Bac S SI – Comment choisir une motorisation ? – corrigé

Robot domestique laveur de sol SCOOBA 385

Assurer ses tâches ménagères est une activité suffisamment longue au quotidien pour que certains d’entre nous aient envie d’en réduire la charge. C’est l’offre proposée par les constructeurs de robots domestiques, qui répondent à la fois à cette recherche de temps libre, et à un engouement pour les produits domotiques.

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Travail demandé

Afin de choisir le moteur équipant chaque roue motrice, il est nécessaire de connaître le couple à exercer par chaque moteur dans les conditions les plus défavorables :

  • accélération imposée par le cahier des charges  a1/0 = 1,5 m/s ;
  • masse du robot réservoir plein m = 4,7 kg .

Le couple nécessaire en sortie du motoréducteur, pour déplacer le robot, a été calculé en utilisant le principe fondamental de la dynamique. Les calculs ont donné .

Le bloc d’alimentation permet de fournir une tension de 12 V ou de 24 V au moteur.

Pour choisir le moteur il faut évaluer :

  • son couple moteur Cmoteur ; sa vitesse de rotation ωmoteur  ;
  • sa tension d’alimentation ; ses dimensions maximales.
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Le réducteur finalement adopté a les caractéristiques suivantes, qui seront retenues quels que soient les résultats obtenus à l’étude préliminaire de la question précédente :

    • rendement  ; \( \eta_{reducteur} = \frac{C_{s}.\omega_{s}}{C_{Moteur}.\omega_{Moteur}}= 0,89 \)
    • rapport de réduction .\( r_{reducteur} = \frac{\omega_{s}}{\omega_{Moteur}}= \frac {1} {57.16} \)
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Le robot Scooba est un robot nettoyeur qui possède deux réservoirs, l’un pour l’eau propre et l’autre, pour stocker l’eau après le nettoyage. Le volume des réservoirs ne laisse que peu de place pour les motorisations :


Réviser sans effort


Dans les set de BOOSTER SI, retrouvez toutes les notions du cours organisés par thème conforme au programme.


 

  1. Calculer le couple moteur Cmoteur, sahant que la vitesse de rotation des roues du robot Scooba est de NRoue = 100 tr/min. ,
  2. calculer la vitesse de rotation du moteur NMoteur .
  3. En déduire la puissance utile en sortie du moteur.
  4. À partir des extraits d’un catalogue constructeur fournis dans le document technique DT5, choisir une référence de moteur répondant à toutes les exigences.

Dossier technique


Comment se souvenir de plus de choses à l’examen ?


De nombreuses recherches scientifiques nous le disent; les révisions espacées est l’une des techniques les plus éfficaces pour les examens: Vous ne pouvez plus dire que vous ne le saviez pas.

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