td_te_7_transformation_mouvement.pdf

TE Transmission d'nergie TD TE 7 Transformation de mouvement

Lyce Jules Ferry Page 1 sur 6 TSI1

Exercice 1 : Comparatif d'un transmission pignon-crmaillre et vis/crou. Un axe de machine est en liaison glissire par rapport au bti. La puissance utile au niveau du chariot est Pu=300 W. On souhaite comparer les performances entre un systme pignon-crmaillre dont la roue pour rayon primitif R1=10 mm et un systme vis-crou billes de pas p2=5mm. Les deux composants ont mme rendement =0,98. Le motorducteur impose une vitesse N=150 tr/min.

1) Complter le schma cinmatique dans les 2 cas de transmission:

2) Dterminer la vitesse du chariot correspondante V1 et V2 aux 2 systmes. 3) Dterminer les forces F1 et F2 disponibles paralllement la direction de la glissire. 4) Dterminer la prcision de positionnement axial x1 et x2 de chacun des systmes si on

dispose en sortie de rducteur d'un codeur n=128 points. 5) Conclure sur les performances dans ce cas particulier (les rsultats pourraient tre diffrents

avec d'autres grandeurs caractristiques des composants). Exercice 2 : Transformation par roulement sans glissement (roue motrice) On sintresse un chariot motoris du fabricant HYSTER utilis pour assister des oprateurs dans des tches de manutention de charges lourdes. La rotation du timon autour dun axe vertical permet de diriger le chariot dans la direction souhaite. La rotation du timon autour dun axe horizontal permet de freiner le chariot. Le freinage (frein sangle agissant sur la poulie 38) est automatiquement appliqu et le courant coup lorsque le timon se trouve en position haute ou basse. Les commandes des vitesses avant et arrire et la commande dlvation de la fourche qui supporte la charge, sont places sur la poigne du timon, sous la main de lutilisateur.

Ltude porte plus particulirement sur lunit motrice et directrice du chariot. Cet ensemble se compose de :

un moteur courant continu M, 24 Volts, axe vertical, fixation par bride, aliment par batteries, N=1500tr/min et de puissance maximum Pm=300 W.

une chane cinmatique (voir reprsentation technique 2D) compose de : o un engrenage conique denture droite (m=1,5) :

- pignon dentre 27 : z27 = 16 dents, - roue dente conique 35 : z35 = 84 dents,

- rendement c=0,96,

x

x

y

y

Cas 1 : pignon crmaillre

x

x

y

y

Cas 2 : vis-crou



o un train dengrenages cylindriques denture droite (m=1,5) : - pignon 5 : z5 = 14 dents, - roue dente intermdiaire 11 : z11 = 56 dents, - roue dente 16 : z16 = 75 dents, - rendement d'un tage cyl=0,98

o une roue 46 dont le rayon est de r = 90 mm, rendement =0,9. un roulement particulier 13, permettant au carter 8 de pivoter par rapport au chssis C du chariot

autour de laxe vertical.

Figure 1 : Reprsentation technique 2D et schma cinmatique de l'unit motrice.

1) Identifier sur le schma cinmatique les ensembles cinmatiques suivant : - en rouge : la roue 11, - en vert : la roue motrice 16, - en bleu : l'arbre 35 (muni de sa poulie de freinage sangle 38).

2) Dterminer le rapport de transmission du rducteur de vitesse : //

en fonction des nombres

de dents. 3) En dduire la vitesse de dplacement maximum V du chariot en fonction de la vitesse de rotation

/ du moteur. 4) En dduire la puissance disponible la roue Pr en rgime permanent ainsi que la composante F

tangente la roue de la rsultante du sol sur la roue. 5) Analyser le guidage en rotation des arbres 35, 11 et 16.



Exercice 3 : Systme came (distribution d'un moteur 4 temps). Le systme de distribution automobile permet ladmission du mlange (air + carburant) et le refoulement des gaz dchappement lors du cycle 4 temps dun moteur thermique. Le vilebrequin entraine en rotation larbre came par lintermdiaire dune transmission poulie/courroie crante (courroie de distribution). Le mouvement de rotation continue de larbre cames 1 est ensuite transforme en un mouvement de translation alternative de lensemble poussoir+soupape 2.

On sintresse dans la suite au comportement cinmatique de ce dispositif de transformation de mouvement par came. Pour simplifier ltude, on lassimilera un dispositif de transformation de mouvement par came ronde. Dans la ralit, la came utilise est dite radiale c'est--dire quelle est en forme de goutte deau.



Simplification de l'tude en supposant la came circulaire excentre:



Rfrences: Sciences industrielles pour l'ingnieur (MPSI PCSI) de Patrick Beynet, Edition Ellipses http://stephane.genouel.free.fr/ (TD 21 - Loi E-S pour les rducteurs et multiplicateurs de vitesse train simple) http://s2i.chateaubriand.free.fr/TD/TD%2013%20%20Comportement%20cin%C3%A9matique%20des%20syst%C3%A8mes.pdf

(avec =34)

td_te_7_transformation_mouvement.pdf

Documents