Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour Db,
Non, vous n'aviez pas bien compris mon texte, c'est sur votre image ou on voit un "expert ingénieur" en forage pétrolier dire que c'est sans risques, puis le forage a merdé et le petrole s'est échappé dans la mer!

Le "guignol", c'est l'ingenieur, pas votre avatar!!!

Désolé je m'étais peut être mal exprimé, le texte a été effacé par la moderation, je ne peut plus voir pourquoi ça a été mal compris. Peu importe on etait hors sujet!

Cdlt,

PS: il est trés chouette votre Avatar!!! (ça me rappelle un peu quand j'etais gamin, toujours a me poser des questions et bricoler des inventions en tout genre, j'arrosais mon pere de questions... En tout cas, c'est grace au moulin et a tout ce que ça m'a inspiré gamin que j'ai pu faire mon parcours)

Bonjour Hervé12

Désolé je m'étais peut être mal exprimé, le texte a été effacé par la moderation, je ne peut plus voir pourquoi ça a été mal compris. Peu importe on etait hors sujet!

Ton texte d'origine pourra être retrouvé dans le MP que Paul t'avait adressé.
Et les messages ne sont jamais "effacés", ils simplement divisés pour être archivés en modération.


Gé

Bonjour,

Je vais vous expliquer mon histoire et mon problème.
Je suis repartit d'un site avec plus aucune roue existante mais le coursier et le canal d'eau était intact.
Voici quelque données du site:
Hauteur de chute net 1,2m
Puissance hydraulique 5kw
Puissance mécanique sur l'arbre 2,7kw
Puissance éléctrique récupéré 2kw
Diamètre de la roue 4,64m
Nombre de pales 18
Vitesse nominal de la roue 13 tr/min
Poids de la roue avec axe 700kg

J'ai construit ma roue avec un arbre de récupération de broyeur à lisier de diamètre 55 avec deçu un décoltage sur 30cm d'un bout et 45 cm de l'autre pour un passage en diametre 45. Sur cet arbre il y a une prise de force 6 cannelures 1"3/4.
Cette arbre à une dureté de 80 ou 90 d'après le constructeur.
Cette arbre peut travailler jusqu'à 3000 N.m ainsi que les cardans triangle.(Toujours d'après constructeur)
J'ai accouplé ma roue avec un cardan triangle directement relié sur un multiplicateur d'épendeur.

Je me suis inscrit il y a peu de temps sur votre forum et suite à cela je tombe sur un tableau de calcul d'arbre qui me fait douter sur la solidité de ma roue.

D'après les calcul j'ai 86,1 kg de poussé et 350 kg de poids en bout de pales.
L'acier résiste à 80 Kg par mm carré donc 3600 Kg pour un diametre de 45.

Pensez vous que mes calculs sont justes?
Pour vous c'est assez solides?
Quelqu'un connait il le nombre de pales à avoir pour un diametre de roue donné pour avoir le meilleur rendement?
Car je pensais sinon passer à 6 pales pour augmenter ma vitesse de roue pour diminuer le couple.

Cordialement

Bonjour,

tout d'abord félicitations pour la remise en service de votre moulin ! Les quelques kW produits vous permettent probablement une quasi indépendance énergétique, hormis le chauffage.

Vous trouverez dans la rubrique Vieux grimoires plusieurs livres sur les roues, dont le Manuel de l'ouvrier mécanicien qui est assez intéressant et qui donne quelques règles de bases concernant la construction de différents types de roues.

Dans la rubrique Adresses vous trouverez dans les logiciels le "pack hydro" réalisé par Monsieur Mendret, qui permet d'une part d'estimer le diamètre d'un arbre, et d'autre part de calculer une roue à aubes.
Pour le diamètre d'arbre, il faut considérer le poids de la roue (en eau), le porte à faux de chaque coté, et le couple transmis : à priori un arbre de 55 mm me semble faible pour une roue de 4.64 m, et encore plus s'il est décolleté en 45.

Il y a sur le site Formatech un tableau de calcul d'arbres bien pratique :

- masse de la roue 700 kg + 100 kg d'eau => poids 8000 N
- puissance 2700 W à 13 tr/min => couple 2000 Nm
- mettons 60 cm de porte à faux de chaque coté => flexion 2400 Nm

Avec un acier courant à l'époque (déjà un bon acier) à 400 Mpa de limite élastique, on voit que ça ne passe pas en diamètre 55 :
Et on voit qu'à partir de 75 de diamètre ça passe
Avec un acier à 800 Mpa de limite élastique (mais une limite de rupture proche), ça passe
Bonne journée

dB-)

Edit dB-)

Merci déjà pour toutes les informations et toutes vos réponses.

Avec vos derniers tableau moi en diamètre 55 c'est validé
J'ai un couple réel à 1983.31N.m
Puissance mécanique sur l'arbre 2700w
Vitesse de la roue 13tr/min
Poids de la roue 6867 N plus la force de l'eau exercé sur une pales 854.87 N donc 7722N au total

Moi j'ai rempli 8000N
Flexion 2000N.m
Torsion 2000N.m

Bonsoir,

oui ça passe, mais :

- avec les aciers utilisés à l'époque le diamètre aurait donc été plus important, presque le double
- l'acier rapide utilisé ici vous donne peu de marge d'erreur, sa limite de rupture est probablement proche de sa limite élastique
- on n'a pas le dessin coté de l'arbre avec la roue et les paliers, difficile d'estimer le travail en flexion
- de même le poids en eau est évalué à la louche
- voir qu'une roue peut être recouverte de glace en hiver, et dépasser largement son poids habituel
- elle peut aussi freiner brusquement lorsqu'elle se coince, ou subir les à coups de l'enclenchement/déclenchement du générateur
- un défaut sur un arbre de petit diamètre en acier rapide (soudure, trait de meuleuse) le rendra très sensible à la fatigue
- vous parlez de 2 décolletages diamètre 45, qui changent pas mal de choses et introduisent des concentrations de contraintes
- il en est de même si l'arbre a été soudé par endroits
- un multiplicateur d'épandeur est conçu pour travailler quelques dizaines d'heures par an, il faut le déclasser pour un fonctionnement permanent

Je comprends qu'un particulier qui réalise lui-même sa roue utilise des dimensionnements "au plus juste" et des matériels de récupération, mais si en tant que professionnel j'avais une telle roue à réaliser pour un client, j'utiliserais plutôt un acier classique et donc un arbre de 80 ou 100 par exemple, avec beaucoup de marge de sécurité, et se rapprochant ainsi de l'esthétique d'une roue classique. Car j'en reviens à ma première remarque, une roue de 4.60 m de diamètre avec un arbre de 55, personnellement ça me choque ! (mais je m'en remettrai )

Bonne soirée

dB-)

Bonjour,
Si l'arbre risque de flechir, vous est il possible de renforcer l'arbre entre les deux paliers pour limiter cette flexion ?

Sans parler du probleme de rupture de l'arbre lui même, sa flexion peut vous poser souci sur les paliers.
On a eu le souci sur notre première turbine, il nous a fallu mettre des roulements oscillants pour limiter la casse.

Bonjour

Pour renforcer l'arbre vous voulez dire en utilisant des tubes mécaniques?
L'arbre en lui même fait 55mm. J'ai rajouté dessus des tubes mécaniques soudé à froid qui le font passé en 70mm sur les 1/3 de l'arbre. (au milieu ou est la roue)
En bout d'arbre j'ai un décoltage de 25cm pour un passage en diamètre 45mm. (Je prendrais des photos pour vous montrer)
Je viens d'aller voir un fournisseur de pièces détachés spécialisé dans la transmission.
Il me certifie que mon arbre est traité car il y a des cannelures dessus donc il a été forcement repassé au four.
Et sur la dureté de l'acier il serait même entre 120 et 165 kg/mm².

Bonne soirée

Boschet a écrit :
L'arbre en lui même fait 55mm. J'ai rajouté dessus des tubes mécaniques soudé à froid qui le font passé en 70mm

Bonjour
Soudé a froid !! (C'est quoi sa!! Une comme deux composant)
Sa tiendra jamais et fissurera très rapidement
Deja que certaine soudure bien réalise sur des roue fissure dans le temps.

Que votre arbre soit traiter c'est une bonne chose mais peut aussi être movaise
Plus n arbre est dure et moin il accepte la flexion et peut cassé nette et plus facilement.
Donc attention
Un arbre dure si je peut dire ou fortement traité
Ne peut pas forcément remplacer un autre arbre non traiter d'un diametre plus important.

Ceci dit les calcule d'effort c'est bien,
Mais malheureusement cela ne fait pas tout.
C'est pour cela que l'on prend des coeficient de sécurités important. (Comme l'a suggéré Didier)
Pour essayer de prendre en compte tout les petit effort et perturbation annexe qui vienne se greffer et qui ne peuve rentrer dans les calcules.

Seul une bonne évaluation visuel et d'expérience permette de dimentionner correctement certaine piece.

Bonne journé

Bonjour

Une soudure à froid c'est quand on pique l'arbre ensuite on l'enduit de résine spécifique et on injecte un tube mécanique par dessus à la presse hydraulique.

Par sécurité bien sur j'aurai pris un arbre plus gros, sauf que j'ai conçu ma roue avant que je sois sur ce forum.
J'avais donné mes données techniques à des fabricants et mécanicien du monde agricole et pour eux l'arbre que j'ai est suffisamment résistant sous tous les angles.
C'est quand je suis tombé sur votre tableau de calcul d'arbre que j'ai été surpris :-)
Je suis retourné voir tout le monde et même un spécialiste de la transmission et ils me confirment tous que un arbre diamètre 55 traité avec 6 cannelures en 1"3/4 ne cassera jamais pour les valeurs de ma roue.
Seul le temps nous diras qui a raison:-)

Merci toujours pour tous ces échanges et vos informations

Bonne soirée