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
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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
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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
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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
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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
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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.