MECANIQUE

NOTION DE COUPLE

  • Un couple s'exprime en Newton métre (Nm). Et on a: 1kg = 9,81 Newton
    Le couple est une force liée à un mouvement circulaire, il se Compose de 2 valeurs: 1 force F et un bras de levier R Sur le croquis ci-contre le couple est de : 2x10=20mkg ou 20x9,81=196,2Nm
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    APPLICATION

    Un moteur à un couple max. de 222Nm à 1900Tr/mn Ceci est équivalent à une masse de 22,6kg (22,6kg=222N) qui suspendue à un cable enroulé autour d'un tambour de treuil de 2m de diamétre le ferait tourner à 1900Tr/mn
    Le tambour du treuil tourne à 1900Tr/mn soit : 31,66Tr/s La masse de 22,6kg se déplace linéairement de : 2    p x31,66=199m/s
    La puissance développée à ce moment est de : 22,6x199=4497kg/m/s
    Sachant qu'un Cheval Vapeur est une force capable de soulever une masse de 75kg à un métre en 1 seconde
    La puissance développée en C.V. est de : 4497/75 = 60 C.V.

    Dans ce même moteur le constructeur annonce une puissance de 115C.V. à 4900Tr/mn
    Transformons la puissance en kilogrammes par métre et par seconde (kg/m/s) : 115x75=8625kg/m/s
    Le déplacement linéaire d'une charge équivalente au couple est de : (4900/60)x2    p =513m/s
    Le couple du moteur est à cet instant de: 8625/513=16,8mkg soit: 16,8x9,81=165Nm

     

    REMARQUES La mécanique donne la formule suivante: P = Cw
    P = Puissance en Watts
    C = Couple en Newton/mËtre
    w = Vitesse de rotation en Radians/seconde
    1900 Tr/m Þ w = (1900x2p )/60 = 198,87 Radians/seconde
    22,6 m.kg     Þ C = 22,6x9,81 = 221,7 Newton/métre
    P = 198,87 x 221,7 = 44090 Watts Soit : 44090/736 = 59,90 Chevaux Vapeur     (1 CV = 736 Watts)

     

    CONCLUSION
    En fait les notions de couple et de puissance sont différentes. Dans un couple aucune notion de temps n'intervient et l'instant ou le couple est maximum est l'instant ou l'arbre de transmission ainsi que les pattes de fixation du moteur sont le plus sollicitées. La puissance est la quantité de travail effectuée en 1 seconde, elle est maximum alors que le couple n'est plus à son maximum, c'est l'instant ou l'intensité du travail est maximum.
        On voit dans notre exemple qu'a 1900 Tr/mn le couple est de 222Nm et la puissance de 60 C.V. Alors qu'a 4900 Tr/mn le couple n'est plus que de 165Nm et la puissance de 115 C.V.
        Le couple C (en Nm) , le régime du moteur T (en Tr/mn) et la puissance P (en Cheval Vapeur) sont liées par la relation:

     

    C T = 7030 P       ou   7030 = (60 x 75 x 9,81) : 2p

     

     

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