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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