Etude réducteur à courroie pour les moteurs avionables

Les moteurs de moto, de voitures ou autre qui ont déjà été avionnés ou qui peuvent l'être ou que vous souhaitez avionner
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jplandez
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par jplandez »

MYR a écrit :
jplandez a écrit :Je pense quand même qu'il faut être très prudent sur le calcul des contraintes au niveau des poulies.
...
En bout de vilebrequin, ce n'est certainement pas le diamètre qui pourrait poser problème, mais plutot la résistance du palier, qui n'est en général pas calculé pour des efforts radiaux importants. Il serait peut être prudent de rajouter un roulement à rouleaux derrière la poulie.
...
Concernant la grosse poulie qui tient l'hélice, les roulements de palier doivent encaisser la tension de courroie (effort radial) et la traction (effort axial). Comme les roulements à bille classiques ne sont pas très bons en axial, il faudrait envisager des roulement à pistes obliques ou rouleaux coniques, mais le réglage est pointu (calages de précontrainte). Ou sinon y rajouter une butée axiale (roulement à rouleaux cylindriques + une double butée)

Et, c'est de l'usinage à mieux que le centième, et ca coute plutot cher.
On est bien d'accord. Comme la prudence est de mise, il vaut mieux éviter les risques. les gens intéressés feraient bien de faire dimensionner tout ça par des gens qui savent faire.
JP : est-ce que Binder s'occupe aussi des roulements ? ou est-ce que tu t'étais adressé à une autre entreprise ou autre bureau d'étude ?
Dans un projet comme ca (je veux dire celui dont je me suis occupé) il y'a plusieurs étapes,
-Il faut d'abord concevoir, ca revient à élaborer un cahier des charges (c'est à dire définir ce que l'on veut : c'est déjà un gros boulot, car il faut définir les contraintes) , et à imaginer des solutions possibles.
-Ensuite, souvent, il faut maquetter (déssiner, faire fabriquer et tester).
-Puis il faut passer à la phase d'étude proprement dite : c'est le boulot des dessinateurs de bureau d'étude.
-Ensuite il faut passer à la fab. Mais aussi contrôler
-Puis aux essais réels..

Pour cela nous étions trois ingénieurs, 5 techniciens, sans compter les dessinateurs, les usineurs.les monteurs... ca a duré 3 ans. Bref. ca coute une fortune. Mais c'est pas moi qui payait, c'était mon patron (une très grosse boite).
La mécanique, c'était nous, Binder validait nos shémas et nos choix, et calculaient les courroies. On adaptait nos dessins en fonction.
On avait choisi Binder (ce n'est pas les seuls dans le monde, ni meme en France) parce qu'on avait besoin de courroies un peu spéciales (travaillant sous eau, sous irridiation, et donc armées inox).

Quand à concevoir un réducteur (à mon avis):
-Si on le fait faire par un bureau d'étude, c'est cher.
-Si on le fait dans son garage, il faut être balèze en calcul mécanique, être super équipé avec des machines hors de prix.
-Autant dire, que si c'est pour équiper une machine ou deux, c'est de la science fiction.
-Sinon, il faut le faire pour en vendre. Mais faut trouver les financements, et àprès des acheteurs.. Et si on se loupe, c'est tout perdu !

La meilleure réal que j'ai vue sur le forum, c'est celui qui proposait le Genesis Turbo compressé (à 230ch) . La réal du réducteur cartérisé paraissait très sympa, avec les pignons à denture oblique. Mais quid du prix, mais aussi de la pérénnité . Son truc m'avait plutot l'air destiné aux USmen fortunés qui font des racers..

Y'avait aussi le moteur 4 cylindres à base Honda, poste sur le forum. Ca me semblait une réal sérieuse... Car il ne délirait pas sur les puissances (autour de 100cv). De plus, il était équipé d'un ECU "backup" (secours), comme quoi, c'est pas inutile. Maintenant, il me semblait être lourd. Autre avantage, si toutes les pièces internes viennent de chez Honda, la maintenance en privé doit être possible
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serge5694
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par serge5694 »

ERIC 45 a écrit :.
Le moteur 130ch est mieux adapté car tourne 1000tr de moins à 100ch. la courbe du couple est bonne et remonte au max.de tours.En limitant à max 100cv on se réserve une marge de fiabilité.
plus la courbe de couple monte est moins il y a de puissance le régime diminuant
une courbe plate est bonne une courbe descendante est excellente
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serge5694
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par serge5694 »

concernant les roulements.
j'ai lu je ne sais plus sur quel post différente solution.
-les roulements à rouleaux conique souvent appelé timken ne sont pas pratique a utilisé car il ne sont pas étanche et oblige le montage de 2 joint spi par roulement avec système de lubrification.
-les roulement a rouleau pour reprise des arbres primaire (devant) et arbre d'hélice (derrière) pose le même problème
-un roulement a contacte oblique de chaque coté de l'arbre d'hélice pourrait aller mais leurs réglage en contrainte axial doit être parfait
- un roulement à contact oblique à double rangé de bille (L1-26) étanche (comme sur les roue des voiture moderne) pour le roulement avant reste le plus simple a mètre en oeuvre car déjà précontraint en usine et résistance axial et radial importante.
-un roulement a bille rigide derrière monté sans contrainte sur l'arbre suffi
Image

pour l'arbre primaire le vilo du génésis est déjà en 2 parties le vilo proprement dit monté sur palier entraîne par cannelures un petit arbre monté sur 2 roulements pour reprendre les efforts radial sans les transmettrent au vilo, un simple roulement a bille rigide en avant monté sans contrainte sur l'arbre ou repris a l'intérieur de la poulie et axe sur la platine avant suffira.
les courroies cranté ne supportent pas de défaut de para l'axe,ci elle est très étroite (20mm) elle peu être monté en porte a faut mais il serra difficile d'assuré la parallèle des 2 axe.
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MYR
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par MYR »

Il faut avancer et se mettre d'accord sur les choix techniques (pour l'instant ces choix sont indépendants du choix du moteur).
J'avais lancé une liste en page 1. La revoilà un peu modifiée. Quelles sont les conneries à rectifier ?
En préalable, voici selon moi ce qu'il faut éviter : http://www.forum-ulm-ela-lsa.net/downlo ... iew&id=209. Sur cette photo, on voit tous les ingrédients pour se casser la gueule tôt ou tard (se rappeler la mésaventure de "Erik" le norvégien avec le pseudo "flyfoat.no").

Mes choix :
  • 2 courroies. Chaque courroie-poulies doit être dimensionnée pour pouvoir fonctionner seule.
  • Installation d'un embrayage centrifuge entre le vilebrequin et la petite poulie double
    (utiliser de l'existant).
  • Les poulies doubles doivent être prises en sandwich entre deux plaques solidaires du moteur
  • La petite poulie de l'arbre primaire doit être solidaire de la plaque avant avec un roulement à l'avant pour éviter le porte à faux. Ne pas compter sur le palier du vilebrequin ! Il doit y avoir un autre roulement à l'arrière.
  • Les grandes poulies doubles doivent recevoir un roulement de chaque coté. Le roulement avant doit être choisi et dimensionné pour s'opposer à la traction de l'hélice (donc ça semble OK pour roulement à double rangée de billes, à portées obliques).
  • Le système doit être très ventilé mais cloisonné et grillagé pour éviter l'arrivée des projections entre une courroie et une poulie :
    plaque en tôle entre les deux courroies-poulies, et grillage "tamis" en périphérie
  • Etudier (faire étudier !) un système de tension automatique des courroies (c'est certainement un des points clés pour la sécurité ...)
  • Le système doit être étudié ou validé par un spécialiste, particulièrement pour déterminer la tension des courroies
    (le fabricant des courroies a certainement un bureau d'étude)
  • Pour bien faire : capteurs optiques reliés à une alarme pour avertir qu'une courroie s'est cassée
  • Enfin : essai au banc avec des forces et des régimes plus élevés (moteur électrique + hélices)
  • Pour terminer : essais au point fixe avec moteur de l'aéronef pour vérifier l'existence ou l'absence de plages vibratoires.
    (si possible : mesurer avec capteurs du type "Shadwick")
Propriétaire d'un moteur UL POWER 260i (hélas...).
Lisez ceci avant d’acheter cette marque : Les pratiques honteuses de UL POWER & Peu'd POWER chez UL POWER
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serge5694
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par serge5694 »

MYR a écrit :Il faut avancer et se mettre d'accord sur les choix techniques (pour l'instant ces choix sont indépendants du choix du moteur).
J'avais lancé en page 1 une liste. La revoilà un peu modifiée. Quelles sont les conneries à rectifier ?
  • 2 courroies. Chaque courroie-poulies doit être dimensionnée pour pouvoir fonctionner seule.
    si 2 courroies il y en a toujours une qui travail plus que l'autres pas bon une seul courroie me semble plus sur
  • Installation d'un embrayage centrifuge entre le vilebrequin et la petite poulie double
    (utiliser de l'existant
    ).le seul avantage est le démarage et l'arret mais c'est lourd et ça prend beaucoup de place, a suprimer
  • Les poulies doubles doivent être prises en sandwich entre deux plaques solidaires du moteur oui
  • La petite poulie de l'arbre primaire doit être solidaire de la plaque avant avec un roulement à l'avant pour éviter le porte à faux. Ne pas compter sur le palier du vilebrequin ! Il doit y avoir un autre roulement à l'arrière. coté vilo il y a déja le roulement (2) monté un de l'autre coté sur la platine avant
  • Les grandes poulies doubles doivent recevoir un roulement de chaque coté. Le roulement avant doit être choisi et dimensionné pour s'opposer à la traction et a la poussé en descente de l'hélice (donc ça semble OK pour roulement à double rangée de billes, à portées obliques).ok
  • Le système doit être très ventilé mais cloisonné et grillagé pour éviter l'arrivée des projections entre une courroie et une poulie :
    plaque en tôle entre les deux courroies-poulies, et grillage "tamis" en périphérie si pas de capot moteur
  • Etudier (faire étudier !) un système de tension automatique des courroies (c'est certainement un des points clés pour la sécurté ...)la tension ce fait par déplacement de l'arbre d'hélice
  • Le système doit être étudié ou validé par un spécialiste, particulièrement pour déterminer la tension des courroies
    (le fabricant des courroies a certainement un bureau d'étude)
  • Pour bien faire : capteurs optiques reliés à une alarme pour avertir qu'une courroie s'est cassée
  • Enfin : essai au banc avec des forces et des régimes plus élevés (moteur électrique + hélices) un moteur électrique à une faible irrégularité de rotation alors qu'un moteur à explosion est considéré à irrégularité moyenne coéficient de securité =2 donc faire des essais avec moteur électrique n'est pas démonstratif
  • Pour terminer : essais au point fixe avec moteur de l'aéronef pour vérifier l'existence ou l'absence de plages vibratoires.
    (si possible : mesurer avec capteurs du type "Shadwick")
c'est juste mon avis, voir ce qui ce fait déja. j'avais édutdier dans les année 90 un réducteur a courroie cranté pour le hirth avec un burreau d'étude (qui n'existe plus le patron et amis est décédé) pas de double courroie m'avait t-il annoncé
seb
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.

Message par seb »

.
Dernière modification par seb le 12 déc. 2011, 22:26, modifié 1 fois.
MYR
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par MYR »

Je dois avouer que la double courroie me branche bien. La courroie du norvégien Eric était bien en kevlar, et elle a pété quand même (juste à cause des vibrations).
flyboat a écrit :The problem with belt drive system can be destructive internal vibration on specific rpm area.
Image
Son système était peut-être mauvais ? mais est-ce que le "nôtre" serait meilleur ? Est-ce qu'on aura pas des vibrations aussi quand le moteur viellira ? Dans le doute, j'aurais préféré assurer.
Même si notre système est bon, il suffit qu'une merdouille se met entre la courroie et la poulie, et adieu. Ce ne serait pas non plus la première fois que je vois des roulements qui prennent du jeu brutalement, ou qui se mettent à grogner tout d'un coup ...
Cependant l'argument de Seb a l'air d'être solide ... Il faudrait encore peser le pour et le contre :
  • Et si les courroies crantées sont de la même série ?
    Et si on met des courroies lisses ?
Embrayage centrifuge : Ca me semble indispensable. En plus c'est léger (1,1kg), et probablement pas si cher vu la simplicité mécanique. L'inconnue, c'est : est-ce que c'est vendu à part ???
Indispensable parce que :
  • Moteurs avionables sont à fort couple (l'embrayage centrifuge amortit pendant la phase de glissement des patins sur la partie menée -de mémoire sur 500 à 800 rpm-).
    En principe les courroies n'apprécient pas les à coup et les accélérations-décélerations brutales (?)
    Moteurs avionables : irréguliers à bas régime
Agréable parce que :
  • Facilité de démarrage (donc possibilité de plus petite batterie qui compense le poids de l'embrayage, on arrive peut-être à un bilan zéro pour le poids).
    Configuration de panne moteur à chaque atterrissage (pas de poussée résiduelle de l'hélice), donc sécurité accrue dû à un entrainement "perpétuel".
L'embrayage centrifuge est la conclusion et était le projet de l'américain qui a avioné le Genesis. Malheureusement, on ne sait pas ce que ça a donné ... (il faut continuer à aller la pêche aux renseignements).

Tension automatique :
C'est juste une question (car je rejoins un peu ton avis Serge) : Est ce que on est bien sûr que même avec une (ou deux) courroies(s) en kevlar, elle(s) ne va (vont) pas varier un peu en tension ? Il parait que la tension est le point crucial. Je pense aux variations de température.

En conclusion : c'est surtout l'embrayage qui crée la "discorde" :lol:
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swiftlightpas
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par swiftlightpas »

Pour info:la courroie Kevlar n'est plus utilisée sur les motos depuis 4ans, la courroie carbone (Gates) étant beaucoup plus résistante (ce qui a permis d'en réduire la largeur de 1/3) et plus fiable...
MYR
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par MYR »

swiftlightpas a écrit :Pour info:la courroie Kevlar n'est plus utilisée sur les motos depuis 4ans, la courroie carbone (Gates) étant beaucoup plus résistante (ce qui a permis d'en réduire la largeur de 1/3) et plus fiable...
Ah oui, c'est vrai. Merci de l'avoir rappelé ...

Autre sujet : J'imagine que les courroies lisses demandent davantage de tension et que donc les roulements souffrent plus en radial, et que de surcroit il y a un moins bon rendement ?
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par swiftlightpas »

Ce n'est pas qu'elles nécessitent nécessairement plus de tension, mais comme il en faut d'avantage pour passer la même puissance, ça augmente d'autant les efforts sur les paliers et le rendement est plutôt de l'ordre de 80%
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Yankeeromeo
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par Yankeeromeo »

swiftlightpas a écrit :D'un autre côté, est-il raisonnable de tabler sur ce moteur? En effet, il est à priori impossible de faire homologuer une moteur qui peut potentiellement délivrer plus de 100cv...
J'ai eu l'occasion de parler avec un gars qui voulait monter sur son ulm un Jabiru 3300 "limité à 100cv" (par l'hélice à pas fixe interdisant virtuellement de dépasser un certain régime, voir mécaniquement par carbu plus petit, limiteur de régime sur l'allumage...): ce fut un NIET catégorique de la DGAC, alors que ce moteur aurait été intéressant dans cette configuration (peu bruyant, peu de vibrations, pas plus lourd que certains VW ou que le Smart avionné , et permet d'utiliser une hélice beaucoup plus grande donc plus efficace à basse vitesse...
Toutes les versions du UL-Power 260i ont le même volume, la puissance maximale délivrée est de 107 ch à 3 300 rpm, et le couple et toujours de 240 Nm à 2 800 rpm.
Et pourtant, la version 260iF est bien acceptée pour l'ULM en France, alors que de toute évidence il s'agit d'une limitation du système électronique de gestion, interdisant au moteur de dépasser 3 000 rpm (vitesse à laquelle il délivre 100 ch).
La décision de la DGAC, résulte-t-elle peut-être du fait qu'elle n'a pas jugé suffisant le dispositif limitateur proposé...?
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ERIC 45
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par ERIC 45 »

QUELQUES CONSIDERATIONS

GENESIS
-J'estime le diamètre ext. du roulement axe vilbrequin à 90mm env ce qui est déja important.
-La pression sur un piston diam 80mm est de l'ordre de 3-4 tonnes (70-80 bars dans le cyl) cette poussée est bien sûr reprise sur les paliers du vilbrequin.
-Donc le bout d'arbre en porte à faux devrait supporter la contrainte de 400kg de la charge radiale de la courroie.
Il existe des poulies en 2 parties int/ext dont la jonction entre les deux douilles est en quelque sorte
clavetée par des inserts en matériaux caoutchouc qui assurent un déplacement angulaire pour absorber les accouds de rotation,cela éliminerait l'embrayage.

REDUCTEUR
-Selon Gates une courroie carbone de 36mm passe 103Kw et donne une pression radiale de env 400kg ils déconseillent de doubler une courroie crantée, la durée de vie en utilisation industrielle est déjà de plusieurs milliers d'heures.
-Un roulement de diam 80mm le plus simple à une rangée de bille supporte 10x plus et ne nécessite pas de réglage de jeu contrairement à un montage conique ou avec appui obliques.La charge axiale 240kg de la traction de l'hélice est également largement supportée sans problème,surtout si on choisit les séries à gorges profondes.
-Cela simplifie grandement le dessin et le montage de l'arbre d'hélice, un seul roulement est fixe l'autre est libre et se déplace axialement dans son logement,sans contrainte avec les dilatations.

Voila...
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jplandez
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par jplandez »

ERIC 45 a écrit :QUELQUES CONSIDERATIONS

GENESIS
-J'estime le diamètre ext. du roulement axe vilbrequin à 90mm env ce qui est déja important.
-La pression sur un piston diam 80mm est de l'ordre de 3-4 tonnes (70-80 bars dans le cyl) cette poussée est bien sûr reprise sur les paliers du vilbrequin.
-Donc le bout d'arbre en porte à faux devrait supporter la contrainte de 400kg de la charge radiale de la courroie.
Il existe des poulies en 2 parties int/ext dont la jonction entre les deux douilles est en quelque sorte
clavetée par des inserts en matériaux caoutchouc qui assurent un déplacement angulaire pour absorber les accouds de rotation,cela éliminerait l'embrayage.

REDUCTEUR
-Selon Gates une courroie carbone de 36mm passe 103Kw et donne une pression radiale de env 400kg ils déconseillent de doubler une courroie crantée, la durée de vie en utilisation industrielle est déjà de plusieurs milliers d'heures.
-Un roulement de diam 80mm le plus simple à une rangée de bille supporte 10x plus et ne nécessite pas de réglage de jeu contrairement à un montage conique ou avec appui obliques.La charge axiale 240kg de la traction de l'hélice est également largement supportée sans problème,surtout si on choisit les séries à gorges profondes.
-Cela simplifie grandement le dessin et le montage de l'arbre d'hélice, un seul roulement est fixe l'autre est libre et se déplace axialement dans son logement,sans contrainte avec les dilatations.

Voila...
Est ce que tu aurais un moyen de trouver des éclatés complets du moteur ? (pour voir comment on peut se raccorder au carter). L'idéal serait d'avoir des plans cotés, pour les rentrer en CAO (J'ai SoliWorks à la maison).

Je me demande , par rapport à l'éclaté du vilo, quel est l'organe qui est emmanché conique après le roulement. Suaf erreur de ma part, ce roulement reprend l'effort du pignon de transmission primaire. ?

Pour les roulements d'arbre d'hélice, (mais je suis peut être un mécanicien "frileux"), je monte toujours des roulements à contacts obliques (soeint à billes, soit à rouleaux conique, quand il y' a de la charge axiale (ca coute un peu plus cher, mais pas tellement (surtout avec les doubles qu'on a pas besoin de régler).
Quand au roulement de l'autre côté, même frilosité de ma part. S'il doit laisser libre l'arbre en "radial", je monte toujours un roulement à rouleaux cylindriques, de manière à ce que ne soit pas un montage lache des cages qui assure le glissement (Les cages se mettent souvent à tourner et usent les alésages ou les axes).

Je m'interroge aussi sur la courroie. De mon expérience, la puissance est un critère, mais pas le seul. Les profils de couple à passer sont importants, la vitesse aussi, et enfin, la longueur des brins. Dans mes applis, c'était même très crituque,Le type de courroie et la tension préconisée pouvant beaucoup varier selon ces critères (le plus difficile était avec des courroies longues).

Je ne connais pas ces poulies avec "amortisseur". Si tu as des images ?. Mais, dans la mesure ou la courroie amène d'elle même une certaine souplesse, est ce utile?. Le problème d'une transmission souple étant de favoriser les phénomènes de résonnance.
C'est le dilemne raide ou souple ? Et certainement, c'est une affaire de compromis.

Il y'a un autre sujet, que MYR avait évoque, c'est la position de l'hélice par rapport au capot. Avec ce type de moteur, si l'on fait en entre-axe court entre la poulie moteur et l'axe de l'helice, elle se trouve bien en dessous des couvre culasses. (sur les avions avec le moteur devant, on aime bien, pour l'esthétique, mais aussi pour éviter d'en faire une moto-bineuse, de place l'hélice au plus haut). Cela soulève le problème de la longueur du réducteur, pour ramener l'hélice au plus haut, mais aussi d'une courroie longue, de la reprise des efforts de traction, et de la déformation de l'ensemble réducteur..

Pas simple tout ca...!
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kawa1135
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par kawa1135 »

Pour info, je suis entré en contact telephonique avec la société Tanals, qui fourni et propose des courroies Gates polychain carbon, et des poulies polychain adaptées.
Il disposent de poulies standards, et se proposent de calculer et de définir les roulements adequats et de fabriquer à la demande un ensemble poulies/ courroies, si les standards ne correspondent pas.(http://www.tanals.com/)
Bien-sur tout cela nécessite le choix du moteur d'abord...
Avant, pour connaitre le taux d'analphabètes et d'illettrés, il y avait le service militaire. Aujourd'hui, il y a Facebook.
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jplandez
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Re: Etude réducteur à courroie pour le Genesis

Message par jplandez »

kawa1135 a écrit :Pour info, je suis entré en contact telephonique avec la société Tanals, qui fourni et propose des courroies Gates polychain carbon, et des poulies polychain adaptées.
Il disposent de poulies standards, et se proposent de calculer et de définir les roulements adequats et de fabriquer à la demande un ensemble poulies/ courroies, si les standards ne correspondent pas.(http://www.tanals.com/)
Bien-sur tout cela nécessite le choix du moteur d'abord...
Pour info : chez BRECO (Binder)
Un calculateur en ligne :

http://www.brecoflex.com/index.php?CATI ... &SMENID=74

Je sais pas si je me suis planté, mais avec ce calculateur, avec une courroie de pas de 10mm , une poulie d'environ 80mm au vilo (25 dents) , un rapport pour avoir 2500trs à l'hélice avec 6000trs au moteur.
Si je calcule pour 90Kw, ca sort une courroie de 150mm de large...!!!
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