CORDEUSE DE RAQUETTES. CI2 : Modéliser les chaînes fonctionnelles et en valider des performances.

Transcription

1 CORDEUSE DE RAQUETTES CI2 : Modéliser les chaînes fonctionnelles et en valider des performances. À l issue des TP de ce Centre d Intérêt, les compétences acquises doivent vous permettre plus particulièrement de : Analyser ou établir le schéma fonctionnel Déterminer la fonction de transfert du système Identifier un modèle Valider la cohérence du modèle par des résultats expérimentaux Proposer un modèle de connaissance d un système réel Proposer un modèle expérimental d un système réel Réaliser un schéma cinématique lorsque la modélisation des liaisons est connue Écrire la fermeture géométrique pour obtenir la loi E-S d une chaîne fermée simple Proposer une modélisation des liaisons entre solides Utiliser un outil numérique pour critiquer la pertinence du modèle et définir son domaine de validité Trouver la loi entrée-sortie d un mécanisme comportant des engrenages ou du roulement sans glissement page 1

2 1 Problématique Dans le cadre de la validation de la performance "précision de la tension" remplie par la cordeuse de, il est nécessaire de : modéliser l asservissement de mise en tension (travail effectué partiellement ici), identifier et modéliser les causes éventuelles de pertes de tension lors de l utilisation des pinces par l opérateur (travail effectué dans un prochain CI). Le mécanisme de mise en tension (voir figure 1) est constitué principalement d un motoréducteur et d une transmission par chaîne, qui assurent le déplacement du chariot portant le mors de tirage sur lequel sera fixée la corde à tendre. FIGURE 1 Mécanisme de mise en tension de la cordeuse : réel. 2 Études fonctionnelle et structurelle [ATTENTION : Des précautions seront prises pour pouvoir remonter l ensemble à la fin du TP. Tout se démonte sans forcer à l aide de l outillage fourni.] Q 1 : D après le diagramme FAST (voir annexe), retrouver sur le mécanisme les différents composants listés ci-après et indiquer (sous forme de tableau) leur fonction et leur situation dans la chaîne d énergie ou d information : Moteur Réducteur à roue et vis sans fin Système à roue et chaîne Capteur de déplacement et ressort Proposer une décomposition sous forme de schéma blocs de l asservissement de mise en tension faisant apparaître les composants situés précédemment. Il est proposé ici de déterminer la fonction de transfert des systèmes "réducteur à roue et vis sans fin" et "roue et chaîne". page 2

3 3 Modélisation mécanique du réducteur et de la transmission par chaîne FIGURE 2 Mécanisme de mise en tension de la cordeuse : schéma cinématique. On se place dans la situation où le système n agit pas sur la corde de la. Q 2 : À partir du schéma proposé (figure 2) et en précisant les hypothèses, établir la relation analytique liant la position du poussoir µ(t) et la rotation de la roue dentée entraînant la chaîne θ(t). Quelle est la relation liant le couple exercé par le motoréducteur sur la chaîne C red ch (t) et l effort exercé par la chaîne sur le ressort 2 F ch 2 (t)? Déterminer expérimentalement la valeur du rayon primitif R de la roue dentée. Comparer à la valeur constructeur. Comparer les lois proposées avec les résultats obtenus sur la station de mesure SP55. Q 3 : Après démontage du carter du moteur et du couvercle du réducteur, établir le schéma cinématique de cet ensemble puis déterminer le rapport de réduction du réducteur. Retrouver ce résultat expérimentalement. Q 4 : En déduire les fonctions de transfert des blocs concernés. page 3

4 Annexes Corder une FT1 Maintenir la FT11 S'adapter aux différents types de s FT12 Fixer la FT2 Acquérir la consigne FT3 Fixer la corde FT4 Tendre la corde FT41 Gérer l'énergie FT42 Transformer l'énergie FT43 Adapter l'énergie FT44 Mesurer la tension de la corde FT45 Afficher la consigne FT5 Maintenir la tension FT51 Positionner et immobiliser et les pinces FT52 Serrer la corde FT6 Orienter la FT7 Adapter l'énergie page 4

5 VALISE SYSTEME DE TENSION SP55 Dossier Pédagogique PIGNON DE CHAINE Caractéristiques Nombre de dents : 10 Pas : 6.35 ASA Diamètre primitif : Diamètre de tête : 23 Diamètre de fond de dent : 17.2 page 5