Palan électrique à chaîne
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1. Présentation
1.1-Mise en Situation
La figure ci-dessous représente la coupe développée d'un Palan électrique à chaîne fixé à un élément de charpente par le crochet (2).
La Charge, n’excédant pas 250kg, est liée au Crochet (30) directement ou par l'intermédiaire d'élingue(s).
1.2-Description (voir plan & nomenclature)
-1.2.1- Plan
-1.2.2- Fonctionnement
La puissance nécessaire au levage est fournie par un moteur électrique et elle est transmise à la Noix (5) par l"intermédiaire d'un réducteur composé de quatre roues dentées (18), (19), (20) et (21).
Le moteur électrique à une fréquence de rotation Nmot de 1310 tr/min en charge.
Le réducteur à un rendement η = 98% par engrènement.
La Noix (5) a un diamètre primitif de d = 50mm.
-1.2.3- Nomenclature
---> Question 1:
TRACEZ le schéma cinématique minimal du Palan.
2. Étude de la phase de démarrage
On se propose d'étudier la phase de démarrage en charge du Palan. La Charge MAXIMALE S est de 250 kg.
Le Moteur doit atteindre sa vitesse de régime en 1 seconde. Le mouvement de montée est supposé UNIFORMÉMENT ACCÉLÉRÉ. On considère g = 10 m/s2. On note respectivement (0) et (1) le début et la fin de la phase de démarrage de la Charge.
On donne les modèles associés aux éléments guidés en rotation de manière à pouvoir déterminer les moments d'inertie de chaque arbre de transmission, soient:
---> Question 2:
Déterminez les Moments d'Inertie de chaque arbre de transmission, soient:
- Pour l'Arbre d'Entrée Ie = I4 + I21;
- Pour l'Arbre Intermédiaire Ii = I18 + I19;
- Pour l'Arbre de Sortie Is = I5 + I20.
---> Question 3:
Déterminez l'accélération angulaire ω'e (ou θ''e) de l'Arbre d'Entrée lié à l'Arbre moteur (3). En déduire l'accélération angulaire ω's (ou θ''s) lié à la roue à chaîne (5) ainsi que l'accélération linéaire G du centre de masse G de la Charge S.
---> Question 4:
Déterminez l'effort F supporté par le Crochet (30). Pour cela faites le bilan des actions mécanique extérieures à la Charge S et agissant sur la Charge S (actions à distance et de contact), puis écrire le Théorème de la Résultante Dynamique (T.R.D.).
---> Question 5:
Déterminez le couple moteur nécessaire au démarrage. Pour cela écrire le Théorème du Moment Dynamique (T.M.D.) appliqué à l'arbre d'entrée (ou à l'arbre moteur).
Nota: Cette somme de moments se résume à un couple moteur Cm et un couple résistant Cr (dont l'un s'oppose à l'autre).
On donne le couple résistant Cr5 que la Charge S exerce sur la roue à chaîne (5), soit Cr5 = 62,5 Nm.
Vous considèrerez que l''inertie équivalente appliquée à l'arbre d'entrée Ieq = Ie + Ii + Is = 1,13.10-3 kg.m2.
3. Ressource
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Voilà..., à vous de bosser, maintenant !!!
