turbine d'aspirateur de copeaux

Bonjour ,

Suite à la réponse de TRD lors de ma présentation, j'explique plus en détail mon souci.
J'ai réalisé un aspirateur cyclone avec un ami il y a une dizaine d'années.
Un des pales de ma turbine s'est dessoudée au niveau de la liaison pale-moyeu. La turbine se déforme lors de l'utilisation et frotte sur l'escargot d'évacuation de l'air. J'ai essayé de ressouder, mais ce n'a pas été concluant. Le déséquilibre s'est accentué.
La turbine est une turbine de Kity 697, malheureusement indisponible chez les fournisseurs.
Je cherche une solution pour éventuellement fabriquer une nouvelle turbine avec des pales et disque en alu, le tout vissé sur un moyeu en acier.
Voilà une photo lors de la construction.

Si c'etait pour moi, je ferais cette piece en acier. Pales en tole de 3 mm avec des creneaux emboités dans des lumieres radiales usinees (ou taillees à la meuleuse) dans un disque de 5 mm et soudees sur l'autre face.

Il faut bien penser que cette roue est bombardée par les copeaux qui normalement devraient arriver à vitesse elevée. Ces dimensions sont à peu pres celles de la roue de mon aspiration. Ça peut avaler des copeaux d'acier ou des poussieres abrasives, c'est indestructible.

Et ça ne coute pas plus cher qu'un montage en aluminium. Si ça rouille, ça ne se voit pas. Et si c'est utilisé regulierement, ça ne rouillera pas.

On peut faire plus léger. Mais moi, l'outillage je considere qu'on doit pouvoir compter dessus quoi qu'il arrive. Et là, à moins de voir arriver une boule de pétanque, ça devrait être capable d'avaler à peu près n'importe quoi et de ne pas se gauchir sous l'effet de la force centrifuge.

En general, les machines de ce type ont des moteurs asynchrones deux poles qui leur donnent une vitesse un peu inferieure à 3000 RPM (2850 environ.)

À 3000 tours par minute, un morceau de metal qui tourne a 100 mm de l'axe subit une force égale à environ 1000 fois sa masse.  Autrement formulé un kilo subit une force centrifuge de 1000 newtons ou environ 100 kgf.


Formules de calcul :

F (force) = m. Gamma
Gamma = 2 pi. f
Avec pi = 3,14 et f = frequence
f = nombre de tours par seconde = 3000/60 =50.


Cette force s'exerce au centre d'inertie de l'objet consideré. Sur une pale rectangulaire, le centre d'inertie est au centre de la tole. Donc deporté de la moitié de la hauteur par rapport à la flasque. Il s'ensuit que lorsque la roue tourne, la flasque devient d'autant plus conique qu'elle tourne vite. La roue prend la forme inverse de celle d'un parapluie.

Pour etre tres efficace, ce genre de compresseur centrifuge doit avoir le moins de jeu possible entre aubes et carter. Plus la roue se deforme, plus on est obligé de laisser du jeu pour eviter les interferences. On a donc interet à choisir une bonne epaisseur de flasque pour limiter les deformations dues à la force centrifuge. Ainsi, on contribue à obtenir une depression importante en amont de la roue à aubes.

J'entend parler de turbine. Une turbine, c'est le contraire de cet appareil. Une turbine, c'est un appareil qui detend un fluide pour recupérer de l'énergie mecanique.

Turbine de turbo-compresseur : la partie qui detend les gaz d'echappement.

Turbo-alternateur : generateur électrique qui utilise la force d'un fluide, par exemple l'eau retenue par un barrage. La turbine recupere de l'énergie mécanique, l'alternateur la transforme en energie électrique.

Dans un moteur d'avion, l'air passe par un compresseur puis sert à bruler le combustible, les gaz d'echappement traversent la turbine où ils sont un peu detendus ce qui permet de recuperer de l'energie mécanique pour entrainer le compresseur via un arbre de transmission.

Un aspirateur a copeau est en fait un compresseur centrifuge.

Bonjour,

Merci pour les éclaircissements sur le fonctionnement des compresseurs centrifuges. Ils confirment le problème rencontré. La flasque se déforme en charge. C'est certainement accentué par les rainures qu'on voit sur la photo. Je suppose que ce sont des rainures anti-bruit.

Comme tu l'as conseillé, les pales sont positionnées sur la flasque dans des logements (haricots) et soudées sur celle-ci ainsi que sur le moyeu pour assurer plus de rigidité.

En ce qui concerne les copeaux qui peuvent bombarder le compresseur, ils ont peu de chances de le rencontrer car c'est un cyclone. C'est déjà arrivé quand je n'ai pas bien surveillé le remplissage du bac à copeaux.

Cyclone... Je ny avais pas pensé.

Bonjour à tous,
Si les pales sont en nombre pair, pourquoi ne pas lier par une tige d'acier les pales 2 par deux : tige qui serait ''tendue'' par la force centrifuge.
Il s'en suivrait la création d'une étoile qui diminuerait un peu la surface de passage de l'air, mais comme il a été dit la présence d'un cyclone, il ne devrait pas y avoir une perte de débit considérable et votre problème de déformation serait jugulé.
Papeteme

À essayer.

Voir aussi la forme "conique" des roues de compresseurs centrifuges qui tournent à très haute frequence (turbocompresseurs.) Mais ça obligerait à modifier le carter.