Projet interdisciplinaire de Sciences de l’Ingénieur Portrait Florentin TS1

Intitulé du support de projet : Lunette de protection à vergence réglable Problématique : Comment régler la vergence des lunettes de protection pour s’adapter à la vision de l’utilisateur , privé de son moyen de correction ?

Les contraintes de notre projet Economique Technique Environnementale Dimensionner au plus juste l’ensemble des éléments du système afin d’optimiser le coût . Les lunettes doivent être ergonomiques pour ne pas gêner l’utilisateur dans ses manœuvres . Elles doivent avoir une autonomie de plusieurs jours . Optimiser la consommation d’énergie et dimensionner au plus juste le dispositif de stockage d’énergie . Eco concevoir l’ensemble du système .

Mon rôle dans ce projet est de savoir comment peut-on stocker et transformer l’énergie pour alimenter les lunettes en énergie autonome ?

Ce que j’ai fait durant la premier phase : Analyse du problème ? *J’ai recherché et comparer des solutions pour le stockage , la distribution ainsi que la transformation de l’énergie tout en respectant les contraintes qui m’ont été données : -Mise en place d’expériences -Simulations sur des logiciels -Calculs

Ce que j’ai fait dans la première expérience Le cristallin est modélisé par une poche en silicone transparent à l'intérieur de laquelle on injecte un volume d'eau à l'aide d'une seringue se trouvant à l'arrière. En faisant varier le volume d'eau à l'intérieur de la poche, on modifie son rayon de courbure et donc sa vergence.  On obtient ainsi une image nette sur l'écran représentant la rétine, pour différentes positions de l'objet.  Cette maquette permet également de modifier la position de la rétine, simulant ainsi les défauts de l'oeil (presbytie, hypermétropie, myopie).  On montre qu'en plaçant un verre correcteur adapté sur le support prévu à cet effet, on corrige le défaut. Anatomie de l’oeil Maquette de l’oeil

Utilisation du logiciel Matlab J’ai utilisé le logiciel Matlab qui est à la fois un logiciel de calcul et un langage de programmation haut niveau. J’ai utilisé les fonctions de ce dernier pour comparer les diverses batteries ainsi que leurs caractéristiques . Icône du logiciel

Les différents types de batteries

Montage de simulation Matlab

Simulation caractéristiques du moteur

Simulation caractéristiques de la batterie

Apres réflexion et étude de chaque batterie j’ai décidé de prendre une batterie au lithium.

Divers calculs pour obtenir le couple moteur Après réflexion on veut parcourir 5cm en 3secondes donc Vitesse = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 = 0,05 3 =0,0166m,s De plus le rayon est égal à 1,5 cm soit 0,015 m On veut calculer oméga On sait d’après une formule que la vitesse V = R * Omega Donc oméga = 𝑣𝑖𝑡𝑒𝑠𝑒 𝑟𝑎𝑦𝑜𝑛 = 0,0166 0,015 = 1,10 rad.s Moteur

On considère que la force a une valeur égale à 2 Newton Donc Couple de Sortie (Cs)= Force (F)*Rayon ( R) Cs= F*R Soit Cs= 2*0,015=0,03 N.m Donc Couple d’entrée (Ce)= 𝐶𝑠 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 ∗Rayon Ce = 0,03 1 ∗0,015=0,00045 N.m On suppose que le rendement est égal à 1 Donc Puissance =couple entrée *Omega P=Ce* Omega P= 0,00045*1,10 P=0,000495 W Par ailleurs on sait que P=U*I et U=R*I D’après l’étude réalisée on estime U= 1,5 Volt Avec P=U*I on a aussi I= 𝑝 𝑢 = 0,000495 1,5 =0,00033 Ampère

Calcul du rendement, de la résistance Dynamomètre Création sous SolidWorks

Formule et calcul de l’énergie de rotation en translation = On a à faire à un mouvement de translation rectiligne uniformément varié Equation du mouvement = A=constante V=at+V0 X= 1 2 at²+V0t+X0 At=0 seconde on a X0=0 et V0=0 V=at X= 1 2 at² A t = 3 secondes on sait que (*3)= 5 cm soit 0,05 m 0,05= 1 2 a *3² D’où a =( 0,05 1/2 )*3² a= 0,9 m.s² Et V(3)=0,9*3=2,7 m.s en translation On appellera X0:le déplacement initial à t=0 V0:vitesse du mouvement a t=0 X:déplacement à l’instant t T: temps de déplacement

Ce diaporama vous a été présenté par Florentin Portrait TS1 http://poivron-robotique.fr/Dimensionnement-des-moteurs-de.html