entrée Pe vers la sortie, de sorte qu'en sortie, ta puissance Ps = r * Pe, r étant le rendement de l'étage de l'engrenage (une propriété propre au type d'engrenage). Idéalement, r = 1 : la puissance fournie en entrée est disponible en sortie. Un rendement ne peut être supérieur à 1 : la conservation de l'énergie fait que tu ne peux en avoir plus en sortie que ce que tu en as fourni en entrée.
Ensuite, la puissance Pn de l'étage n (qui est égal soit à Pe si tous les rendements valent 1, qui vaut moins que Pe sinon) peut s'exprimer comme : Pn = Cn * Wn (avec Cn le couple et Wn la vitesse de rotation enj sortie de l'étage n). La puissance est "utilisée" pour faire tourner la roue et pour générer une force en rotation. Comme la puissance est fixée à un étage donné, c'est la répartition Couple/Vitesse qui peut changer.
Cette répartition dépend du rapport de réduction R (transmission) de l'engrenage : R = Ws / We. Ce rapport peut s'exprimer selon le nombre de dents et le diamètre, mais je te laisse chercher ça par toi-même. ;)
Pour un rendement de 1, Ps = Pe, donc Cs*Ws = Ce*We <=> Cs / Ce = We/ Ws = 1/R. Donc plus le rapport de réduction est grand (donc que la vitesse de sortie est grande devant la vitese d'entrée), plus le couple de sortie diminue (on privilégie la vitesse). À l'inverse, plus on réduit la vitesse en sortie avec un R faible, plus on augmente le couple disponible.

Si ce que tu veux est obtenir un couple 10 fois plus grand, alors ta boîte d'engrenages doit réduire ta vitesse dans un rapport 10 (R = 0.1) ou plus (pour tenir compte du rendement). Pour obtenir une force à proprement parler, il faut tenir compte du bras de levier qui va l'exercer (la force disponible étant inversement proportionnelle à la longueur du bras de levier).

Si quelque chose n'est pas clair, n'hésite pas à demander des précisions.
R1D1 - Calculo Sed Ergo Sum -- en ce moment, M.A.R.C.E.L.
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#3 devmond

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Posté 05 juin 2013 - 01:02

Je te remercie R1D1 pour ta réponse trés précise, je vais prendre le temps de faire mes calculs selon les formules que tu donnes, et voir ce que je peux tirer de ces infos que tu affiches ;)/>/>/>/>/>/>/>/>/>

Je reposterais cet fin d'aprem sûrement ou ce soir pour donner un retour.

La force que j'applique sur la circonférence de la première roue, pour le moment est juste avec la main, c'est approximatif, je cherche juste à au moins avoir en sortie d'un montage un couple 10 fois plus puissant que celui appliqué par la première roue, le but pour moi est de trouver le montage adéquat, quel diamètre de roue utiliser en entrée et dans le montage et en sortie, ainsi que la disposition et le nombre de roues.

Je ne m'y connais pas bien en système d'engrenages, je me suis renseigné sur le net comme tu as pu voir, et pour le moment je ne comprend pas l'utilité des petits engrenages accollés aux grands, je sais juste que quand le petit engrenage tourne, le grand qui y est accolé en parallèle tourne à la même vitesse.

Mon but serait que mon montage permette à un poids de 400 Kg de grimper une côte de 15 à 20 degrés à une vitesse d'au moins 10 Km/h

à Plus^^

EDit :
Puisque la puissance est "Couple x Vitesse" et que la puissance en sortie est la même qu'en entrée, en prenant une vitesse de sortie de 10 Km/h avec un couple 10 fois inférieur en entrée, il va me falloir une vitesse 10 fois supérieure en entrée pour garder la même puissance.
Donc une vitesse d'entrée de 100 Km/h. Heu.... c'est un peu beaucoup ;)/>/>/>/>/>/>

En entrée je n'ai de disponible au max qu'une vitesse de 7 Km/h, comment je pourrais faire selon toi pour avoir une vitesse en sortie au moins de 7km/h mais en ayant 5 à 10 fois plus de couple qu'à l'entrée ?
Je pense que c'est la question que j'aurais dû poser dés le départ :/

D'après ce que j'ai compris, si je veux plus de couple en sortie, je serais obligé d'avoir moins de vitesse en sortie.
Comment faire alors pour grimper une côte avec un minimum de vitesse ? Sachant qu'à l'entrée je n'ai pas beaucoup de couple, d'où mon désir de trouver un montage pour l'augmenter, tout en gardant une certaine vitesse.

La solution serait que en entrée je puisse avoir une grande vitesse, pour avoir en sortie un bon couple avec une vitesse raisonnable ?

#4 Mike118

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Posté 05 juin 2013 - 05:44

La vitesse de rotation tu dois l'exprimer en Tour/min ou en radian/secondes !
Ensuite tu ne peux pas créer de la puissance ... La puissance se conserve et donc si tu as un couple à fournir à une vitesse donnée il va te falloire un effecteur de la puissance dont tu as besoin ...

Et ensuite tu choisis ton ensemble de réduction en conséquence... Mais si dès le départ ton moteur ne peut pas fournir suffisament de puissance tu ne pourras pas avoir en sortie la puissance requise !

Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#5 devmond

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Posté 07 juin 2013 - 08:22

Oki merci ;)

Je vais calculer mes trucs en conséquence !

#6 skyhack

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Posté 18 août 2013 - 02:53

Au final tu as trouvé comment multiplier cette force après calcul ou pas ?

Sinon un très bon moyen, compact et très fiable est le réducteur à train épicycloïdale, celui que l'on utilise dans les voitures et dans les visseuses en particulier.

Skyhack.
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#7 Melmet

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Posté 18 août 2013 - 03:14

Tu as un schéma? :tatice_03: (je sais je pousse la mdr)

#8 skyhack

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Posté 18 août 2013 - 06:33

Dommage mais sous sketchup je n'arrive pas à savoir comment modéliser une couronne interne et non externe comme d'habitude ?!

Sinon je pense que le topic sur wiki est bien complet sur le sujet :whistle2:

Non mais des fois ici ... :lex_14:

skyahck.
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