Système 1 : Variateur à courroie :

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1 T.P. SCOOTER Fiche 1 / 1 La transmission du scooter est présentée sur la photo ci-contre et par sa chaîne cinématique cidessous. L étude porte sur la compréhension et la maîtrise de ce type de transmission Etape 1 / Déterminer la vitesse d avance maxi du scooter:../ 20 D après la documentation constructeur fournie, on prendra N moteur maxi = 7000 tr/min. On déterminera succéssivement la fréquence de rotation (Tr/min) obtenue à la sortie de chacun des sous-système de la chaîne cinématique précédente. Hypothèses : on considèrera que les solides et les liaisons sont parfaites. Aucun glissement n est constaté. Système 1 : Variateur à courroie : Rappel : Rapport de transmission r = N Sortie / N entrée = e / s question 1) A l aide du scooter réel et des instruments de mesure en votre possession, déterminer la fréquence rotation de la poulie de sortie à pleine vitessse. (arrondir 2 chiffres après la virgules) d2 =.. N2 =..tr/min Poulie motrice Calculs R M d1 = N1 =. tr/min question 2) Expliquer brièvement comment se fait la variation de diamètre des poulies primaire et secondaire. SCOOTER.doc 1

2 T.P. SCOOTER Fiche 2 / 2. Système 2 : embrayage L embrayage est situé avec la poulie secondaire et / ou réceptrice du variateur à courroie. A l aide du livre fourni, répondre aux questions suivantes : question 1) Quel est le type d embrayage utilisé sur le scooter réel? question 2) Quel est la fonction de l embrayage Système 3 : Réducteur Données : La fréquence de rotation de l arbre d entrée du réducteur à pleine charge est de : N = 8050 tr / min question 1) Démonter le réducteur question 2) Déterminer le rapport de transmission r du réducteur : Rappel : Rapport de transmission r = N Sortie / N entrée = entrée / sortie ou menante / menée = Z menante / Z menée Dans le cas ou il existe un train d engenage, on obtient r = produit du nombre de dents des roues menantes produit du nombre de dents des roues menées question 3) Déterminer la fréquence de rotation de l arbre de sortie à l aide de la question précédente ( arrondir 2 chiffres après la virgule) SCOOTER.doc 2

3 T.P. SCOOTER Fiche 3 / 3 Système 4 : Roue arrière : On considèrera que la roue ne glisse pas sur le sol, et que les solides sont indéformables. On est en régime établi, on parle de mouvement rectiligne uniforme (MRU). Vous considérerez que la fréquence de rotation de l arbre de sortie du réducteur est de N roue = N sortie réducteur = 725 tr / min question 1) Rechercher dans la documentation technique, la taille des pneumatiques utilisés par le constructeur?. question 2) A l aide des ressources, déterminer le rayon de la roue correctement gonflée? Rappel : V = ω x R Avec V vitesse linéaire en m / s ; R = rayon ; ω = vitesse angulaire en rad / s question 3) Déterminer et tracer la vitesse du scooter ( V G scooter / sol )? ( Echelle des vitesses : 1cm 5 m/ s ) arondir 2 chiffres après la virgule. G A SOL B Quel est le moyen le plus simple pour gagner de la vitesse? SCOOTER.doc 3

4 T.P. SCOOTER Fiche 4 / 4 Etape 2 / Localiser les glissements possibles :../ 8 L Hypothèse du début du T.P. (aucun glissement n est constaté.) nous a permis de déterminer plus facilement la vitesse théorique du scooter. Or le tableau suivant résume quelques cas ou notre détermination peut s avérer fausse en raison de glissements. Sous système : Glissement Justification : Variateur à courroie oui Courroie / flasques Embrayage Oui Garniture / cloche d embrayage Réducteur Non Transmission par obstacle roue oui Pneu / route question 1) Donner une définition des termes suivants grâce à internet. Frottement :. Adhérence :. question 2) Nous nous placerons dans le cas d un freinage brusque avec bloquage de la roue sur route mouillée. Echelle des forces : 300N 1cm Rechercher la masse du scooter en ordre de marche :.. Sachant que l essieu arrière supporte les 3 / 4 de la masse totale du scooter chargée avec une personne de 60kg, donner la masse supportée par l essieu arrière : Donner le poids supporté par l essieu arrière ( arrondir un chiffre après la virgule) A l aide des resources sur le frottement, représenter ci-dessous les actions suivantes : Le poids P supporté par l essieu arrière. R, l Action du sol sur la roue ( rechercher µ = tan ϕ = puis en déduire l angle ϕ =.. ) G A SOL V roue / sol B SCOOTER.doc 4

5 T.P. SCOOTER Fiche 5 / 5 Conclusion : Les paramètres pouvant influencer le glissement sont : - Action de déplacement (ou la force de poussée) exercée pour déplacer le solide par rapport à l autre ( Intensité, direction, application progressive,. ) - les surfaces en contact elles-même : La nature des surfaces modifie le coefficient de frottement. L état des surfaces en contact ( rugosité, lubrification, ) - La pression de contact entre les deux surfaces en contact. Il faut appuyer les surfaces l une contre l autre. Etape 3 / AMELIORATIONS :../ 20 Dans la suite du T.P., on cherchera à limiter le glissement de la courroie dans le variateur. Comment faire pour que le «patinage» de la courroie soit limité? Pour cela, nous agirons sur les divers paramètres pouvant influencer le glissement. Paramètre 1 / Action de déplacement : question 1) Le scooter étant en bon état, comment lors d un démarrage peut-on limiter simplement le glissement de la roue sur le sol?. question 2) Selon vous, à quel moment la courroie risque t elle de patiner, glisser par rapport aux flasques? Au démarrage ou en régime établi? Justifier votre réponse... Paramètre 2 / Etat des surfaces en contact : question 1) Colorier en bleu sur le dessin d ensemble de la poulie secondaire de variateur les surfaces de contact entre la courroie et les flasques ( mobile et fixe ) question 2) Qu on de particulier ces surfaces. question 3) Rechercher dans votre livre le symbole de base utilisé pour désigner ( coter) un état de surface spécifique :. SCOOTER.doc 5

6 T.P. SCOOTER Fiche 6 / 6 Paramètre 3 / PRESSION DE CONTACT Dans le variateur un ressort de compression permet d exercer la pression de contact des flasques sur la courroie, d assurer ainsi sa tension et la transmission de puissance. question 1) Compléter le tableau suivant en mesurant sur le dessin d ensemble et /ou sur le système réel et en observant la documentation constructeur( ressort neuf) : Caractéristique du Valeur ( Normalisation et ressort unités!) Longueur à vide L0 Longueur comprimé L Au démarrage : A la vitesse maxi : Diamètre d enroulement D Diamètre du fil d Matière C60 trempé revenu module d élasticité G Nombre de spires actives question 2) A l aide de la documentation sur les matériaux, expliquer la désignation de cet acier : C60. question 3) Que signifient les termes suivants trempé et revenu : Trempé : Revenu question 4) A l aide des mesures précédentes, déterminer la force de poussée du ressort au démarrage :.... question 5) A l aide des mesures précédentes, déterminer la force de poussée du ressort à vitesse maximale :.... SCOOTER.doc 6

7 T.P. SCOOTER Fiche 7 / 7 question 6) La pression exercée par ressort est elle maximale au démarrage ou en régime établi? question 7) Cette constatation est-elle bien adaptée au fonctionnement actuel du mécanisme? justifier votre réponse. question 8) Pourquoi ne faut il pas supprimer totalement le glissement courroie flasques? Etape 4 / Conclusion :../ 4 Donner les avantages et inconvéniants de la transmission par poulies et courroie Dans le cas présent du variateur sur le scooter, justifier l utilisation d un tel système. SCOOTER.doc 7