Quel acier choisir pour un arbre ?

[Invité]

Bonjour,

Pour une micro unité de production, j'aimerais faire un arbre en acier pour relier une turbine à un générateur. La vitesse de rotation n'est pas très importante (375 t/min environ), le couple est faible aussi (environ 75 Nm).

Il ne doit en principe pas y avoir de sollicitations sévères sur la ligne d'arbre, même en cas de défaut (court-circuits sur les phases de l'alternateur), vu la faible puissance, aucun stress mécaniques n'est à craindre.

Sauf que je ne sais pas du tout quel acier choisir.. acier rapide, acier de décolletage, acier de traitement, acier de cémentation etc ??

Qu'est-ce qui est utilisé habituellement pour ce genre de chose ?

merci pour votre aide.

A+

[lob]

Bonjour ,
je vous conseille de suivre les preconisations du constructeur ( du moteur ).
En general il doit vous fournir l'arbre puisqu'il est solidaire du rotor .
Il s'agit plus du domaine de lka mecanique ( resistance des materiaux ....°°
Cordilament

[Invité]

merci pour la réponse,

oui je sais qu'il s'agit plus de mécanique, mais le forum s'appelle "Machines tournantes : moteurs, alternateurs..." J'imagine que ceux qui travaillent avec les moteurs, générateurs doivent savoir faire à la fois de l'électricité et de la mécanique..

Bref, oui j'ai déjà un arbre sur le rotor de mon générateur, mais je vais utiliser des accouplements d'arbre (dans un premier temps) pour les rattacher ensemble..

voici une petite illustration. Ce que j'ai à faire est l'arbre du milieu.

[Labobine]

Bonjour,
Nous ne sommes malheureusement pas des ingénieurs de fabrication, ni un bureau d'études, nous sommes plutôt spécialisés du côté électrique de la chose que du côté purement mécanique.

[Max78]

Bonjour,

Je suis tout à fait d'accord avec labobine !

1°) Il nous manque trop d'informations: Pour choisir le matière d'un arbre il nous faut les forces appliquées dessus aussi bien axial que radial, les conditions d'utilisations etc ..
2°) Même si un passionné de bricolage s'intéresse à la mécanique, le choix d'un matériau d'un arbre est bien loin du domaine du bricolage .. Ce n'est pas pour rien s'il existe des ingénieurs en chercheurs en RDM (Résistance Des Matériaux). Pour savoir exactement ce qu'il vous faut il faudrait faire des essais de traction pour déterminer le module d'[Interdit] puis faire une loi de Hooke avec les tenseurs des déformations et contraintes etc.. Bref ça dépasse de loin le domaine du bricolage.
3°) Les matériaux utilisés pour les arbres moteurs sont bien souvent du vulgaire acier à ferrer les chevaux comprenez par là, de l'acier fabriqué à chaud dans l'acier doux. Après, les moteurs plus évolués ont des matériaux et structures cristalline composite plus élaborés et impossible à faire par un particulier de part les moyens de production employés.

Cordialement,
Max

[Invité]

merci pour ces réponses intéressantes.

Alors bon les formules [Interdit] et cie.. je les ai apprises à l'école (j'y suis encore d'ailleurs) donc je sais les calculer..

Mais c'est vrai que je n'ai pas donné grand chose comme informations.. En fait c'est simplement parce que je n'en sais rien.. Je peux faire une première estimation, trouver des valeurs, voir si ça joue, et affiner le modèle par un processus itératif en reprenant les résultats de l'essais précédent comme données du nouvel essai.

Enfin, je ne fais pas une machine 100 MW mais 3 kW.. Théoriquement, si mon quigade est correct (je pense le faire avec des paliers à semelle) mon arbre n'est pas censé avoir de contraintes en compression ni en traction et ne pas subir de torsions.

On peut appliquer Newton :

Code : Tout sélectionner

(Jgen + Jarbre  + Jturbine) · omega/T = M0 - Mfrot

où T est le temps de transfert souhaité, omega la vitesse de rotation, les différents J sont les inerties. M0 le couple et Mfrot le couple des pertes frottements.

mon arbre fera, avec des décisions prises arbitrairement et sans calcul, 1m de long (ça c'est pour loger dans l'esapce requis) et 25 mm de diamètre (comme mon générateur). On peut trouver son inertie si on connait le matériau justement...

Enfin, la réponse 3° m'est la plus intéressante. En gros elle répond largement à ma demande. vu la puissance ridicule, je ne pense pas qu'il y aie à se creuser la tête trop loin.. Elle veut dire que probablement n'importe quel acier fera l'affaire, car vu les dimensions de mon arbre, les forces en jeu sont loin d'être à la limite du matériau

Merci pour votre aide.

[Invité]

bonjour l'ami ! et bien pour les aciers que tu cherches pour le besoin de ton arbre! parmi lequels je connais l'acier dure ; mi-dure :et tendre ! c'est ce que j'ai appris en mecanique de base !il ya le a45 et le a 75 ; a mon avis choisies le a75 si c'est le cas ! bien a vous et bon bricolage !!!...

[Max78]

Bonjour,

Le sujet était résolu, je verrouille.

Cordialement,
Max