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TAPIS DE COURSE Corrigé TD TS- SI. TAPIS DE COURSE en vue 3D.

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1 TAPIS DE COURSE Corrigé TD TS- SI

2 TAPIS DE COURSE en vue 3D

3 PRESENTATION DU SYSTEME

4 D1 :Relais inverseurs D2 : variateur de vitesse ( D2 : variateur de vitesse (Interrupteur K (hacheur série) M1: Moteur 33 M1: Moteur 33 à courant alternatif monophasé à deux sens de rotation M2 : Moteur 19 M2 : Moteur 19 à courant continu à aimants permanents Réseau EDF 230 V 50 Hz Chaîne d’énergie du tapis de course Avec M2 : Poulies/courroie Avec M1 : Réducteur de vitesse Pignon/crémaillère

5 DR1 : FAST partiel de la fonction FT1-1 : dérouler la courroie mobile

6 Entraînement du tapis à vitesse variable Tapis M2 : Moteur 19 M2 : Moteur 19 à courant continu à aimants permanents Poulies/courroie Poulie motrice Poulie de sortie Galet tendeur Rouleau entraînant le tapis

7 Question Il y a non glissement : du rouleau sur le tapis; de la courroie mobile sur le rouleau. Donc la vitesse linéaire du point de la poulie de sortie est celle du tapis de course : V15=19 Km/h soit 19 x 1000/3600 = 5,277m/s Relation cinématique en mouvement circulaire : V = R x  Donc V15=Rr7 x  7

8 Question 1.2 (suite) donc  7 = V15/ Rr7 = 5,277/0,0245 Soit  7=215,4rd/s Avec N7=  7 x (60/2 x  = 215,4 x (60/2 x  =2056 tr/min Le rapport de réduction poulies/courroie est : r=Rp21/Rp7=27/44=0,61 donc N19=N7/r N19=2056 / 0,61=3370tr/min

9 Question La puissance utile dans un mouvement rectiligne est le produit de la force tangentielle par la vitesse (tangentielle forcément à la trajectoire) à laquelle elle se déplace: Pu= F T x V (W)=(N)x(m/s) Donc Pu=230 x 5,277=1214W le rendement global de transmission est le produit des rendements intermédiaires  =0,95 x 0,95=0,9025 FTFT V

10 Question1.3 (suite) & 1.4 La puissance mécanique du moteur Pm = Pu /  P19=1214/0,9025=1345W 1.4. P19=1345W et N19=3370tr/min. La vitesse est compatible avec les 4000tr/min et la puissance est inférieure aux 1840W que peut fournir le moteur. Celui-ci respecte les contraintes du cahier des charges et se trouve donc adapté.

11 Question La constante de vitesse de ce moteur est K E 0,33 V/(rad.s-1) La force contre-électromotrice E produite par le moteur lorsqu’il tourne à la vitesse de tr/min est : E = K E x  (avec  en rad/s) Soit E=0,33 x 3400 x (2 x  /60)=117,5V

12 Question 1.5 (suite) Constante de couple K T 0,33 N.m/A C u ≈ C e m = K T x I (Le couple de pertes est négligeable devant C e m) L’intensité I consommée par l’induit du moteur pour fournir ce couple C u est I=3,8/0,33=11,5A Résistance d’induit R 1,1 Ohm En valeur moyenne, on peut écrire :U moyen = E + RI Ici, E= 117,5 V I=11,5A R=1,1  La valeur de la tension moyenne U m moyen à appliquer aux bornes de l’induit du moteur 19 est donc : U m moyen =117,5+(1,1 x 11,5)=130,15V

13 DR3 : Schéma cinématique Pivot d’axe Z Glissière d’axe t

14 DR4 : Equilibre du cadre d’élévation (Graphique) Bilan des actions mécaniques extérieures : 3 actions s’exercent sur l’ensemble isolé (SI): · Action du cadre 1en B parfaitement définie · Action de la crémaillère 26 en C de direction donnée (suivant l'axe représenté) · Action du bâti 4 en D (passe par le centre D) 3 F Non // donc concourantes en un point S S Point de concourt des F en B et D Direction de la Force en C  Axe crémaillère 2ème loi de Newton :  F EXT /SI = 0 FB + FC + FD = 0 Force en B  Entièrement connue : N sur Y Direction de la Force en D  droite DS

15 DR4 : Equilibre du cadre d’élévation (Analytique) Bilan des AME et conclusions : évidemment identiques … Seulement 3 Forces (aucun moment de liaison en B, C ou D) 0 Direction de la Force en C  Axe crémaillère 2ème loi de Newton pour les moments autour de D:  M D (AM EXT /SI) = 0 M D ( F B ) + M D ( F C ) + M D ( F D ) = 0 d1 x IIF B II = d2 x IIF C II d1 = 96 mm ? d2 = 48 mm d1/d2 x IIF B II = IIF C II d’où IIF C II = (96/48) x 1100 = 2200 N

16 DR5 : Simulation informatique de l’inclinaison Course de la crémaillère : c=102mm

17 Fin de ce diaporama


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