4 proposition de correction

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Dossier Gyropode – TD de synthèse
PROPOSITION DE CORRECTION
Validation du besoin
Proposition de Correction
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Dossier Gyropode – TD de synthèse
Proposition de Correction
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Les autres phases à étudier sont :
- Charge de la batterie (sécurisation de l’usager et du système)
- Maintenance (accessibilité des pièces)
- Transport (encombrement / démontage)
- Stockage – Parking (verrouillage, démontage …)
Cahier des charges (Segway)
Fonction de service
FP1 : permettre à
l’usager de se
déplacer sans effort
Fonctions de service en Phase d’utilisation
FP2 : être très
manoeuvrable
FP3 : donner au
conducteur un
sentiment de stabilité
FC1 : sécuriser
l’utilisateur
FC2 : être facile à
piloter
FC3 : s’adapter
FC4 : respecter
FC5 : résister
FC6 : Plaire
Critère
Accélération
Distance d’arrêt
Vitesse
Autonomie
Rayon Braquage
Encombrement / sol
Temps de réponse
Hauteur perturbation
Hauteur pilote / sol
Dimensions des roues
Inclinaison maxi
Protection latérale
Chute utilisateur
Confort
Redondance capteurs
Ergonomie
Instinctif
Montée en vitesse
Réglage guidon
Largeur pied
Norme cyclomoteur
Résistance pluie
Résistance choc
Choix de couleur
Ligne
Personnalisable
Niveau
1.5 m/s2
3m à 20 km/h
Jusqu’à 20 km/h
Jusqu’à 38 km
0.5 m à 5 km/h
10 m à 20 km/h
0 m à 0 km/h
50 x 60 cm
< 1 seconde
5 cm
< 20 cm
Dia x larg > 40 x 4 cm
< 22° marche normale
mi-mollet
Arrêt total
X2
Commande 1 main
Réaction angle < 2°
Accélération < 1 m/s²
Jusqu’à pilote 1.90 m
> 10 cm
0 corrosion
Démarrage ∀ temps
0 dégât < 10 km/h
>3
Codes sport de glisse
carter
Flex
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
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Dossier Gyropode – TD de synthèse
Proposition de Correction
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Dossier Gyropode – TD de synthèse
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QUESTIONS SUITE …
Questions suite …
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On s’intéresse à présent dans le détail aux éléments de la chaîne de transmission
Caractéristiques fournies par le constructeur du moteur
Puissance nominale / Tension nominale
200 W / 24 V
Puissance maximale
> 250 W
Vitesse de rotation nominale
3450 trs/mn (± 5%)
Vitesse de rotation maximale
4250 trs/mn (± 5%)
Courant maximum recommandé
< 8.9 A
Couple maximum recommandé
0.55 N.m (± 5%)
Rendement nominal
0.73 (73%)
Q6) Compte tenu de la vitesse annoncée par le constructeur déterminez la vitesse à
laquelle doivent tourner les roues de l’Ewee lorsque celui-ci avance en ligne
droite.
Q7) Déterminez le rapport de réduction offert par l’ensemble poulie courroie et
déduisez en la vitesse de rotation nécessaire au niveau du moteur pour atteindre
la vitesse de déplacement. Conclusions compte tenu des performances annoncées
par le constructeur du moteur
Q8) Donnez deux fonctions pour le réducteur poulie courroie ?
Q9) Comment se traduit le couple moteur au niveau du sol ?
Vous mesurerez sur le système les grandeurs nécessaires
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Dossier Gyropode – TD de synthèse
Proposition de correction
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PROPOSITION DE CORRECTION
Le constructeur annonce une vitesse de 16 km/h maxi.
Ce qui correspond à
16 × 1000
≈ 4.44 m / s
3600
La roue a un diamètre de 0.14 m soit un périmètre de π×0.14 ≈ 0.44 m.
On a donc
4.44
≈ 10.1 tours/s ≈ 606 tr/mn
0.44
La poulie crantée solidaire de la roue possède 98 dents, le pignon solidaire du moteur
98
en possède 16. Il faut donc
≈ 6.125 tour de moteur pour 1 tour de roue. Le rapport
16
de réduction est de 6.125.
Le moteur tourne donc à ≈ 3712 tr/mn.
Le réducteur permet de réduire la vitesse du moteur de façon que les roues ne
tournent pas trop vite.
Il permet aussi d’augmenter le couple transmissible. C’est exactement la même idée
que lorsque, sur un vélo, on passe sur le petit plateau et le grand pignon : le moteur a
moins « d’effort » à fournir pour entraîner le gyropode.
Au niveau du sol, le couple se traduit par un effort de la route sur la roue : c’est ce qui
provoque l’avancement (voire l’accélération) du gyropode.