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 Energie électrique distribuée Energie électrique continue 7Vcc Mécanique de rotation Mécanique de rotation adaptée Chaîne d’énergie F1 :Alimenter F2 :Distribuer Batterie F3 : Convertir l’énergie électrique en mécanique moteur Vriateur de vitesse F4 : Transmettre Arbre de transmission, cardan et noix de cardan et différentiels F5 : Agir roue Energi e Mécani que de transla tion Chaîne de transfère d’énergie ainsi que les noms des différentiels F1 :Batterie Ub-Ib F4.1 :Roue dentée-Arbre de transmission F5 :Roue-Sol F2 :Variateur NAtCAt Im Um F4.2 : Arbre de transmissiondifférentiel V(m/ s) F(N) F3 :Moteur NdiffCdiff Nm Cm F3.1: PignonRoue dentée F4.3 :DifférentielCardan NcarCcar NrdCrd Le tableau de mesure et graphique sur chaîne d’énergie de la voiture RC pour Nrd et Npm: 0 Nrd (tr/min) Npm (tr/min) 0 0 25000 20000 1 1100 2386 2 2200 5000 3 3400 7727 15000 Nrd (tr/min) Npm (tr/min) 4 4600 10454 5 5900 13400 6 7000 15909 7 8400 19090 7,4 8600 19545 10000 5000 0 0 2 4 6 8 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: 0 Nroue(tr/min) 0 1 400 2 800 3 1200 4 1600 5 2000 6 2400 7 2800 7,4 2950 On admet que les roues tournent à la même vitesse que les cadrans. Grâce au Voltmètre et tachymètre nous avons déterminer Nroue=ƒ(Um) au pu tours minute Le graphique montrant Npm, Nrd et Nroue: 21000 20000 19000 18000 17000 16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Nrd (tr/min) Npm (tr/min) Nroue(tr/min) 0 1 2 3 4 tension 5 6 7 8 Le rapport de transmission Rdiff=Ncar/Nar Nous avons proposer une solution pour trouver se rapport 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. Détermination de la loi d’entré et de sortie de V=ƒ(Um): Nous avons proposé la méthode suivant pour déterminer la vitesse de déplacement de la voiture (V): (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 0 V(m/s) 0 V(km/h) 0 1 1.3 4.68 2 2.6 9.36 3 4 14.4 4 5.2 18.72 5 6.6 23.76 6 8 28.8 7 9.3 33.48 7,4 9.8 35.28 vitesse Tableau de mesure et graphique sur chaîne d’électricité de la voiture RC pour V(m/s) et V(km/h): 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 V(km/h V(m/s 0 1 2 3 4 tension 5 6 7 8 Un récapitulatif des résultats obtenus en replaçant Nroue; Rpm/rd; Rdiff; Npm: Tension continue fixe Batterie -------------- Organes électriques Transmission d’énergie électrique: Organes mécaniques Transmission d’énergie mécanique : Signaux de commande du récepteur Tension continue variable Variateur Ensemble roue ----------- Nroue Rapport pignon Axes des roues Rpm/rd - Différentiel Rapport Rdiff Moteur à courant continu Npm 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