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Niveau école ingénieur
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Calculer la vitesse de rotation de deux cylindres

Posté par
AsPiraTeuRe
10-12-21 à 23:54

Bonjour à tous,

Pour un projet ingénieur, je dois réaliser un robot qui attrape des balles de tennis. Pour attraper les balles, j'ai choisi d'utiliser un système de projection avec deux cylindres en rotation.Calculer la vitesse de rotation de deux cylindres
Il faut s'imaginer que les deux cylindres ne tournent pas dans le même sens (un sens horaire, l'autre anti-horaire) afin "d'aspirer" la balle de tennis. L'objectif est qu'elles soient projetées dans un panier.
Par simple curiosité, j'ai voulu calculer la vitesse de rotation de mes deux cylindres.
J'ai besoin de fixer un petit cahier des charges :
          - Les balles de tennis pèsent 58,5 g (c'est la norme pour être
             homologué)
          - Je souhaite projeter mes balles à 2m/s pour une distance de
             50 cm (distance entre mon système d'aspiration et mon
             panier). La vitesse me paraît plausible, à voir avec les
             résultats de fin

Tout d'abord je calcul l'énergie nécessaire pour déplacer cette petite et mignonne balle.
Ec = \frac{1}{2} m * v² = \frac{1}{2}* 58,5.10^{-3} * 2² = 29,25.10^{-3} J

Maintenant, je calcul la puissance nécessaire pour déplacer ma balle : P = \frac{Ec}{Temps}  = 29,25.10^{-3} W avec t = 1s.

Donc la puissance nécessaire pour déplacer ma balle de tennis est de  29,25.10^{-3} W. Je peux dire que l'ensemble de mes 2 cylindres doit avoir cette puissance.

Maintenant je dois relier cette puissance à une vitesse de rotation. Pour cela, je sais qu'une puissance = Couple * Vitesse de rotation

Or un couple = force * distance. Qui correspond au couple nécessaire pour déplacer ma balle de force F à 50 cm.

Et une Puissance = Force * une vitesse.
Donc si je récapitule :

F = \frac{P}{v} = \frac{29,25.10^{-3}}{2} = 14,625.10^{-3} N
 \\ C = F * m = 14,625.10^{-3} * 0.5 = 7,3125.10^{-3} N.m
 \\ \omega = \frac{P}{C} = \frac{29,25.10^{-3}}{7,3125.10^{-3}} = 4 rad.s^{-1} = 38,20  Tr/min
 \\

Donc l'ensemble de mes deux cylindres doit tourner à 38 tr/min. Soit un cylindre à 19 tr/min

Est-ce que mon raisonnement est-il correcte ?
Je trouve que le résultat est assez faible : 38 tr/min= 0.66 tr/sec.
Mais c'est peut-être du à ma vitesse, que je pense maintenant très faible

A vous de jouer
Je vous remercie d'avance,
AsPiraTeuRe

Posté par
AsPiraTeuRe
re : Calculer la vitesse de rotation de deux cylindres 10-01-22 à 22:25

Bonsoir à tous,

Je reviens ici, mais avec une nouvelle méthode. Car je pense que la précédente était fausse. Et je n'arrive pas à trouver la fin de mon raisonnement.

Les données que nous avons :

Nous connaissons toutes les données de la balle, c'est à dire :

Sa masse : Mb = 58,5g
Son diamètre : Db = 6,67
Nous pouvons introduire une vitesse pour la déplacer : Vb = 2 m/s par exemple

Nous connaissons aussi des éléments sur nos cylindres : nous considérons qu'ils sont identiques

Masse : Mc
Diamètre : Dc
Matrice d'inertie Ic

L'idée que j'avais :


Calculer la force pour déplacer la balle avec Fb=ma avec a=( 2 x distance ) / ( temps 2 ) : https://forums.futura-sciences.com/p...ain-temps.html
Nom : Sans titre.png
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Je déplace ma force Fb en Fa (à réfléchir comment, mais je pense avec les moments)
Etablir une relation entre la vitesse rotation Wc du cylindre et Fa. Mais je ne sais pas comment. Je me suis un peu perdu avec tous ce qu'on trouve sur le net.


De plus, je suis perdu car je pensais devoir utiliser l'Energie cinétique du cylindre.

Avez-vous des idées ?

Je vous remercie d'avance.

Calculer la vitesse de rotation de deux cylindres

Posté par
mmalou Webmaster
re : Calculer la vitesse de rotation de deux cylindres 11-01-22 à 11:33

Demande conduite en parallèle sur un autre site depuis longtemps.
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