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Exercices énergétique MECA
Bonjour,
J'aurais besoin d'un petit coup de pouce pour terminer mon devoir.
Voici l'énoncé:
PILOTE AUTOMATIQUE DE BATEAU:
Mise en situation:
Un pilote automatique de bateau permet:
- de ne pas être rivé à la barre pendant toute la durée de la navigation.
- de soulager le barreur fatigué par la concentration que demande le maintien d'un cap prècis.
- de pouvoir libérer les mains lors des manoeuvres avec équipage réduit.
En navigation solitaire, un pilote automatique n'est pas seulement un appoint, c'est un nécessité.
Objectif:
Choisir le moteur qui permettra le déplacement de la tige du pilote en respectant les données du cahier des charges.
Donnée:
Schéma de la chaîne cinématique: (voir images)
Le moteur électrique entraîne un réducteur à deux étages de poulies et courroies crantées (10, 13a, 13b et 16). La poulie de sortie du réducteur (16) est reliée à la vis (18) sur laquelle est monté un écrou en liaison avec la tige de sortie du pilote (3).
La force de poussée sur la tige du pilote est de 196N
La course de la tige du pilote (3) est 250mm
Le temps de déplacement pour cette course est 9,6 secondes.
Questions:
1. Calculer la vitesse moyenne de déplacement de la tige du pilote (3)
2. Calculer la puissance moyenne développée (P3)
3. Calculer le couple C18 sur la vis d'entraînement (18). On utilise pour cela la relation suivante:
C = 
F tan(
+
)
avec, C : Couple sur la vis; : rayon moyen sur la vis (4,153mm); F: force sur l'axe en N; : angle d'hélice sur la vis (2,7°); : angle de frottement (6,8°)
4. Calculer la vitesse de rotation de la vis d'entraînement (
18). Pour cela, on donne le pas de la vis : p18 = 1,5mm
5. Calculer la puissance sur la vis d'entraînement (P18).
6. Calculer la puissance d'entrée sur la poulie (10) sachant que le rendement de chaque couple poulies courroi est 
=0,95
Réponses:
1. 250 mm = 0,250 m
v = 
x/t = 0,250/9,6 = 0,025 m/s
2. P3 = W/t 
W = P t
W = 196 9,6
W = 1881,6 J
3. C = F tan(+)
C = 4,153 196 tan(2,7 + 6,8)
C = 136.21 N.m
4) 5) et 6) je suis bloqué.
Merci d'avance pour votre aide.
1)
vm = 0,25/9,6 = 0,026 m/s
2)
P3 = F*v = 196 * 0,026 = 5,1 W
3)
C18 = 4,153.10^-3 * 196 * tan(9,5°) = 0,136 Nm
4)
250 = n * 1,5
n = 166,67 tours
la vis fait 166,67 tour en 9,6 s
N = 166,67/9,5 = 17,54 tr/s
w18 = 17,54 * 2Pi = 110 rad/s
5)
P18 = C18*w18 = 0,136 * 110 = 15 W
6)
Pin = P18/(0,95)² = 16,6 W
-----
Sauf distraction... rien relu.
Merci d'avoir répondu. Cependant, je n'ai pas compris quuelle formule vous avez utilisé pour calculer le nombres de tours a la question 4). En fait je n'ai pas très bien compris la4) en général. De même pour la 6.
Merci
Lorsque la vis fait 1 tour, l'écrou bouge du pas, soit donc de 1,5 mm
Pour avoir un déplacement total de l'écrou de 250 mm (donnée de l'énoncé), il faut donc que la vis fasse 250/1,5 = 166,67 tours.
Et l'énoncé précise que ce déplacement de l'écrou est réalisé en 9,6 s ---> vitesse de rotation de la vis = 166,67/9,6 = 17,36 tours/seconde.
Donc, corriger ma réponse précédente où, par distraction, j'ai écris 9,5 s au lieu de 9,6 s.
N = 17,36 tr/s
w18 = 17,36 * 2Pi = 109,1 rad/s
P18 = C18 * w18 = 0,136 * 109,1 = 14,8 W
Et en tenant compte des 2 rendements de 95% des transmission à courroie, on a :
P10 = P18/(0,65)² = 16,4 W
-----
Sauf distraction.
Ok, c'est bon merci beaucoup.
Par contre, serait-il possible de m'aider sur mon devoir d'élec qui basé sur les grafcets. Si vous pouvez, j'ai déja réaliser le grafcet demandé, mais j'aurais besoin d'une correction et de quelque informations en plus.
Encore un fois, merci
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