Bonjour à tous,
Je travaille sur des exercices-projet cet été et je suis actuellement sur un sujet concernant un système de portail électrique écologique fonctionnant à l'énergie solaire et je suis bloqué.
Attention pavé
Enoncé
Dans le secteur de l'habitat, l'automatisation des dispositifs d'accès est en fort développement.
La société Avidsen a développé un produit innovant destiné à la commande de portails à battants. Il se caractérise par une absence de liaison au réseau électrique grâce à son alimentation par panneaux photovoltaïques ainsi que par une absence de liaison filaire entre les deux centrales électroniques grâce à la radio-transmission.
La société Avidsen souhaite élargir la gamme d'ouvre portails et l'étendre à des vantaux de trois mètres. Comment réaliser cette évolution ?
Résumé
On me demande donc de trouver une solution technologique convenable pour "adapter" le système technique à des vantaux de 3 mètres (2 mètres étant la valeur maximale de base pour un vantail).
Le cahier des charges est relativement simple, on demande juste une ouverture en 20 secondes (les contraintes s'imposent d'elles mêmes lors de la recherche)
Idée
Mon idée première serait d'augmenter la puissance moteur ainsi que la taille des bras de maintien des vantaux (c'est relativement simple mais je pense que ça peut marcher).
Protocole
Pour savoir si c'est possible, il faudra que je détermine certaines données du modèle étudié, notamment l'énergie nécessaire pour une ouverture complète du portail, puis en déduire la puissance consommée.
Je pourrai par la suite déterminer pour les modèles de 3m l'énergie dont on a besoin ET la puissance nécéssaire (et adapter les bras mécaniques par la même occasion).
Si je me rends compte que la puissance nécessaire est supérieure au maximum de la puissance moteur (en comptant le motoréducteur) j'envisagerai une autre solution.
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Après donc mon résumé, voici mes questions :
-Est-ce que ma solution technique vous semble viable ?
-Mon protocole est-il complet ? Si non, quels calculs dois-je réaliser pour y parvenir ?
Si quelqu'un a le courage de m'aider à vérifier et avancer dans mes calculs, je mets les données techniques et mes calculs ci-dessous.
Données (si besoin est je peux en fournir d'autres)
-La puissance du moteur, 120 Watts, Tension 12 V
-Le poids du ventail, 150 kilogrammes
-Le temps que le portail met pour s'ouvrir / se fermer, 20 secondes
-La longueur d'un vantail, 2 mètres, et sa hauteur, 1,5 mètres
-L'angle d'ouverture du ventail, 90°
-La valeur du moment d'inertie, 790 kg.m²
Calculs réalisés pour le moment
Vitesse angulaire du portail
omega = Ø / t
omega = (pi/2) / 20
omega = 0.08 rad/s
Energie du mouvement
E = 0.5 * J * omega²
E = 0.5 * 790 * 0.08²
E = 2.53 J
Il me reste à
-Déterminer la puissance nécessaire pour le système de 2 mètres
-Ré-appliquer les opérations sur mon modèle de 3 mètres (calcul énergie, puissance...)
-Calculer les dimensions du bras mécanique pour qu'il fonctionne sur le modèle de 3 mètres
Si il manque des calculs (ce qui est probablement le cas) dites le moi
Merci si vous avez lu et j'espère que vous arriverez à m'aider !
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