Exercice 1 : Puissance développée/énergie fournie par une grue pour soulever une charge
[IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[/IMG]
La grue soulève une charge de 2 tonnes à une vitesse linéaire de 60 m/min sur une hauteur de 20 m.
ÄCalculer la puissance développée par le treuil pendant le levage.
ÄCalculer l’énergie mécanique fournie par la grue pour soulever la charge.
ÄQuelle est l’énergie potentielle de la charge une fois levée ?
Exercice 2 : Caractéristiques d’un moto-réducteur
Un moto-réducteur se compose d’un moteur et d’un réducteur dont les caractéristiques sont :
Caractéristiques du réducteur :
ØRapport de réduction : r = 0,10267
ØRendement global du réducteur : hg = 0,96
Caractéristiques du moteur :
ØPuissance nominale du moteur : Pnom = 35 kW
ØVitesse de rotation nominale du moteur : Nmot = 750 tr/min
[IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]
[IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif[/IMG] [IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[/IMG]
Questions :
1)Calculer le couple nominal Cnom que peut fournir le moteur.
2)Calculer la puissance utile Pu disponible en sortie de réducteur.
3)Calculer la vitesse de rotation Nsortie de l’arbre de sortie du réducteur.
4)Déduire des questions 2 et 3 le couple utile Csortie disponible en sortie de réducteur.
Le réducteur est un réducteur à engrenages parallèles à dentures hélicoïdales ; il possède 2 étages de réduction. On suppose que ces deux étages de réduction ont le même rendement
h.
5)Calculer ce rendement h.
Exercice 3 : Roue motrice de chariot électrique
Cet exercice d’introduction aux notions d’énergie et de puissance s’appuie sur une roue motrice et directrice de chariot électrique.
Voici ci-contre le schéma cinématique correspondant à la transmission entre le pignon moteur 2 et la roue :
Structure de la chaîne cinématique :
-
Puissance moteur : PM = 1,5 kW, à la fréquence de rotation N2 = 1000tr/min
-
Nombre de dents des engrenages :
Z2 = 12
Z3 = 10
Z8 = 42
Z9 = 54
Z13 = 48
-
Couple maximum mesuré à la roue motrice : C21 = 260 Nm
-
Diamètre extérieur de la roue motrice : d21 = 254 mm
Questions sur les notions de puissance et de rendement :
1)Déterminer le rapport de réduction global : [IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[/IMG]
2)Détermination du rendement global de la transmission
2.1) Déterminer la vitesse de rotation de la roue : N21
2.2) Déterminer la puissance disponible à la roue : P21
2.3) En déduire le rendement global de la transmission : [IMG]file:///C:/Users/ayoub/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif[/IMG]
3)Déterminer la vitesse maximum de déplacement du chariot (sachant que le diamètre extérieur de la roue motrice est : d21 = 254 mm)
Questions sur la notion d’énergie :
Ce chariot électrique est alimenté par une batterie. On souhaite savoir quelle batterie choisir.
Cahier des charges :
Le chariot doit pouvoir effectuer 5 km à vitesse maximale sans avoir à recharger la batterie.
4)Calculer le nombre de tours de roue 21 correspondant à cette distance.
5)En déduire le nombre de tours de l’arbre moteur (c’est à dire du pignon 2).
6)Calculer l’énergie mécanique fournie par le moteur pour parcourir les 5 km.
7)Sachant que le moteur électrique a un rendement hmot = 0,8, calculer l’énergie que doit délivrer la batterie au moteur pour faire les 5 km.
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