Document réponse

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Etude de Cas 1 : Etude de la partie opérative
Activité 1 : Fonction de Déplacement
DOCUMENT REPONSE
Identification des effecteurs
Aspirateur vu de dessous
Légende :
FT1 : Nettoyer les
poussières du sol
FT2 : Se déplacer
automatiquement
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
2
Identification des effecteurs
Aspirateur en vue éclatée partielle
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
3
Disposition des éléments de la partie opérative
Encombrement de l’aspirateur
Batterie
Roue jockey
Balais rotatifs
Roues motrices
Dispositif d’aspiration
Brosses rotatives
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
4
Réalisation de la fonction FT23
FT231 : Créer le
mouvement
FT23 : Se déplacer
FT232 : Orienter le
mouvement
FT233 : Mesurer le
mouvement
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
Nom de
cette
solution
Principe de cette solution
Nom de
cette
solution
5
Réalisation de la fonction FT23
Diagramme bloc du flux d’énergie pour chaque roue motrice
Adaptation de l’énergie
Raison globale : Rg =
Energie
électrique
Transformer
l’énergie
Moteur à
courant
continu
Energie
mécanique
Etage 1
Etage 2
Raison R1 =
Raison R2 =
Adapter
l’énergie
Energie
mécanique
Poulies et
courroie
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
Adapter
l’énergie
Energie
mécanique
Réducteur
épicycloïdal
6
Réalisation de la fonction FT23
Diagramme bloc du flux d’énergie pour chaque roue motrice
1° mesuré = 1° effectué à la roue ?
Mesure de position ?
Energie
électrique
Transformer
l’énergie
Moteur à
courant
continu
Energie
mécanique
Adapter
l’énergie
Energie
mécanique
Poulies et
courroie
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
Adapter
l’énergie
Energie
mécanique
Réducteur
épicycloïdal
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Caractérisation de la fonction FT23
Mesure de la vitesse maximale
Protocole de mesure
R1
50 cm mini
R2
1 m mini
Tableau à remplir
(double-cliquer)
Distance mesurée
entre repères (m)
Temps écoulé entre
les deux repères (s)
Vitesse calculée (m/s)
Mesure n°1
#DIV/0!
Mesure n°2
#DIV/0!
Mesure n°3
#DIV/0!
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
8
Caractérisation de la fonction FT23
Mesure de la Force Motrice Maximale (des deux roues motrices réunies)
Protocole de mesure :
1°/ Mesures préliminaires : relevez la longueur L d’un pied à l’autre de la table (ext. – ext.)
Table
Point de
bascule
Point de
mesure
Sol
L (en cm) =
?
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
9
Caractérisation de la fonction FT23
Calcul de la Force Motrice Maximale (des deux roues motrices réunies)
Protocole de mesure :
2°/ Obtention de l’inclinaison limite : la table est inclinée jusqu’à ce que l’aspirateur ne soit
plus en mesure d’avancer (en mode FORWARD, à la télécommande).
3°/ Mesure de la hauteur du point le plus haut du pied de table : H.
Point de
bascule
Point de
mesure
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
H (en cm) =
?
10
Caractérisation de la fonction FT23
Mesure de la Force Motrice Maximale (des deux roues motrices réunies)
Protocole de mesure :
4°/ Rappelez les valeurs de L et H (en cm pour les deux) dans le tableau ci-dessous.
5°/ Les colonnes suivantes vous donnent l’inclinaison limite de la table et la force motrice
correspondante, pour les deux roues motrices.
L (cm)
H (cm)
alpha (°)
Fmax (N)
Force motrice Fmax
angle
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
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Critique des résultats
• Calcul de la puissance motrice utile : Pmu
• Phénomène limitant l’inclinaison maximale ?
Vmax (m/s) Fmax (N) Pmu (W)
Cadre réponse
• Comparaison entre la puissance apportée à la roue (Par) et la Pmu …
Cadre réponse
• Une telle puissance se justifie-t-elle par la nécessité de gravir de fortes pentes ?
• Pourquoi les concepteurs ont-ils prévu une telle puissance ?
Cadre réponse
Cadre réponse
• En quoi l’aspirateur serait-il moins intéressant pour l’utilisateur, sans cette puissance ?
Cadre réponse
Aspirateur Autonome / Etude de cas 1 / Activité 1
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