Je vais vous exposer mon projet, qui est d'ailleurs la raison première de ma présence ici.
J'ai décidé de monter un grue a tour avec quelques critères précis,
1) elle devra être, visuellement, le plus réaliste possible ( limite maquette)
2) elle devra être fonctionnelle et surtout jouable
3) techniquement dans des proportions raisonnables, la structure devra éprouver 70% de la résistance des pièces Lego Technic
4) utiliser principalement des pièces sans "pico"
Pour ce faire , j'ai opté sur un modèle de grue courant. Sans pour autant chercher à reproduire une marque existante, j'ai choisi de faire une grue de type GME (Grue a Montage par Elements)avec porte flèche, et double mouflage manuel sur simple chariot.
Aujourd'hui j'ai théoriquement fini la structure.
Je parle bien de théorie car il me manque beaucoup d'informations sur les pièces que j'utilise, notamment le poids précis de chacune. et si je dit précis c'est de l'ordre du 10eme de gramme....question:
Quelqu'un a t-il déjà eu l'idée saugrenu de les peser?
vient ensuite la question de déformation des pièces du: au poids de la structure elle même et par la suite au levage de la charge. Pour ce qui est de la résistance des pièces... amis du Lego veuillez me pardonner mais je vais faire de la casse, j'attends une commande pour commencer mes tests ( déformations, mémoire des formes, élasticité.... jusqu'à rupture ou pliage)
Là encore je demande de l'aide a la communauté, existe t-il un logiciel capable de gérer la gravité des pièces Lego ainsi que leur résistance?
Une fois ces calculs fait, enfin je parle de calcul... non je travaille de manière empirique, j'ai pas le niveau pour calculer tout ça ;-), donc, une fois ceci fait une grosse commande de pièces détachés et montage de la structure... a savoir que pour le moment, sans la mécanique(encore au stade embryonnaire), j'ai besoin de pas moins de 1700 pièces....mais ce n'est que détail.
Pour la mécanique je parle de stade embryonnaire car elle sera motorisé en PFS pour commencer, au stade final de la conception je passerai au système NTX... bien que je ne connaisse rien a ces options ( l'ignorance n'a pour ennemi que l'apprentissage).
Bon je suis peut être un peu fouilli et mal ordonné... c'est ce qui me caractérise un peu xD.
Soyez tolérant quand a vous réponses, je suis nouveau et sur ce forum et sur les forums. Voilà là le premier forum où je suis actif :-)
Soyez critique et technique sur vos remarques, c'est comme ça que mon projet aboutira.
Une grue à tour, ébauche
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Hello!
Juste deux petit trucs vis-à-vis du rendu maquette que tu souhaites obtenir: - je pense qu'il vaut mieux partir d'un modèle existant et prendre les cotes précises, puis déterminer et respecter une échelle. - ensuite, plus ton échelle sera grande, plus tu pourras faire des détails. => logique tu vas me dire. Et pis pour ce qui est du poids, résistance, souplesse, limites des pièces tout ça tout ça, bah rien de mieux que de faire des tests .gif ";)") Mesurer au dixième de gramme près pour faire de savants calculs me paraît inutile... |
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Hé hé ... j'ai aussi eu cette idée ... par contre pour le réalisme je crains qu'il ne faille oublier, les constantes d'élasticité et de plasticité sont bien trop différentes de l'acier.
Il faudra très certainement renforcer significativement la flèche pour qu'elle résiste aux contraintes de levage d'un poids et même à son propre poids. Le contrepoids risque lui aussi de nécessiter un matériaux plus dense que de simples briques. |
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babasorhum:hihi
pas facile de faire une maquette pour un premier moc, donc pour me faciliter la tache je m'en tient au rendu visuel. Je veux que ça ressemble a une grue pas un bras porteur. Pour ce qui est des calculs de masse, je pense au contraire que c'est très important car pour une grue a tour le centre de gravité est primordial. Vu la taille et le poids que souhaite lever ( 1.20m de tour pour 1.60 de flèche et une capacité de levage de 2 Kg) les calculs sont nécessaires afin de ne pas investir de trop ou pas assez. A mon avis a cette taille ce n'est plus question d'équilibre si je puis dire, le poids des pièces est important afin de concevoir la contre flèche. Je te rejoins effectivement sur le fait que des tests avec une structure monté est bien simple et éloquent, bien que je préfere me rapprocher de la réalité avant de monter tout ça  furynick:pas sûr que la différence soit soit bien grande on utilise de l'acier souple pour la conception d'une grue, heureusement car se qui ne pli pas casse xD Pour les contre poids, qui seront placé sur une contre flèche, seront fait avec Deux Batery Box. non pas pour plus puissance ou d'autonomie mais bien pour le poids des 12 piles. C'est bien là que j'ai besoin de connaitre le poids des pièces car une commande de plus de 1700 pièces ne se fait pas a la légère, d'autant que Lego limite rigoureusement les commandes. ex: Lego shop par tel c'est 15 référence par jour pas plus de 200 pièces par référence, pas facile du coup Une épée se casse, une légende nait. Une idée nait, un Lego se démonte.
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Tes tests ont déjà été effectués... Va jeter un oeil sur ce lien
:http://www.eurobricks.com/forum/index.php?showtopic=58343&st=0 Si ça peut t'éviter de détruire des pièces pour rien .gif ":)") |
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Faudrait que je retrouve mes cours de RdM et que je dégotte les modules de Young des deux matériaux mais je suis bien certain que ta flèche d'1m60 va plier significativement sous son propre poids et les 2kg de charge vont se faire sentir. Il faudra certainement que tu renforces la flèche en utilisant des croix de St André à chaque section au lieu de n'avoir qu'une seule diagonale.
D'ailleurs, d'un point de vue réalisme est-ce que tu la prévoies démontable (comme les vraies) ? De plus, si tu as une charge de 2kg sur la flèche, l'équivalent en contrepoids (voire plus) et à peu près le même poids en Lego pour la structure (flèche + contre flèche tu vas taper dans les 2m de long) tu vas charger mini 6kg sur une turntable qui risque d'avoir un peu de mal à tourner à moins que tu aies prévu un autre système de rotation. Ceci dit, je vais suivre ce projet avec un grand intérêt vu que je n'aurai pas le loisir de me pencher moi-même sur la question avant un bon moment. EDIT : @Guilliug, génial ce lien ... ça me rappelle des souvenir ces bancs de tests ... mais c'était plus sur du béton et de l'acier à l'époque |
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A propos de résistance des matériaux:
Guilliug a donné le lien suivant sur un autre topic : http://eprints.usq.edu.au/20528/1/Lostr ... g_2012.pdf Ce document complète une première étude parue en juillet 2011 (un lien existe à l'intérieur du texte dans l'introduction). Elle concerne la résistance des poutres studless et studful et les Pin connections. Les essais ont été pratiqués sur les deux faces donc avec des pin verticaux et pins horizontaux. A noter que les assemblages à pins horizontaux offrent une meilleure résistance. Cette étude est intéressante dans la mesure où elle met l'accent sur la résistance et les déformations avant rupture des pièces. Les valeurs mesurées ont été poussées jusqu'à la rupture. Pour définir les valeurs limites acceptables de résistance à la compression et la flexion (pour dimensionner la structure), je préconise de retenir celles qui provoquent le début de déformation. Elles sont faciles à trouver sur les représentations graphiques des essais (poutres et nombre de pins en page 19 et suite ). Je rappelle qu'un Newton (N) correspond à une force d'environ 100 g. Ensuite, pour conserver en bon état l'ensemble des pièces, il faut appliquer un coefficient de sécurité égal au moins à 2, donc prendre comme valeur limite la moitié des valeurs moyennes. En ce qui concerne les calculs de résistance de la structure qui sera en treillis, les éléments la composant sont appelés "membrures" et sont dimensionnés en fonction de leur rôle: soit en membrures tendues, soit en membrures comprimées. Il faut donc établir au préalable un schéma filaire du treillis correspondant aux membrures. Il existe plusieurs modèles de treillis selon leur rôle.Faire une petite recherche sur le Net. Les valeurs des efforts sont déterminées en fonction des charges à supporter augmentées du poids propre. Ces charges sont transmises aux noeuds qui sont les points de jonction des membrures. On enseigne aux spécialistes la manière de calculer les efforts supportés par chaque membrure à partir d'une méthode graphique appelée CREMONA. Une grue à tour est caractérisée par sa force de levage. Une grue de 240 Tonnes/mètres est un engin capable de soulever une charge de 6 tonnes, et la déplacer à 40 mètres de distance. Toutes les valeurs intermédiaires sont bien entendu possibles. Il faut donc étudier tous les cas de figure et dimensionner en conséquence la flèche, le contre-poids, la section de la tour, les parties mobiles, etc.. La question à été évoquée partiellement dans le topic du "Bras manipulateur". topic2075-45.html A+
Roboleo " Je ne cherche pas, je trouve…" P. Picasso |
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Merci roboleo pour ces précisions.
Un détail complémentaire si ça peut aider, les coefficients appliqués en RDM pour les calculs de descente de charge sont de 1,35G et 1,5Q (35% de majoration du poids propre et 50% de majoration de la charge dynamique). Ces chiffres s'appliquent aux calculs de structure des bâtiments donc je ne suis pas sûr que ces coefficients soient les même sur les structures du type qui nous intéresse mais ça peut être un bon point de départ pour ne pas calculer une structure "trop" solide qui serait donc plus lourde et moins manœuvrable. Ensuite pour être tout à fait précis (vous allez dire que je pinaille  ), un poids d'1N correspond à une masse de 0,981kg (ou 98,1g si on oublie le SI) ... et encore, ça dépend de l'altitude (plus on s'éloigne du centre de la terre moins l'attraction est forte diminuant le poids). |
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Un prof de physique verrait ça il ferait une crise cardiaque ... Alors ici on parle de poids et pas de masses : des newtons ne correspondent en aucun cas à une unité de masse (ici des kilogrammes), je sais bien que pour toi c'est évident (du moins j’espère) mais les gens font souvent l'amalgame et je chipote pas mal =). C'est ambitieux pour un premier moc, j'ai hâte d'en voir le déroulement =) Btw bon courage pour le moc ! |
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Bonsoir
 Tout d'abord merci pour cet intérêt, et surtout pour les liens, très utile. furynick: effectivement l'ABS de Lego et assez élastique, peut être que mes objectifs sont un peu élevé. Mais pas de souci, j'aime les défis, et même mieux que ça j'ai un autre objectif: La présenter au Fanabrique de cette année  Et oui je me rend bien compte que le projet est ambitieux, du coup j'abandonne.... meeu non je n'en suis que plus motivé. merci encore pour tout ces aiguillages  Une épée se casse, une légende nait. Une idée nait, un Lego se démonte.
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haha, bosse donc dans l'industrie, tu seras bien content d'avoir 1h de retard sur tes calculs si tu gardes tout les chiffres pour un pré-dimensionnement. Sérieusement, faut savoir garder que ce qui est nécessaire quand c'est nécessaire, et ici c'est carrément pas nécessaire pour un pré-dimensionnement. |
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Il ne faut jamais renoncer aussi rapidement à un projet. A tous, Ne vous cassez pas la tête avec des calculs à la virgule près.  En bureau d'études, pour dimensionner un ouvrage on adopte des règles simples, parfois remplacées par des abaques (établies par les ingénieurs) pour aller plus vite. Des approximations au départ pour définir les grandes "masses", puis au fur et à mesure que le projet se précise, on entre dans des calculs plus fins. En ce qui concerne le calcul de descente de charges, on peut en effet partir des règles de construction des ponts ou bâtiments. Les 35% de majoration du poids propre sont dues à la présence des dispositifs de liaison aux noeuds avec éventuellement des renforts de sections en des points particuliers, les moteurs et câbles, etc., y compris l'action du vent et de la neige. La charge dynamique correspondant au chariot se calculerait un peu comme celle d'un camion roulant sur un pont avec essieux à l'avant et à l'arrière en pleine charge. Elle comprend le poids propre du chariot augmenté de la charge variable. On comprend très vite que la position des noeuds de la charpente est déterminante pour supporter le passage de la charge dynamique. La majorer de 50% est tout à fait acceptable en première approximation. Mais le plus important réside dans le fait que la construction de l'ouvrage utilise des profils manufacturés avec des sections bien connues. On part donc de ce qui existe, et la plus petite section supporte déjà des charges que l'on peut déterminer avec précision. Il est donc inutile de pousser les calculs pour rechercher des économies. Ensuite, les renforts ou changements de sections s'envisagent là où les calculs les imposent. En ce qui concerne les pièces LEGO, c'est la plus grande poutre qui fixera l'échelle de l'ouvrage. Si on désire aller plus loin, il faudra envisager des recouvrements de poutres à l'aide de Pin's positionnés horizontalement. Pourquoi? parce que les Pin's travailleront à l'effort Tranchant, et leur nombre dépend des efforts à supporter. Ces efforts seront ensuite transmis aux noeuds dimensionnés en conséquence à l'aide de pièces triangulaires. Quelques petits rappels: Avec les pièces lego, on agit approximativement compte tenu de la position des trous. Les liftarm's dimensionnés en nombre impair de trous permettent déjà la symétrie, et répondent en partie au problème du sens. Dans une section donnée du treillis, éviter d'aligner les raccordements entre Liftarm's longitudinaux. Cela pour limiter le nombre d'interruption. Un décalage de 2 trous conseillé. En flexion simple, un treillis de section rectangulaire offrira une meilleure inertie, donc résistera mieux à l'effet banane qu'une section carrée. En compression simple, un treillis d'une trop grande longueur par rapport à sa section peut vriller, donc s'affaisser. Ne jamais oublier de contreventer les membrures à l'intérieur d'une poutre en treillis. La longueur d'une poutre en treillis est en général comprise entre 10 et 12 fois sa hauteur. A+
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