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Exercice de cinématique

Posté par
Lauhrax
07-10-15 à 16:57

Bonjour,

J'ai un devoir de dynamique demain, je bloque sur un exercice, est ce que quelqu'un pourrait m'aider ou me montrer une correction ?
Un moteur électrique tourne à la vitesse constante de 1500 tr/min. Il comporte un frein en bout d'arbre. CE moteur entraine deux arbres A et B
L'arbre A tourne à 750 tr/min et les mécanisme montée sur cet arbre sont équivalent, au point de vue inertie, à un cylindre d'acier de diamètre = 400 et l=400 mm. L'arbre B tourne à 3000 tr/min et les mécanisme montés sur cet arbre sont équivalents, au point de vue inertie, à un cylindre d'acier de diamètre=100 et l=400mm .
On ouvre l'interrupteur qui commande le moteur, on agis sur le frein et on supprime les résistances de travail

1- Calculer la masse de chaque cylindre d'acier
2- Calculer le moment d'inertie de la masse de chaque cylindre par rapport à son axe
3- Calculer la valeur du couple de frottement que doit exercer le frein sur l'arbre du moteur pour arrêter les deux arbres dans une période de temps correpondant à 20 tours du rotor moteur. L'inertie du rotor du moteur électrique et du tambour de frein est F1 = 0.122 Kg.m^3
4- Exprimer en Kilosjoule la chaleur produite par frottement dans le frein.
On négligera le frottement aux appuis des différents arbres.
Masse volumique de l'acier = 7.8 Kg/dm^3

Merci d'avance
Bonne soirée

Posté par
vanoise
re : Exercice de cinématique 07-10-15 à 19:19

Bonsoir,
Propose déjà un début de solution et expose ce que tu ne comprends pas. Il sera plus facile de t'aider ensuite.

Posté par
J-P
re : Exercice de cinématique 09-10-15 à 11:10

Citation :
L'inertie du rotor du moteur électrique et du tambour de frein est F1 = 0.122 Kg.m^3


Commence par utiliser des unités correctes et tant qu'à faire, aussi des notations usuelles.


Posté par
J-P
re : Exercice de cinématique 11-10-15 à 12:11

mA = Rho * Pi*R²*L = 7800 * Pi * 0,2² * 0,4 = 392 kg
JA = 1/2 m.R² = 1/2 * 392 * 0,2² = 7,84 kg.m²

mB = Rho * Pi*R²*L = 7800 * Pi * 0,05² * 0,4 = 24,5 kg
JB = 1/2 m.R² = 1/2 * 24,5 * 0,05² = 0,0306 kg.m²

Energie cinétique :
sur arbre A : E1 = 1/2.J.w² = 1/2 * 7,84 * (750*2Pi/60)² = 24181 J
sur arbre B : E2 = 1/2 * 0,0306 * (3000*2Pi/60)² = 1512 J
Rotor moteur : E3 = 1/2 * 0,122 * (1500*2Pi/60)²= 1505 J

E cinétique totale : E = E1+E2+E3 = 27198 J = 27,2 kJ (qui devra être dissipée par le frein)

Arret sur un angle alpha = 20*2Pi = 40.Pi rad
E = C * alpha
27198 = C * 40.Pi
C = 216 N.m

Calculs non vérifiés.



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