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au fait...

Discussion dans 'Modélisme' créé par micou, 28 Mars 2008.

  1. micou

    micou Apprenti

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    au fait...
    Un de mes collegues de ppe a calculer THEORIQUEMENT le moteur et tout ce qui en suit, voici ces calculs:
    Vitesse (choisie arbitrairement) de déplacement du robot:1m/s
    Diametre roue (pour l'instant):51 mm
    Masse du projet maximale:2kg
    Vitesse (V)axe roue:nbre de metre a parcourir /perimetre roue:
    V=(1*60)/(II*0.051)=375 tr/min
    Vitesse (v) moteur=Vitesse (V) axe roue *rapport de reduction (r)
    =>v=375*r (on a toujours des tr/min)
    Choisissons une acceleration (a)
    =>force(F) moteur=masse(m)(ensemble du projet)*a=2a (N)
    Calculons le moment a appliquer sur le centre de la roue pour creer notre force F=2a au point de contact entre la roue et le sol:
    =>Couple (C)=Force (F) *Rayon de la roue
    =>C=2a*0.0255=>C=(51/1000)*a (N.m)
    Avec le rapport de reduction (r):
    Creduction=C*r=(51/1000)*a*r
    Pmoteur=Creduction * vitesse angulaire du moteur (w)
    =>Pmoteur=(51/1000)a*r*((2II*375*r)/(60))
    =>Pmoteur=(51II/80)*a*r²

    A votre avis, vous ingenieurs et autres, est ce bon THEORIQUEMENT????
    merci :-D :shock:
     
  2. pinule

    pinule Nouveau

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    au fait...
    bonjour,

    1/ erreur de calcul pour la force, unitée?

    2/ la fin est inutile, pour calculer la puissance moteur on peu directement faire P=C x W -> puissance (w)= couple(N/m) x vitesse de rotation (rad/s). La puissance est conservé dans un systeme ( aux rendements près mais puisque que tu n'en tien pas compte...) est peu etre calculé la ou tu veu, donc sur la roue directement. Pas besoin de calculer la vitesse de rotation du moteur et son couple.
    Je trouve pour la puissance: Pmoteur= 1895.67xa
    Ca ferai par exemple 360w pour atteindre tes 1m/s en 5s
    A verifier quand meme

    3/ ca tien pas compte des pertes: moteur, reducteur, frottement de la roue.
    Ainsi que de toute les interties de rotation: roue+liaison+reducteur+liaison+moteur.
    Mais c'est negligeable.
     
  3. j.f.

    j.f. Compagnon

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    au fait...
    Salut les gars.

    Je reprends les résultats de pinule.
    360 W (1/2 ch. à la louche) pour atteindre 1 m/s en 5 s, avec 2 kg à pousser ... mais je ne vois pas d'où viennent ces "1895.67"

    Bon, continuons...

    Si ce sont 200 Kg... 100 fois plus
    36 kW; soit 50 Ch.

    50 Ch pour faire passer 200 kg de 0 à 3.6 km/h en 5 secondes.

    Une moto de 200 kg (moto + pilote) et 50 ch., il lui faut combien de temps pour passer de 0 à 3.6 km/h ? Et en plus, il faut que le moteur accélère non seulement la masse de l'ensenble, mais en plus les masses en mouvement rotatif : vilbrequin, roues, arbres de boîte, etc. C'est TRES loin d'être négligeable !

    Ou alors, 2 tonnes, et 500 ch. pour la même performance.

    Ou alors un dragster top fuel. Allez... 2000 ch. 1 tonne (je suis large). 5 sec. aussi. Sauf qu'il est déjà à 500 km/h (à la louche).

    Les ordres de grandeur ! Ca vaut toutes les vérifications !
     
  4. pinule

    pinule Nouveau

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    au fait...
    Oui jme suis trompé dans les unité en fait les calcul de micou son juste.

    Donc la force nécéssaire pour metre 2kg en mouvement est:

    F= M x a = 2a (N) (je pensé que c'etait en newton la masse mais en fait en kilos :sad: )

    Le couple a la roue est donc:

    C = F x r = 2a x (0.051/2) =0.051a (N.m)


    La vitesse de rotation de la roue pour un mouvement de 1m/s est:

    w=1/(0.051 x pi)=6.24 tr/s
    soit en rad/s: W=w x 2pi=39.2 (rad/s)

    Donc la puissance nécéssaire est de:

    P = C x W = 0.051a x 39.2 = 1.9992a (W)

    Pour atteindre 1m/s en 5s l'acceleration est:

    a= v/t = 1/5 (m/s²)

    Donc une puissance de:

    P=1.9992a=1.9992 x 1/5 = 0.4 (w)

    1000 fois moins que ce que j'avais calculé. oups
     
  5. zou

    zou Ouvrier

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    au fait...
    @micou :

    Un prototype, il faut que tu fasses un prototype.

    Tous les problèmes seront visibles et les modifs à apporter plus évidentes.
     
  6. j.f.

    j.f. Compagnon

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    au fait...
    Youhou !

    2 kg à accélérer à 1 m/s en 5 s

    F = m * a = 2 kg * 0.2 m/s² = 0.4 N

    et P = F * V avec V terminale 1 m / s

    donc

    P = 0.4 * 1 = 0.4 W

    résumé : P = m * a * V

    2 lignes de calcul...
    J'avais donné le rappel théorique dans un autre sujet. Suffisait de remplacer les variables par leurs valeurs...
    Ici (même question) :
    aide-pour-ppe-creation-d-une-voiture-electrique-amp-quot-t1662-90.html

    Z'êtes compliqués, comme garçons.

    Vous vous envoyez un facteur pi sur le omega (vitesse angulaire), puis un autre qui annule le premier avec la circonférence de la roue. Pareil avec le rayon pour le couple, puis le développement de la roue. Un coup au numérateur, un coup au dénominateur pour les pi et pour les rayons.

    Refais ton calcul avec plus de décimales.
    1.9992, c'est en réalité 2, avec comme dimension des kg.m/s. Ce sont les 2 kg de masse à accélérer multipliés par la vitesse terminale. J'ai pas vérifié tes calculs (on arrive au même résultat...), mais ce sont obligatoirement eux.

    La vitesse angulaire de la roue, on s'en tape. Ce n'est pas une roue qu'on accélère, mais un mobile à déplacement linéaire de 2 kg. Du moins avec un calcul aussi simple (et irréaliste)

    Que la puissance soit fournie par une fusée, un turboréacteur, un moteur de solex, un chronotron à double pompage inversé, ou une gerbille dans une cage à hamster, c'est pareil.

    Au pertes près.

    0.4 W, c'est la puissance utile pour le mouvement linéaire. Mais en réalité il faut ajouter :

    - la puissance pour accélérer les volants d'inertie que sont les roues, les engrenages, etc. C'est loin d'être égligeable.

    - les pertes par frottement

    - l'effet du courant d'air de travers parce qu'on a oublié de fermer la porte

    fais ce que te disent zou et quelqu'un d'autre qui parlait de son modèle, son circuit électrique, son prof d'électricité et ses éconocroques : prototype. Quelques watts à quelques dizaines de watts pour voir.

    Parce que le calcul théorique, s'il doit être exact, là il devient velu, et il faut tout connaître des caractéritiques du système et des moteurs. Et ne pas oublier non plus que le moteur va délivrer progressivement sa puissance : elle ne sera pas totalement disponible au régime zéro (démarrage). Là oui, il faut connaître la puissance en fonction du régime (ou le couple), et lier le tout à la vitesse linéaire.
     
  7. pinule

    pinule Nouveau

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    au fait...
    Ben si il veut calculer toutes les inerties de rotation, et introduire les rendement moteur et reducteur. Il est obligé de passer par le couple et la vitesse de rotation.
     
  8. JKL

    JKL Compagnon

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    au fait...
    Bonjour,
    A mon humble avis, il ne faudrait pas mettre la charrue avant les boeufs. Il faudrait donc que Micou réponde à toutes les questions qui lui ont été posées et en particulier celles touchant à la seule source d'énergie autorisée : une pile de 9volts 6LR61 si je ne m'abuse.
    En terminale Scientifique on doit être capable, du moins je l'espère, d'aborder un tel sujet théoriquement.
    Certes mettre tous les paramètres en équations n'est surement pas aisé mais quand on a un ordinateur entre ses mains on doit pouvoir faire autre chose qu'aller sur le web chercher un forum ( celui-ci étant me semble t'il mal choisi car en matière d'usinages, je n'en vois pas beaucoup ) pour que d'autres personnes résolvent des travaux scolaires.
    Un ordinateur est un outil merveilleux pour faire de la simulation. Quand on a plus d'inconnues que d'équations c'est d'ailleurs la seule solution.
    Je n'ai pas touvé grand chose sur les piles il faut donc faire des mesures en particulier pour savoir les courants envisageables quand on branche une pile sur un moteur rotor bloqué. C'est en effet le courant dans le moteur à chaque instant qui va déterminer le couple moteur et donc la force motrice et donc l'accélération.
    On a vu démarrer ce fil en posant en préalable une masse de 2kg et un temps de parcours de 2 secondes alors que ces valeurs seront les résultats soit des calculs soit des tests. De la même façon on ne part pas avec un moteur trouvé dans un tiroir si on veut battre un record ( en passant on s'en fout complètement de sa vitesse de rotation à vide car on ne l'utilisera jamais dans ces conditions ) Le rapport de démultiplication c'est un des paramètres sur lequel on va jouer pour adpter tous les autres donc on ne commence pas par le fixer.
    Il a été très justement dit qu'on ne fait d'application numérique que sur l'équation finale, les calculs sont faits avec des lettres symboles.
    Micou commence donc par faire un circuit équivalent électrique de la pile et du moteur pour mettre en évidence les paramètres figés et ceux sur lesquels un choix d'optimisation est possible. Tu vas voir que tes roues de skateboard sont à ranger au placard.
    D'une façon générale je suis consterné par ta façon de faire, Micou, tu devrais être beaucoup plus actif car il s'agit de ton bac et si tes profs ne veulent pas intervenir c'est car un tel exercice doit être pour les élèves l'occasion de reviser leurs cours ( de terminale mais aussi de 1ère et de seconde ) mais aussi de montrer de quelle manière ils abordent un tel problème. C'est d'ailleurs à mon avis le point important car ils s'en foutent que le bolide mette 2 ou 15 secondes à parcourir les 5m.
     
  9. micou

    micou Apprenti

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    au fait...
    bonjour tout le monde !! là c'est le vrai micou, pas un pote à lui ou quoi :lol:

    Vous inquiètez pas je suis pas passé depuis un moment sur le forum, mais j'ai fait marcher la matière grise !! 8-)

    J'ai trouvé le moteur qu'il me falait (pas cher), le rapport de réduction qu'il nous falait pour avoir un temps correct (en théorie) avec ce que l'on espére (en pratique),

    niveau transmission : 4 roues, légéres et qui accrochent le bitume 8-)
    4 axes en acier
    4 paliers à roulement


    j'ai une petite idée sur le système de freinage, il ne manquera que sa a vraiment cogiter dessus, le reste on a plus qu'a commander, et monter, j'ai fais le chassis au brouillon et tout.. 8-) 8-)

    merci beaucoup !! :wink:
     
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