JLB 4 Dossier Gyropode – TD de synthèse PROPOSITION DE CORRECTION Validation du besoin Proposition de Correction 7 8 Dossier Gyropode – TD de synthèse Proposition de Correction JLB 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 1 1 1 JLB Dossier Gyropode – TD de synthèse Proposition de Correction 9 10 Dossier Gyropode – TD de synthèse 5 QUESTIONS SUITE … Questions suite … JLB 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 JLB 6 Dossier Gyropode – TD de synthèse Proposition de correction 11 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.