Système étudié : Béquille électrique de moto
Objectif du TP : Mener une étude mécanique visant à vérifier le choix du
motoréducteur et à vérifier que la batterie d'origine de la moto suffit à actionner la
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e sortie du réducteur :
R4 = 7.5 mm
Norme du vecteur vitesse du point A appartenant au pignon 4 par rapport à la béquille 1 :
EMBED Equation.DSMT4 vð4/1 . R4 = 0.855 x 7.5 = 6.41 mm/s
Hypothèse de non glissement en A EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4
D'après la loi de composition des vitesses : EMBED Equation.DSMT4
Par conséquent : EMBED Equation.DSMT4
D'où EMBED Equation.DSMT4 6.41 mm/s
Rayon du cercle primitif du secteur denté : R5 = 72.5 mm
Vitesse angulaire de la béquille : vð1/0 = EMBED Equation.DSMT4
Angle décrit par la béquille entre la position haute et la position basse : uð1/0 = EMBED Equation.DSMT4
Temps de béquillage : t1/0 = EMBED Equation.DSMT4
Conclusion par rapport au cahier des charges : Le temps de béquillage
est inférieur à 20 s. Le cahier des charges est donc respecté.
III- Etude statique : Détermination du couple à fournir par le motoréducteur
On isole la moto et son passager (ensemble noté S).
A combien d'efforts cet ensemble est-il soumis ?
Poids de l'ensemble isolé : P = 3700N
Bilan des actions mécaniques agissant sur S :
Action mécaniqueTorseur au point d'applicationTransport des moments au point ATorseur au point A EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 Application du Principe Fondamentale de la Statique :
EMBED Equation.DSMT4
Résultat : EMBED Equation.DSMT4
2ème partie : on isole la béquille
On isole l'ensemble {béquille + motorisation}.
A combien d'efforts cet ensemble est-il soumis ?
Bilan des actions mécaniques :
Action mécaniquePointDirectionSensIntensité (N) EMBED Equation.DSMT4 DverticaleVers le haut3084 N EMBED Equation.DSMT4 C? droite (CI)? Vers la droite? 2250 N EMBED Equation.DSMT4 EInclinée de 20° / tangente contact pignon-secteur denté? Vers la gauche? 4075 N
Effort tangentiel exercé par le secteur denté sur le pignon :
EMBED Equation.DSMT4
Couple que doit exercé le motoréducteur : Cred = EMBED Equation.DSMT4
IV- Etude énergétique : Validation du choix du moteur électrique
Cmot en fonction de Cred, Rred et hðred :
EMBED Equation.DSMT4
Couple moteur : Cmot = 0.0405 N.m
Le moteur peut-il fournir un tel couple ? oui, il peut fournir 0.06 N.m au rendement maxi.
Fréquence de rotation du moteur : Nmot = 10400 tour/min
Puissance fournie par le moteur : Pmot = 48 W
Rendement du moteur dans ce cas : hðmot = 66 %
Puissance électrique consommée : Pelec = EMBED Equation.DSMT4
Intensité électrique nécessaire : I = EMBED Equation.DSMT4
La batterie de la moto est-elle suffisante ? oui : Imax = 170 A et capacité = 30 A.h
MécaniqueTaleCinématique Statique Energétique TP
Energie mécanique
Vitesse élevée, couple faible
Energie électrique
Réducteur
Moteur
Transistor
+
Relais
Batterie
Commande en Tout
Ou Rien
Module
de
gestion
Bouton poussoir
+
capteurs
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
1ère partie :
on isole la moto complète
EMBED PBrush
EMBED PBrush
EMBED PBrush
Principe de fonctionnement : L'actionneur est un moteur électrique (2) associé à un réducteur (3) fixé sur la béquille (1) elle-même. Le pignon de sortie extérieur au réducteur (4) se déplace sur un secteur denté (5). Ce secteur denté est solidaire du châssis de la moto grâce à une bride de fixation (0).
Energie électrique
Energie mécanique
Vitesse faible, couple élevé
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED PBrush
Nom :
Prénom :
Classe :
