POULIE A EMBRAYAGE CENTRIFUGE

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1 .MISE EN SITUATION POULIE A EMBRAYAGE CENTRIFUGE Une installation de manutention est constituée d une bande transporteuse d un réducteur, un système pouliescourroie et un moteur asynchrone. Bande transporteuse Courroie Moteur synchrone Réducteur Poulie à embrayage centrifuge Le schéma-bloc de ce système peut se représenter de la façon suivante : Moteur Système Poulies - Courroie Réducteur Bande transporteuse Embrayage Poulie motrice Courroie Poulie réceptrice La poulie motrice est en fait une poulie à embrayage centrifuge. L utilisation d un embrayage permet des démarrages à vide et assure une sécurité en cas de surcharge (glissement). Le dessin d ensemble de la poulie à embrayage centrifuge est donné en annexe. Cette poulie à embrayage centrifuge est constituée : d un moyeu solidaire de l arbre moteur 7 par une liaison complète démontable, de quatre masselottes 3 équipée de garnitures et liées au moyeu par une liaison glissière, de quatre ressorts 4, d une poulie 6 en liaison pivot avec le moyeu La mise en mouvement de l arbre moteur 7 provoque l écartement des quatre masselottes 3 qui viennent alors en contact avec le diamètre intérieur de la poulie 6 assurant ainsi l entrainement par adhérence. Lycée du Hainaut-Valenciennes page /5 Version du 2/0/

2 Modèle d étude : z 6 OG (R y ) (k F ) G R mm Au repos : y 3 θ 0 O y Données : On note ( ) le repère galiléen lié au bâti 0. On note ( ) le repère lié au moyeu. Le moyeu est en liaison pivot d axe ( ) avec le bâti 0. La position angulaire du moyeu par rapport au bâti 0 est notée : ( ) ( ) On note ( ) le repère lié à la masselotte 3. La masselotte 3 est en liaison glissière de direction ( ) avec le moyeu. Un moteur est installé entre le bâti 0 et le moyeu. L action mécanique du stator lié à 0 sur le rotor lié à est modélisée en par le torseur couple : * ( )+ { ( } ) L action du ressort 4 est modélisée en par le torseur : * ( )+ { ( ) ( ) } avec : raideur du ressort Les caractéristiques de la masselotte 3 sont : Masse : Centre d inertie : avec ( ) et (position au repos) Largeur : La garniture a une épaisseur quand la garniture est neuve, Le coefficient de frottement entre la garniture et la poulie 6 est Les caractéristiques du ressort 4 sont : Diamètre du fil : Diamètre moyen d enroulement : Nombre de spires utiles : Matériau : (module d élasticité transversale : ) Pré-charge au repos : Lycée du Hainaut-Valenciennes page 2/5 Version du 2/0/

3 Expression de la flèche ( ) sous charge ( ) : Les caractéristiques du moteur synchrone sont : Hypothèses : Puissance maximale : à L accélération de la pesanteur est négligée. Toutes les liaisons sont considérées comme parfaites. La vitesse de rotation de /0 est constante pendant l étude des différentes phases : ( ) 2.OBJECTIF On se propose ici de déterminer les conditions de transmission du couple maximal. 3.QUESTIONS 3.. Tracer le graphe d isolement correspondant à la modélisation de la poulie à embrayage centrifuge Déterminer la raideur du ressort et la flèche du ressort sous la pré-charge Isoler la masselotte 3 et déterminer l expression de la vitesse de rotation minimale nécessaire pour provoquer le décollement des masselottes 3 depuis la position repos? Rem : la masselotte 3 n est pas en contact avec la cloche 6. on définira l action de sur 3 au niveau de l appui plan par : * ( )+ { ( ) ( ) ( )} on traduira le décollement par : ( ) 3.4. Quelle est la vitesse de rotation minimale pour amener les masselottes juste au contact de la poulie 6 quand les garnitures sont neuves puis quand les garnitures sont usées? Rem : la masselotte 3 n est plus en contact avec la pièce au niveau de l appui plan, la masselotte 3 ne transmet pas d action mécanique à la cloche Déterminer la valeur du couple maximal à transmettre : Déterminer l expression du couple transmissible par l embrayage ( ) en fonction de, et des données géométriques de la garniture. Rem : on considèrera que le couple est transmis par 4 secteurs identiques (largeur au sommet ) et on se placera à la limite du glissement., angle z t M n Pression uniforme : p(m) p cte ( dr ) dt t dn n θ 3 dn p ds A la limite du glissement : β dt dn f O 0 Lycée du Hainaut-Valenciennes page 3/5 Version du 2/0/

4 3.7. Exprimer puis calculer la pression nécessaire à la transmission du couple Isoler la masselotte 3 en phase d embrayage et déterminer l expression de la vitesse nécessaire pour que le couple maximal soit transmis quand les garnitures sont neuves puis quand les garnitures sont usées? Conclure sur la capacité de l embrayage à transmettre le couple maximal. Lycée du Hainaut-Valenciennes page 4/5 Version du 2/0/

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