Caractérisation de la chaine d’énergie de la Voiture RC

Calcul autonomie de la voiture •Enoncé et données : La tension de la batterie est de 7,2V et la capacité est de 1800 mAh. Après lecture sur la batterie. Théoriquement la voiture consomme 12 ampères sur un terrain plat. De plus comme la voiture ne peut pas consommer plus que 80 pourcent de sa capacité totale.

• calcul 1800 X 0.8=1440 : la voiture ne peut pas consommer plus de 1440 mAh soit 1.44 A 1.44/12=0.12 : la voiture peut donc tenir 0.12 h car on a divisé par la consommation =12 ampères. 0.12 X 60=7.2 : la voiture peut donc roulée en théorie 7.2 minute à plein régime. Après calcul sur le terrain nous avons trouvé que le voiture tien 8.5min 8.5/60=0.141 : la voiture a roulé pendant 0.141h 1.44/0.141=10.2 ampères/heures

Fonctionnement de la chaine d’energie Energie électrique 230V/50Hz Chaîne d’énergie F5 : Agir Batterie Vriateur de vitesse moteur Arbre de transmission, cardan et noix de cardan et différentiels roue F2 :Distribuer F3 : Convertir l’énergie électrique en mécanique Energie électrique distribuée Energie électrique continue 7Vcc Mécanique de rotation Mécanique de rotation adaptée Energie Mécanique de translation F1 :Alimenter F4 : Transmettre

Chaîne de transfère d’énergie ainsi que les noms des différentiels F1 :Batterie Ub-Ib F2 :Variateur Im Um F3 :Moteur Nm Cm F3.1: Pignon-Roue dentée Nrd- Crd F4.1 :Roue dentée-Arbre de transmission NAt- CAt F4.2 : Arbre de transmission- différentiel Ndiff- Cdiff F4.3 :Différentiel- Cardan Ncar- Ccar F5 :Roue-Sol V(m/s) F(N)

Le tableau de mesure et graphique sur chaîne d’énergie de la voiture RC pour Nrd et Npm: Nrd (tr/min) Npm (tr/min) 1 1100 2386 2 2200 5000 3 3400 7727 4 4600 10454 5 5900 13400 6 7000 15909 7 8400 19090 7,4 8600 19545

Interprétation du graphique et du tableau On remarque que le pignon moteur tourne plus vite que la roue dentée, cela signifie donc que le rapport de transmission est inférieur à 1. Calcul rapport transmission: Rapport de transmission= nb dents du pignon/nb de dents de la roue dentée=26/58=0.44 L’expression de la vitesse de rotation du moteur Npm en fonction du rapport de transmission Rpm/dr et de la vitesse de rotation de la roue dentée est: Npm=Rpm/dr /Nrd

Détermination des lois d’entrées: Ncar=ƒ(Um) D’abord il faut trouver le rapport de transmission entre Rar/rd. Pour cela on regarde combien de tour fait la roue dentée et l’arbre de transmission mais vu qu’ils sont accrochés, le rapport est le même donc 1. Pour le rapport de transmission Rdiff/cadran on regarde le nombre de tour de roue et de l’arbre de transmission. Vitesse roue 1600 tours, vitesse arbre de transmission 4600 tours 4600/1600=2.875 de rapport

Tableau de mesure sur chaîne d’énergie de la voiture RC pour Nroue: Grâce au Voltmètre et au tachymètre nous avons pu déterminer Nroue=ƒ(Um) On admet que les roues tournent à la même vitesse que les cadrans. Nroue(tr/min) 1 400 2 800 3 1200 4 1600 5 2000 6 2400 7 2800 7,4 2950

Le graphique montrant Npm, Nrd et Nroue:

Le rapport de transmission Rdiff=Ncar/Nar Le rapport entre la roue dentée et l’arbre de transmission est de 1. Celui entre la roue et le cardan est de 1 aussi. On sait que le rapport entre la roue dentée et la roue est de 2.875, donc le rapport entre l’arbre de transmission et le cardan est le même. Nous avons proposer une solution pour trouver se rapport

Détermination de la loi d’entré et de sortie de V=ƒ(Um): (on rappelle que la voiture avance de la distance d'un périmètre de roue à chaque tour) Distance parcourue par la voiture en une minute= périmètre de la roue X le nombre de tours 2950 X 20 =59000cm/min 59000/100 000=0.59 km/min 0.59X60=35.4km/h 59000/100/60=9.8m/s Nous avons proposé la méthode suivant pour déterminer la vitesse de déplacement de la voiture (V):

Tableau de mesure et graphique sur chaîne d’électricité de la voiture RC pour V(m/s) et V(km/h): 1 2 3 4 5 6 7 7,4 V(m/s) V(km/h) 1.3 4.68 2.6 9.36 4 14.4 5.2 18.72 6.6 23.76 8 28.8 9.3 33.48 9.8 35.28

Un récapitulatif des résultats obtenus en replaçant Nroue; Rpm/rd; Rdiff; Npm: Batterie ---- ----------- Variateur Ensemble roue pignon Rapport Rpm/rd - Différentiel Rdiff Transmission d’énergie électrique : Transmission d’énergie mécanique Signaux de commande du récepteur Tension continue fixe Tension continue variable Axes des roues Moteur à courant continu Organes électriques Organes mécaniques Npm Nroue

Modèle mathématique de V(km/h)=ƒ(Um) et la prédétermination de Um pour que la vitesse soit de 28km/h Pour le modèle mathématique, nous avons fait les calculs suivants: Graphiquement ƒ(1)=4.68 donc nous en déduisons que ƒ(x)=4.68x Pour la détermination de Um pour que la vitesse soir de 28km/h, nous nous sommes servie de la réponse précédente: La tension pour atteindre les 28km/h semble être d’environ de 5.9 Donc ƒ(x)=28 4.68x=28 X=28/4.68 Alors x=6

Fin