TOURET A MEULER
Mise en situation
Les meules se caractérisent par la grosseur et la dureté du grain, par le liant et l'espace entre les grains.
La plupart des meules sont adaptées à l’affûtage des outils en acier rapide.
D'autres, plus dures, permettent l’entretien des outils au carbure.
On distingue deux principaux types de touret à meuler :
- Le touret à meule sèche.
- Le touret mixte, combinant une meule sèche et une meule à eau.
Pour un touret à meuler, comportant deux meules sèches fixées aux extrémités d'un arbre guidé en rotation sur deux roulements à billes,
on a mesuré les temps de démarrage et de freinage.
On cherche à estimer la puissance développée par le moteur électrique et le couple résistant engendré par les frottements.
Hypothèses et données
- Puissance du moteur : P = 250 W.
- Vitesse de régime : N = 3000 tr/min.
- Durée du démarrage : td = 3 s.
- Durée jusqu'à l'arrêt quand on coupe l'alimentation du moteur : ta = 1 min.
- Le démarrage et l'arrêt se font selon des mouvements uniformément variés.
- Le couple résistant dû aux frottements reste constant, indépendamment de la fréquence de rotation.
- De manière simplifiée, l'ensemble des pièces en mouvement se résume à :
- Un arbre dont le diamètre et l'influence sont négligeables.
- Un rotor de moteur assimilé à un cylindre homogène.
- Deux meules assimilées à deux cylindres identiques et homogènes.
- Caractéristiques des éléments :
| Elément | Nombre | Diamètre (mm) | Hauteur (mm) | Masse (kg) |
|---|
| Arbre | 1 | Négligeable | 240 | Négligeable |
| Rotor de moteur | 1 | 60 | 100 | 0,6 |
| Meule | 2 | 150 | 20 | 1,1 |
Etude demandée
- Déterminer les accélérations angulaires Ωd et Ωa
pour les phases de démarrage et d'arrêt, en rad/s2.
- Calculer le moment d'inertie J
de l'ensemble des parties tournantes, par rapport à l'axe de rotation, en kg.m2.
- Appliquer le PFD lors de la phase d'arrêt pour estimer le couple résistant Cr dû aux frottements, en N.m.
- Appliquer le PFD lors de la phase de démarrage pour déterminer le couple moteur Cm, en N.m.
- Quelle puissance mécanique maximale Pmax fournit le moteur lors du démarrage du touret, en W?
- Quelle puissance mécanique Pf fournit le moteur quand la vitesse de régime est atteinte, en W?