question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
Petite question technique :
Sur un logiciel de conception de pièces mécanique, on a rentré tous les paramètres d'un culbu 1,4 pour estimer sa resistance.
Seulement il nous manque un donnée qui nous semble cruciale :
quel est l'influence du régime moteur (donc des accélérations de cames) sur la force exercée sur un culbu ?
En statique, en pleine levée si on considère une durtée de ressort comprise entre 100 Kg et 200 kg, il n'y a évidement pas de soucis le culbu résiste.
Mais que deviens le tension du ressort quand on le déplace brusquement (genre 8000 t/min) ?
Je connais mes accélérations de cames en m/s2, mais je ne sais pas dans quelle formule les intégrer pour avoir une idée de la force qui est appliquée à un culbu en pleine accélération !
Attention : je parle bien là de la force sur l'ensemble du culbu, pas de la pression de Hertz destinée à calculer la resistance au matage des matériaux.
Messieurs les ingénieurs merci d'avance de m'éclairer, car là je coince !
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
hello !
je suis en train de rechercher dans mes cours de dynamique mécanique et résistance des matériaux !!
mais c'est pas évident !
je cherche sur le phénomène de la flexion, j'ai des exemples avec des poutres métalliques encastrées dans un mur mais c'est pas trop parlant, en + c'est du statique...
A mona vis, il faut prendre en compte l'accéleration de l'ensemble mobile (tige, poussoir, coupelle), la différence de force engendrée par le ressort lorsque la soupape est fermée ou ouverte.....(on ne tiendra pas compte des pertes par frottement !!)
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
En réfléchissant bien, j'ai pensé à l'énergie cinétique où justement l'on prend en compte la masse (assimilable à la force du ressort) et la vitesse, ce qui nous donne une énergie cinétique mais en joules. Car ton problème (complexe) est justement un apport d'énergie (la vitesse) en plus de la force contenue dans le ressort compressé. Mais on obtiendra des joules et non des newtons toujours est-il que c'est peut-être une voie à explorer.
énergie cinétique(en joule)= 1/2 *la masse du solide *la vitesse
Je ne m'avance pas trop dans ce que je dis mais propose juste une iddée.
En espérant que bien d'autres continuront ce brain-storming pour y trouver the solution.
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
Salut à tous!
Pour ce qui est du problème de la prise en compte de régime moteur: c'est un problème de mécanique des fluides!On peut déterminer la résultante des forces de pression s'exercant sur le papillon (et donc l'axe et compagnie)
Il faudrait ensuite comparer cette force à celle exercée par le ressort, car si ça se trouve la force créée par la dépression est négligeable!
Enfin si on ne veut pas etre embetter avec les efforts de liaison au niveau du papillon(liaison pivot) il faudrait appliquer le théorème de Lagrange (donc l'usage de l'energie cinétique) avec un champ des vitesses non cinématiquement admissible.De tout ça on pourra sortir une relation entre la vitesse des papillons et la raideur du ressort.
Voilà des idées!
Ce problème est très interessant!Je m'en occupe dès que j'ai fini mes partiels!!!!!!
En attendant bonne recherche! ;-)
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
salut,
tout d'abord la tension du ressort ne varie qu'en fonction de sa longueur et quazi pas suivant la vitesse a laquelle on le déplace, la masse du ressort est négligable, de même que les frottements.
La force s'éxprime de cette facon: T = Kx (a multiplier par 1.4 pour avoir la valeur au niveau de la liaison tige culbu)
avec k la constante de raideur du ressort en N/m et x la variation de longueur du ressort par rapport a sa longueur a vide.
si tu connais tes accelerations de came tu sais quel est l'accéleration maximale du poussoir: somme des F = ma
m ne représente que le poids de l'ensemble poissoir+tige et a est l'accéleration que subit cet ensemble
par contre une force ne peut pas étre appliquée sur l'ensemble du culbuteur, elle s'applique en un point précis et donc cette force n'est valable qu'au niveau de la liaison tige culbuteur
tu peux en déduire f la force exercée par ta tige: f-(T*1.4)=ma
(f et T*1.4 sont de sens contraire)
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
Merci Requiem,
ce qui nous chagrinait le plus c'était de ne pas savoir comment évoluait la tension d'un ressort selon la vitesse à laquelle on le comprime.
Donc, selon toi et si j'ai bien compris , sa tension ne variant (quasiment) que par sa longueur, la somme des forces appliquées à mon culbu est composée :
d'un coté des masses (poussoir + tiges) x leur accélération,
et de l'autre de la raideur du ressort selon sa longueur.
Ce qui en fait est supérieur à la force qui lui est appliqué en statique au même instant, mais pas de beaucoup.
Re: question : calcul de l'effort sur un culbu selon le régime et le ressort ?!
oui mais , il faut prendre en compte que le culbuteur n'est pas symétrique par rapport a son axe de rotation (culbu décalé 1.4/1)...
donc, la force (tige sur culbu) n'est pas égale a la force (culbu sur soupape).
Mode linéaire
