Choix rapport de réduction

[theodutt]

Bonjour,

Je cherche à trouver le rapport de réduction d'un véhicule roulant à 5Km/h en pointe dans des pentes allants jusqu'à 5% et pesant 60kg au maximum et qui a des roues de diamètre 300 mm.

Le véhicule doit aussi être capable d'accélérer à 1,5m/s^2.

On choisi de mettre un moteur/réducteur par roue motrice (soit 2).

Chaque moteur délivre un couple constant de 0,24Nm pour une plage de vitesses de rotation allant de 0 à 3000 tr/min (après ces 3000tr/min le couple s'effondre).

les calculs ont été faits et le moteur a assez de puissance pour accélérer à 1,5m/s^2.

Pour trouver mon rapport de réduction i j'aurais été tenté de choisir la vitesse de rotation moteur Nmot (en croisière) tel que même dans la pente on ait toujours assez de puissance pour faire avancer le véhicule à Vmax, puis de déterminer le rapport i entre la vitesse des roues Nroue à 5km/h et la vitesse Nmot.

Cependant je me demandais si le choix de mon rapport de réduction i influence les performances à l'accélération du véhicule car pour le moment on a juste vérifié que la puissance au roue était suffisant mais j'imagine que i a une influence sur les performances à l'accélération.

merci d'avance
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[XK150]

Salut ,

D'après vos calculs :
De quelle puissance avez vous besoin dans la côte ?
Quelle est la courbe puissance nécessaire - vitesse sur le plat ?
Quelle est la puissance maxi des moteurs ?

[theodutt]

Et on a 100W par moteur au max

[XK150]

Comme votre V max , c'est 5 km/h dans tous les cas , faites 5 km/h à 3000 tr/min qui est le régime de puissance maxi des moteurs .
Vous ne pourrez pas faire mieux .

[A voir en vidéo sur Futura]

[theodutt]

Comme en pente à 5km/h je n'ai besoin que de 28W par moteur j'ai pensé à faire tourner mon moteur moins vite (1145tr/min) pour avoir un rapport de réduction plus facilement réalisable car moins important, cependant comment puis-je savoir si l'accélération ne sera pas trop dégradée ?

[XK150]

Calculez P à 1145 tr/min , prenez un peu de marge et voyez si c'est compatible avec votre tableau à l'accélération .

[theodutt]

Si je comprend bien, comme la puissance max lors de l'accélération est atteinte en fin d'accélération, il suffit donc de vérifier qu'au moment où la vitesse max est atteinte, la puissance max à l'accélération soit disponible au moteur.

[XK150]

Même pas : vous n'avez rien qui varie ( beaucoup ) pendant la phase d'accélération donc vous avez seulement besoin d'une force constante .
Le point difficile à intuiter , c'est le démarrage : il vous faut un couple maximum , caractéristique des moteurs CC , et non pas " 0.24 Nm constant "

[theodutt]

Effectivement, mon couple max à l'accélération est de 0,3 Nm j'ai donc fais :

À Vmax = 5km en fin d’accélération, nous avons besoin d’une puissance moteur de 69,3W On cherche donc le rapport de réduction minimal tel que le moteur puisse toujours fournir 69,3W à Nmax_mot :

On cherche la vitesse de rotation nécessaire en sortie de train d’engrange :

Droue = 300 mm

À Vmax = 5km/h on a : Nmax_roues = 1000*Vmax/(π*Droue) = 88,5 tr/min

De plus à l’accélération le couple est de Cmax = 0.3 Nm

Donc Nmax_mot = Pmax/Cmax = 69,3/0,3 = 231 rad/s = 2205 tr/min

[theodutt]

Par un PFD j'obtiens le même rapport de réduction (0,04) que dans le message précédent. En partant du principe que le couple Cmax reste le même tout le long de l'accélération et connaissant les forces freinantes, la masse du système et son accélération souhaitée la seul inconnue est le rapport de réduction i tel que le couple aux roues soit suffisant pour contrer les forces freinant ET propulser le véhicule à la bonne accélération au point de contact de la roue avec le sol.

[Black Jack 2]

Salut,

A 5 km/h, les roues tournent à 88,43 tr/min
Si les moteurs tournent alors à 1145 tr/min, le rapport de réduction est 13

Le couple max aux roues sera : C = 0,3 * 2 * 13 = 7,8 Nm
soit une force motrice F = 7,8/0,15 = 52 N
Donc avec a l'accélération : 52 = 60*a
a = 0,87 m/s² (à plat)

Et cela, c'est sans tenir compte du moment d'inertie des moteurs ... qui pourrait bien ne pas être négligeable du tout comme effet sur l'accélération.

Vrai aussi évidemment (l'effet du moment d'inertie des moteurs sur l'accélération) pour d'autres rapports de réduction.

[theodutt]

Oui oui, je ne suis pas parti de cette vitesse de rotation du coup j'ai fais ce calcul :