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Caractérisation de la chaine d’énergie de la Voiture RC
Calcul autonomie de la voiture
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.
La tension de la batterie est de 7,2V et la capacité est de 1800 mAh. Après lecture sur la batterie.
•Enoncé et données :
• 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
Energie électrique 230V/50Hz
Chaîne d’énergie
F5 : Agir
Batterie
Vriateur de vitessemoteur Arbre de
transmission, cardan et noix de cardan et différentiels
roue
F2 :DistribuerF3 : Convertir l’énergie électrique en mécanique
Energie électrique distribuée
Energie électrique continue 7Vcc
Mécanique de rotation Mécanique de
rotation adaptée
Energie Mécanique de translation
F1 :Alimenter F4 : Transmettre
Fonctionnement de la chaine d’energie
Chaîne de transfère d’énergie ainsi que les noms des différentiels
F1 :Batterie Ub-Ib F2 :Variateur Im Um
F3 :Moteur Nm Cm
F3.1: Pignon-Roue dentée
Nrd- Crd
F4.1 :Roue dentée-Arbre de transmission
NAt- CAt
F4.2 : Arbre de transmission- différentiel
Ndiff- Cdiff
F4.3 :Différentiel- Cardan
Ncar- Ccar
F5 :Roue-Sol
V(m/s)F(N)
Le tableau de mesure et graphique sur chaîne d’énergie de la voiture RC pour Nrd et Npm:
Nrd (tr/min) Npm (tr/min)
0 0 0
1 1100 2386
2 2200 5000
3 3400 7727
4 4600 10454
5 5900 13400
6 7000 15909
7 8400 19090
7,4 8600 195450
5000
10000
15000
20000
25000
0 2 4 6 8
Nrd (tr/min)
Npm (tr/min)
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 tours4600/1600=2.875 de rapport
Tableau de mesure sur chaîne d’énergie de la voiture RC pour Nroue:
Grâce au Voltmètre et au tachymètre nous avons pu déterminer Nroue=ƒ(Um)
On admet que les roues tournent à la même vitesse que les cadrans.
0 Nroue(tr/min)
0
1 400
2 800
3 1200
4 1600
5 2000
6 2400
7 2800
7,4 2950
Le graphique montrant Npm, Nrd et Nroue:
0100020003000400050006000700080009000
100001100012000130001400015000160001700018000190002000021000
0 1 2 3 4 5 6 7 8
tension
tou
rs m
inu
te
Nrd (tr/min)
Npm (tr/min)
Nroue(tr/min)
Le rapport de transmission Rdiff=Ncar/Nar
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.
Nous avons proposer une solution pour trouver se rapport
Détermination de la loi d’entré et de sortie de V=ƒ(Um):
(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/min59000/100 000=0.59 km/min0.59X60=35.4km/h59000/100/60=9.8m/s
Nous avons proposé la méthode suivant pour déterminer la vitesse de déplacement de la voiture (V):
Tableau de mesure et graphique sur chaîne d’électricité de la voiture RC pour
V(m/s) et V(km/h):
0
1
2
3
4
5
6
7
7,4
V(m/s) V(km/h)
0 0
1.3 4.68
2.6 9.36
4 14.4
5.2 18.72
6.6 23.76
8 28.8
9.3 33.48
9.8 35.28
02468
101214161820222426283032343638
0 1 2 3 4 5 6 7 8
tension
vite
sse V(km/h
V(m/s
Un récapitulatif des résultats obtenus en replaçant Nroue; Rpm/rd; Rdiff; Npm:
Batterie ----
-----------
-----------
Variateur Ensemble roue
pignon
Rapport
Rpm/rd
- Différentiel
Rapport
Rdiff
Transmission d’énergie électrique :
Transmission d’énergie mécanique :
Signaux de commande du récepteur Tension continue fixe
Tension continue variable
Axes des roues
Moteur à courant continu
Organes électriques
Organes mécaniques
Npm
Nroue
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 5.9Donc ƒ(x)=284.68x=28X=28/4.68Alors x=6
Fin
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