Objectifs :

STI
TD 07 - ENERGETIQUE – Destructeur d’aiguilles
M6
OBJECTIF : valider et optimiser le choix du moteur du point de
vue de sa vitesse de rotation et de sa puissance transmissible.
Extrait du cahier des charges :
Après divers essais, il s’avère que pour couper de façon satisfaisante
l’embase de l’aiguille, il faut respecter les conditions suivantes :
Effort de coupe :
Fc = 700 N
Vitesse de coupe :
Vc = 1,5.10-3 m/s
I – Etude des vitesses
1°/ D’après le cahier des charges, quelle est la vitesse
de coupe souhaitée ?
Vc = 1,5.10-3 m/s
2°/ Compléter le schéma cinématique représentant le
système de transformation de mouvement.
9
4
3
4
3
3
3°/ Déterminer la fréquence angulaire N mr en tr/mn qu’il faut en sortie de motoréducteur pour respecter le cahier des
charges, sachant que la vis a un pas de 1,5mm.
Formule
Application
:
:
Nmr = Vc / pas
Nmr = 1,5.10-3 / 1,5.10-3 = 1 tr/s = 60 tr/mn
4°/ En déduire la vitesse angulaire mr en rd/s.
Formule
Application
Nom :
:
:
mr = 2 Nmr / 60
mr = 2 60 / 60 = 6,28 rd/s
Prénom :
Date :
1
STI
TD 07 - ENERGETIQUE – Destructeur d’aiguilles
M6
5°/ Déterminer le rapport de réduction du réducteur.
Formule
Application
:
:
r = (Z1/Z2) . (Z3/Z4) . (Z5/Z6)
r = (16/40) x (10/40) x (10/40) = 0,025
6°/ En déduire la vitesse angulaire mot du moteur en rd/s puis la fréquence de rotation Nmot en tr/mn.
Formule
Application
:
:
mot = mr / r
mot = 6,28 / 0,025 = 251,2 rd/s
Nmot = 60.mot / 2
Nmot = 60 x 251,2 / 2 = 2400 tr/mn
II – Etude des puissances :
1°/ Déterminer la puissance Pc à fournir pour couper l’aiguille selon le cahier des charges.
Formule
Application
:
:
Pc = Fc x Vc
Pc = 700 x 0,0015 = 1,05 W
2°/ Sachant que le système de transformation de puissance a un rendement tm = 0,7, déterminer la puissance Pmr
qu’il faut en sortie du motoréducteur.
Formule
Application
:
:
Pmr = Pc / tm
Pmr = 1,05 / 0,7 = 1,5 W
3°/ Sachant que chaque étage du réducteur a un rendement de 0,95 déterminer le rendement global red du
réducteur.
Formule
Application
:
:
red = 1 x 2 x 3
red = 0,953 = 0,857375
4°/ En déduire la puissance Pmot que le moteur doit fournir.
Formule
Application
:
:
Pmot = Pmr / red
Pmot = 1,5 / 0,857375 = 1,75 W
III - Choix du moteur :
1°/ A partir des deux études précédentes, déterminer si le moteur CROUZET sélectionné page suivante convient.
Pmot = 1,75 W
&
Nmot = 2400 tr/mn
Puissance du moteur : 3 W & vitesse nominale 3700 tr/mn
2°/ Relever son rendement red
red = 48%
3°/ Déterminer la puissance électrique consommée Pélec.
Formule
Application
:
:
Pélec = Pmot / red
Pélec = 1,75 / 0,48 = 3,65 W
4°/ En déduire l’intensité consommée Imot pour choisir le transformateur satisfaisant au cahier des charges.
Formule
Application
Nom :
:
:
Imot = Pelec / U
Imot = 3,65 / 12 = 0,3 A
Prénom :
Date :
2