Sciences et

Adaptateurs d’énergie : réducteurs mécaniquesTransmission de mouvement de l’ouvre

Transformateurs et modulateurs

Ouvre-portail.solaire_Reponse

Nom :

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3. Approche fonctionnelle.

Q1. Compléter le schéma bloc

Q2. Indiquer les énergies manquantes

associées (tension, courant, force, couple, vites

chaîne d’énergie du tracker.

4. Localisation du sous-système :

Q3. Localiser, ci-dessous, le ou les

DISTRIBUERALIMENTER

Panneaux solaires

Batterie 12 V

Contacteurs

Transistors

Energie

solaire

Energie

électrique

Tension U

Courant I

ciences et Technologies de l’Industrie et du Développement

Adaptateurs d’énergie : réducteurs mécaniquesTransmission de mouvement de l’ouvre-portail SET

Transformateurs et modulateurs d’énergie associés

Document Réponse

Date :

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Approche fonctionnelle.

ci-dessus, en désignant les processeurs manquants.

manquantes (énergie mécanique, énergie électrique) et leurs composantes

associées (tension, courant, force, couple, vitesse angulaire, vitesse linéaire) en complétantla

chaîne d’énergie du tracker.

système : Réducteur.

ou les réducteurs de l’ensemble portail-solaire.

DISTRIBUER TRANSMETTRE CONVERTIR

Contacteurs

Transistors

Chaîne d’énergie

éveloppement Durable 1

ère

STI2D Adaptateurs d’énergie : réducteurs mécaniques

portail SET

TP (2h00) TRANS

1/5

document sujet » de 12

document réponse ».

, en désignant les processeurs manquants.

(énergie mécanique, énergie électrique) et leurs composantes

se angulaire, vitesse linéaire) en complétantla

.

OUVRIR

OU

FERMER

LE

PORTAIL

Vantail

maître en

position

initiale

Vantail maître en

position finale

1ère

STI2D Transmission de mouvement de l’ouvre-portail SET TP

Ouvre-portail.solaire_Reponse Document Réponse 2/5

Q4. A l’aide du dossier technique, repérer les pièces ci-dessous et préciser leur nom.

5. Caractéristiques de l’énergie mécanique.

5.1. Caractéristiques de l’énergie mécanique en entrée du réducteur.

Q5. Préciser la nature du mouvement (translation ou rotation) de l’arbre moteur en complétant la

phrase suivante :

L’arbre moteur est en autour de l’axe .

Q6. Compléter le tableau

en se référant aux

caractéristiques

techniques du moteur

données dans le

dossier technique.

Tension nominale

Moteur en régime nominal (rendement : 0,68)

Vitesse de rotation de l‘arbre

Courant

Couple transmissible par l’arbre

Puissance utile

5.2. Caractéristiques de l’énergie mécanique en sortie du réducteur.

Q7. Préciser la nature du mouvement (translation ou rotation) de la manivelle en complétant la

phrase suivante :

La manivelle est en autour de l’axe .

1ère

STI2D Transmission de mouvement de l’ouvre-portail SET TP

Ouvre-portail.solaire_Reponse Document Réponse 3/5

6. Etude du sous ensemble physique : [moteur + réducteur]

6.1. Décomposer le réducteur

Q8. Compléter la dernière colonne du tableau suivant.

Etage 1

L’arbre moteur engrène avec la roue [ ].

Etage 2

La vis sans fin de l’arbre intermédiaire [ ]engrène avec la roue [ ].

6.2. Déterminer le rapport de réduction de l’étage 2

6.2.1. Manœuvrer manuellement l’étage 2 du réducteur

Q9. Compléter les 4 lignes suivantes avec 1, 35, �

��, plus ou moins.

[ ] tours de la vis provoquent [ ] tour de la roue.

[ ] tour de la vis provoque [ ] tour de la roue.

La roue tourne [ ] fois [ ] vite que la vis.

R2= .

6.2.2. Repérer les caractéristiques de l’engrenage 2

Q10. Compléter le tableau suivant.

Nombre de dents de la roue de l’arbre de sortie Zroue2 = .

Nombre de filet de la vis de l’arbre intermédiaire Zvis = .

Q11. Exprimer le rapport de réduction R2 en fonction des caractéristiques (nombre de dents / filets) de

l’engrenage.

1ère

STI2D Transmission de mouvement de l’ouvre-portail SET TP

Ouvre-portail.solaire_Reponse Document Réponse 4/5

6.3. Déterminer le rapport de réduction de l’étage 1

Q12. Déterminer R1.

6.4. Calculer le rapport de réduction global.

Q13. Déterminer le rapport de réduction global Rtotal en fonction de R1 et R2.

Q14. Compléter la phrase suivante.

La manivelle tourne fois vite que l’arbre moteur.

6.5. Calculer la vitesse de rotation de la manivelle.

Q15. Déterminer la vitesse de rotation de la manivelle Nman , en tour/min.

Q16. Compléter l’actigramme du réducteur.

7. Vérification à l’aide du modèle volumique sous SolidWorks/Meca3D

7.5. Résultats.

7.5.1. Consultation des résultats.

Q17. Relever la valeur de la vitesse de rotation de l’arbre de sortie.

Q18. Faire de même avec l’arbre moteur afin de relever sa vitesse de rotation.

ADAPTER

l’énergie mécanique

Réducteur

Arbre du moteur :

Rotation autour de : .

Nmot = tour/min

Manivelle :

Rotation autour de : .

Nman = tour/min

1ère

STI2D Transmission de mouvement de l’ouvre-portail SET TP

Ouvre-portail.solaire_Reponse Document Réponse 5/5

Q19. Calculer le rapport de réduction global Rtotal en fonction des vitesses de rotation relevées.

Q20. Comparer les résultats à ceux de l’étude précédente et conclure brièvement.

8. Pour aller plus loin : Vérification de la vitesse de rotation de la manivelle

8.1. Déterminer l’angle balayé par la manivelle.

Q21. Déterminer (en degrés) l’angle α balayé par la manivelle, puis convertir cet angle en radian.

α=

8.2. Calculer le temps d’ouverture du vantail.

Q22. Convertir la fréquence de rotation de la manivelle Nman) en vitesse angulaire ωman (en rad.s-1

).

Q23. Connaissant la vitesse angulaire ωman et l’angle balayé par la manivelle α, calculer le temps

d’ouverture du portail touverture.

8.3. Vérification.

Le chronométrage doit se faire lors de la phase d’apprentissage, pendant laquelle il n’y a pas de

ralentissement à l’approche des butoirs.

Q24. Vérifier par chronométrage le temps d’ouverture, puis conclure.