Sommaire : Installation LabVIEW NXG.

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1 Sommaire : Installation LabVIEW NXG. LabVIEW NXG: nouvel interface LabVIEW. Transstockeur TS GTI axe Z : détermination des équations du mouvement et application du principe fondamental de la dynamique Actionneur d'embrayage C3 Pluriel :  image du déplacement angulaire pour en déduire le temps de débrayage et l'amplitude angulaire du déplacement pignon/carter détermination du couple moteur Pilote automatique pour barre franche : évaluation du rendement global (moteur+pompe+vérin)

2 Installation Labview NXG.
Lancer le programme NIPackageManager18.5.exe, accepter les contrats de licence puis suivant et enfin cliquer sur Lancer. Dans Environnement et programmation, choisir LabView NXG et drivers Puis cliquer sur INSTALLER et choisir les options suivantes : LabVIEW NXG LabVIEW NXG Run-Time Engine NI-DAQmx NI-VISA NI-Serial

3 LabVIEW NXG: nouvel interface LabVIEW.

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6 3. Transstockeur TS GTI axe Z : détermination des équations du mouvement et application du principe fondamental de la dynamique Sur cette maquette, on peut récupérer : La consigne : Tension de commande du variateur électronique, tension de -10 à +10V. La vitesse : Signal délivré par une sortie analogique du variateur et représentant la vitesse de rotation de la motorisation, tension de -10 à +10V. Le courant : Signal délivré par la sonde de courant placée en série entre la motorisation et l'électronique de puissance, tension de -10 à +10V.

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8 Le câblage :

9 Les mesures :

10 Exploitations des mesures :
Si on étudie cette courbe, on a une phase de mouvement rectiligne uniformément accéléré (t0 à t1) puis une phase de mouvement uniforme (t1 à t2) et enfin une phase de mouvement uniformément décéléré (t2 à t3).

11 Voici les relevés suivant les différentes charges : on prendra t0 comme origine des temps lorsque l’axe change de sens c’est-à-dire quand la vitesse est nulle. Pour le calcul de v1 en m/s on sait que : 1.5mV/tr/min du moteur d’où Nmoteur=Umoteur*1000/1.5 V charge = pignon. D / 2 avec D=54 mm pignon = 2.Npignon / 60 Le moteur a un réducteur de 16 donc Npignon= Nmoteur/16 D’où : Vcharge=2*Nmoteur*D/(2*60*16) = *Nmoteur*D/960 Or nous avons Umoteur donc Vcharge=1000**Umoteur*D/(960*1.5) =25**Umoteur*D/36

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15 On refait la même chose pour la montée
On constate que lorsqu’on monte, l’axe parcours moins de distance que lorsqu’il descend avec une charge. Cela est logique car la force exercée par les charges s’additionne à l’accélération. Détermination du couple utile en régime nominal à l’aide du principe fondamental de la dynamique

16 Charge en kg Ft en N Pc en W Pu en W Cu en N.m 5 10
Avec toutes ces valeurs, on peut aussi calculer la puissance du chariot Pc= F * V puis la puissance utile Pu = Pc / (ηr * ηpc) = Cu*moteur et moteur=2*1000*Umoteur/(60*1.5)=200Umoteur/9 ainsi on peut en déduire Cu = F*V / (ηr * ηpc * moteur) Charge en kg Ft en N Pc en W Pu en W Cu en N.m 252.1 106.33 64.44 0.26 5 301.2 102.54 62.14 0.31 10 350.2 128.32 77.77 0.36 Moment d’inertie du chariot motorisé ramené sur l’arbre du moteur : Jchariot/moteur = M*(V/moteur)² Moment d’inertie du moteur frein = 5.51*10-4 kg.m² D’où un moment d’inertie total de Jt=Jchariot/moteur + Jmot = M*(V/moteur)² *10-4

17 Jchariot/moteur en kg.m²
Appliquons le principe fondamental de la dynamique en rotation pour déterminer le couple de démarrage que doit fournir le moteur : Jt . ’moteur = md – Cu avec ’moteur = moteur / t1 Charge en kg Jchariot/moteur en kg.m² Jmot en kg.m² Jt en kg.m² md en N.m 7.32E-05 5.51E-04 6.24E-04 1.82 5 8.74E-05 6.38E-04 1.92 10 1.02E-04 6.53E-04 2.13 D’après le dossier technique, le couple moteur est suffisant.

18 4. Actionneur d'embrayage C3 Pluriel : 
image du déplacement angulaire pour en déduire le temps de débrayage et l'amplitude angulaire du déplacement pignon/carter

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20 Il faut d’abord, sélectionner le module NI 9205 puis cliquer dans l’onglet « Elément » sur « Créer Entrée analogique » Ensuite, il faut renommer la tâche, ici pour la voie aio se sera Couple, pour la voie ai1 se sera Déplacement. Nous avons vu, que les sorties délivrent du -10V à +10V (se sont ces valeurs limites qu’il faut laisser dans « Entrée de tension ». Dans avancé, il faut se mettre en mode différentiel (c’est ce que nous avons branché). Voici le résultat :

21 On en déduit le temps d’embrayage et l’amplitude angulaire du déplacement pignon/carter
Temps de débrayage = t1-t0 = =0.401 s = 401 ms. Le potentiomètre implanté sur la maquette instrumentée donne l’image du déplacement angulaire du secteur denté par rapport au carter. L’étalonnage de ce potentiomètre donne un coefficient de 20°/V. Amplitude angulaire = (V2-V1)*20 = ( )*20 = 75.4°.

22 b) détermination du couple moteur
Il suffit pour cela de mesurer la tension aux bornes d’une résistance de 0,05 placée en série sur le circuit d’alimentation du moteur, d’en déduire le courant absorbé I = U / R et de faire intervenir par la suite la constante de couple du moteur donnée dans le dossier technique page 32 (k= N.m/A). Donc on a U, pour avoir I on fait I=U/R et C=k*I donc C=k*U/R avec N.m/A et R=0,05.

23 5. Pilote automatique pour barre franche : évaluation du rendement global (moteur+pompe+vérin)

24  Le MCC pour transformer l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation (entraîner le rotor de la pompe). La POMPE pour transformer l’énergie mécanique en énergie de pression (fournir un débit au vérin). Le VERIN pour transformer l’énergie de pression en en force mécanique (transmettre le mouvement à la chaîne cinématique). La CHAÎNE CINÉMATIQUE pour transformer le mouvement.

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27 Commençons par le moteur et la pompe :
Les différents rendements: du moteur de la pompe global (ensemble moteur + pompe) Calcul des puissances : Psortie = hg . Pentrée   p.Q = hg . U . I p.Q = hg . U . I = hp . (C . w ) = hp . (hm . U. I )

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29 SORTIE POMPE SORTIE ALIM SORTIE MOTEUR RENDEMENT GLOBAL 5
Pres. (bar) Débit (l/mn) P en W Tension (V) Intensité (A) Couple (N.m) N(tr/mn) Moteur Pompe Ensemble 5 1.8 15.00 11.10 7.98 88.58 0.28 1314 37.84 0.43 0.40 0.17 Reste à calculer le rendement du vérin et de la chaîne cinématique. Conservation de la puissance : h.p.Q = F.V Or la charge appliquée est de 5Kg donc F=50N Grâce aux différentes mesures, on trouve pour une course de 200 mm, un temps de 7.1 s soit une vitesse de 0.028m/s D’où h=50*0.028/(5*105*1.58/60 000) = 0.11 Ce qui nous donne un rendement total de 0.11*0.17=0.019 =1.9% Cette valeur est très faible, mais les conditions de fonctionnement ne sont pas optimales. Si l’on souhaite économiser l’énergie disponible sur le bateau, il serait préférable de faire fonctionner le système à une pression voisine de 12 bars, à laquelle le rendement de l’ensemble moteur + pompe est de 0,2.