Bordage d’une voile d’un char à voile radiocommandé PROJET SI Bordage d’une voile d’un char à voile radiocommandé

Présentation du projet SOMMAIRE Présentation du projet Conception préliminaire Conception détaillée Conclusion

Présentation du projet Spécifications du projet Cahier des charges Répartition des tâches

Spécifications du projet Utilisation du char à voile = force exercée par le vent sur la voile La voile doit dans tous les cas rester manœuvrable par l’utilisateur Border la voile = utilisation d’un servomoteur = consommation d’énergie

Le servomoteur est-il assez puissant pour pouvoir border la voile avec un vent de force 4 ? Comment peut-on démultiplier l’action du servomoteur ?

Cahier des charges FONCTIONS DE SERVICE CRITERES NIVEAUX FP Permettre à un utilisateur de border la voile d’un char à voile radiocommandé Vitesse du vent Mini : 20 km/h Maxi : 28 km/h FC1 La voile doit être manœuvrable par le servomoteur Surface de la voile 800 cm2 maxi FC2 Etre aisément utilisable par l’utilisateur Radio commande Portée : 200 m maxi

Cahier des charges FONCTIONS DE SERVICE CRITERES NIVEAUX FC3 Utiliser les caractéristiques des servomoteurs Futaba S3003 Couple 4.1 daN.cm maxi Vitesse 0.19 s/60° maxi FC4 Utiliser l’énergie disponible : 4 piles Tension 6 Volts continu Courant 2500 mAh

Répartition des tâches SPECIFICATION / PLANIFICATION Découverte des spécifications du projet Répartition des tâches au sein du groupe de travail Planification temporelle du projet CONCEPTION PRELIMINAIRE Recherches documentaires sur les servomoteurs calcul de la force créée par le vent Choisir un logiciel de simulation

Répartition des tâches CONCEPTION DETAILLEE Mettre en place le protocole de mesure de la vitesse du vent Comparer les résultats attendus entre les performances du servomoteur et l'effort mesuré Mise en place du capteur d'effort PROTOTYPAGE / REALISATION Validation des caractéristiques de la transmission modifiée Tester et valider les modifications apportées

SOMMAIRE Conception préliminaire Présentation du projet Conception détaillée Conclusion

Conception préliminaire Recherche sur les servomoteurs Calcul de la force créée par le vent sur la voile

Recherche sur les servomoteurs Organe de commande Constitué d’un moteur CC + potentiomètre + engrenages renfermés dans un seul boitier Commander à distance un mécanisme

Recherche sur les servomoteurs Capable de maintenir une position grâce au potentiomètre Pratique pour connaitre sa position Contraint à un angle maximum de rotation 1024 positions possibles : 0 = gauche ; 612 = centre ; 1023 = droite Précision dans les « mouvements »

Calcul de la force créée par le vent sur la voile Voile du char  membrane plane Force sur une membrane plane : F = 0.5 * Cx * p * S * v2 Cx, p = coefficients S = surface de la voile V = vitesse du vent

Surface de la voile Découper la voile selon un quadrillage Compter le nombre de carreaux (1 carreau = 25 cm2 ) S = 0,51 m2

Calcul de la force créée par le vent sur la voile F = 0.5 * Cx * p * S * v2 Cx = coeff de pénétration dans l’air = 1 pour surfaces planes P = masse volumique du fluide = 1,25 pour l’air à 20°C S = surface = 0,51 m2 V = vitesse du vent (de 20 à 28 km/h)

Calcul de la force créée par le vent sur la voile Vitesse du vent {km/h} Vitesse du vent {m/s} Force du vent sur la voile {N} 20 5.6 10 21 5.8 10.7 22 6.1 11.9 23 6.4 13 24 6.7 14.3 25 6.9 15.2 26 7.2 16.5 27 7.5 17.9 28 7.8 19.4

SOMMAIRE Conception détaillée Présentation du projet Conception préliminaire Conception détaillée Conclusion

Conception détaillée Protocole de mesure de la vitesse du vent Mise en place du capteur d’effort

Protocole de mesure de la vitesse du vent Objectif Mesurer la vitesse du vent Phénomène étudié La variation de la vitesse du vent Paramètre observé La vitesse de rotation des hélices en fonction de la vitesse du vent Outils pour la mesure Anémomètre à hélices, air comprimé Procédure Placer l’anémomètre face au vent (à la sortie d’air comprimée) - Augmenter le débit jusqu’à atteindre la vitesse du vent souhaitée (20 km/h ≤ Vvent ≤ 28 km/h  force 4

Protocole de mesure de la vitesse du vent

Mise en place du capteur d’effort Mesures en Kg Simple d’utilisation 1 N = 1 kg.m.s-2

Mise en place du capteur d’effort Entre le servomoteur et la voile Vent = air comprimé Diffuser le vent

SOMMAIRE Conclusion Présentation du projet Conception préliminaire Conception détaillée Conclusion

Conclusion Non-obtention des résultats désirés Capteur trop lourd, vent trop faible = pas de mesures Agrandir la poulie = démultiplier l’effort du servomoteur = limiter la consommation d’énergie Améliorer un système  restitution des connaissances  autonomie  découverte des attentes du métier d’ingénieur