TP Analyse Mini-Compresseur [PDF]

Zitiervorschau

TP Analyse – MINI COMPRESSEUR

1- Analyse fonctionnelle externe.  Complétez le diagramme « bête à corne » afin d’exprimer le besoin : A qui le Mini-Compresseur rend service ?

Sur quoi le Mini-Compresseur agit ?

A l’utilisateur.

La pression d'air

MINI-COMPRESSEUR

Dans quel but ?

 Complétez le diagramme « pieuvre » afin d’énumérer les fonctions de service :

Utilisateur FONCTION PRINCIPALE : Air

FP : Envoyer de l'air sous pression dans le pneu. FONCTIONS COMPLEMENTAIRES :

MiniCompresseur 12 V

Fc1 : S'adapter à la valve du pneu.

Voiture

Fc2 : Fc3 : é en énergie électrique par la voiture.

Sol

Sol

Fc4 : Etre posé et resté stable lors de l'utilisation.

1

TP Analyse – MINI COMPRESSEUR

2- Analyse fonctionnelle interne.  Complétez les solutions constructives du diagramme FAST FP

Solutions constructives

FT1 Transformer l’énergie Transformer électrique en énergie l’énergie mécanique de rotation 3- Modélisation cinématique électrique en énergie FP pneumatique

S1

3-1 Recherche des sous-ensembles cinématiquement équivalents. FT2  Complétez les classes d ‘équivalence ci-dessous : Réduire la fréquence de rotation

S1 = {Sous-ensemble BATI}

= {1,

S2 = {Sous-ensemble VILEBREQUIN}

= {9,

FT3 S3 = {Sous-ensemble ARBRE MOTEUR} ={ FT31 Transformer l’énergie

Recevoir = { l’énergie mécanique de =rotation {

S4 = {BIELLE} mécanique de rotation en énergie mécanique

S5 = {Sous-ensemble PISTON} de translation

S2

S3 Arbre 9

Le tuyau et le raccord rapide sont négligés  ; considérer le clapet 21, la soupape 23, et son ressort de rappel 24 faisant partie de S1. FT32 S4 Guider en rotation

 Coloriez les classes d’équivalence sur laautour figure 1 ci-dessous et sur la d’un axe maquette numérique SolidWorks en formant des sous assemblages :

u r Y

Utiliser les couleurs correspondantes aux classes d’équivalence :

S1 en mauve

FT33

S4 en orange

Guider en translation S5rectiligne en vert

S2 en bleu S3 en rouge

u r Z FT4 Transformer l’énergie mécanique en énergie pneumatique

FT34 Transformer le mouvement de rotation Figure et 1 le mouvement de translation

u r X

Contact entre (piston 16 + joint à lèvre 18) et cylindre 19

S6

S7

C

D

S5

Piston 16 joint à lèvre 18

B FT41

S8

Permettre l’admission d’air

E A

FT42

S9

Permettre l’échappement

2

TP Analyse – MINI COMPRESSEUR

3-2 Elaboration du graphe des liaisons cinématiques  :  Complétez le graphe des liaisons cinématiques :

S1 S3

S5

S2

S4

3-3 Tracé du schéma cinématique :  Complétez le schéma cinématique de la page 6 : Dans un soucis de clarification du fonctionnement du mini compresseur, le clapet d’admission 21, la soupape d’échappement 23 et son ressort de rappel 24 ont été représentés. La croix indique qu’il existe une liaison encastrement entre le clapet et la culasse. Utiliser les couleurs correspondant aux classes d’équivalence :

3

TP Analyse – MINI COMPRESSEUR

C

B D

E A

4

4- Comparaison de compresseur : Les photos ci-dessous présente un autre mini-compresseur, le Air-max disponible en pièces détachées dans le labo de SI.  Repérez sur les photos les pièces constitutives de ce modèle de mini-compresseur  : moteur, pignon, roue, vilebrequin, bielle, piston, clapet, culasse, soupape.

 Que remarquez-vous de spécial entre la bielle et le piston du modèle Air-max ?

 Quelles différences constatez-vous concernant le clapet d’admission et la soupape d’échappement entre le modèle Air-max et le modèle Comp-Air ?

 Proposez un schéma du modèle Air-max afin de mettre en évidence ces particularités :

5- Transmission de puissance : L’objectif de cette étude est de découvrir les caractéristiques géométriques et cinématiques du mécanisme qui permettront de déterminer le débit moyen d’air comprimé du modèle Comp-Air lorsque son moteur fonctionne à son régime nominal.

q=

5-1 : Compléter les différents blocs de la chaîne d’énergie ci-dessous. Chaîne d’énergie

Energie électrique

Alimenter en énergie électrique

Distribuer l’énergie électrique

……………………… ……………………… ……………………… ………………………

……………………… ……………………… ……………………… ………………………

……………………… ……………………… ……………………….

AGIR Mini-compresseur

5-2  : Identifier les énergies entrante et sortante du bloc fonctionnel. …………………… ………………..

Piston

Transformer l’énergie mécanique de rotation en énergie mécanique de translation alternative

Chambre

…………………… ………………..

Ce système de transformation d’énergie est appelé bielle-manivelle. 5-3  : Mesurer l’amplitude maximum du mouvement de translation vertical du piston dans la chambre.

Bielle

c = ……………. mm

5-4  : Sur le dessin de la manivelle ci-dessous, repérez les deux positions de l’excentrique pour les 2 positions extrêmes du piston ( haut et bas ). Excentrique

Bâti

Position haute du piston

Manivelle

Position basse piston

5-5  : Mesurer l’excentricité e. e = ……………. mm

5-6  : Ecrire la relation liant l’excentricité e et l’amplitude du piston c. c = ……………………

5-7  : Mesurer le diamètre intérieur de la chambre. D intérieur chambre = …………………… mm

5-8  : En déduire le volume d’air aspirer et refouler à chaque cycle du piston . V air = …………………… mm3 h

D Rappel  : volume d’un cylindre

V  D h 4 2

5-9  : Identifier les énergies entrante et sortante du bloc fonctionnel. …………………… ………………..

…………………… ………………..

Adapter l’énergie mécanique de rotation

5-10  : Repérez la roue dentée et le pignon sur le dessin ci-contre. …………………...

…………………….

5-11  : Comptez le nombre de dents du pignon ( Zpignon ) et de la roue dentée (Zroue ). En déduire le rapport. Zpignon = …………… Zroue = ………………

Z pignon .................. Zroue

5-12  : Indiquer lequel de la roue dentée ou du pignon est moteur  :

……………………………………………………………………………………. 5-13  : Déterminer le nombre de tours du pignon pour que la roue dentée réalise 1 tour. 1 tour de la roue dentée



………. tours du pignon

5-14  : Cette transmission d’énergie permet-elle d’augmenter ou de réduire la vitesse de rotation  de sortie du moteur ?

…………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………… 5-15  : Quel est le rapport de réduction  de l’engrenage à denture droite? r = ……………………. 

5-16  : Comparer le rapport de réduction r et le rapport du nombre de dent calculé précédemment  :

…………………………………………………………………………………………… r = …………………………