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1. A partir de vos connaissances identifier les diff rentes grandeurs physiques pr sentes et les diff rents composants de la cha ne d nergie A partir de l analyse d un essai voir documentation technique d terminer quelles sont les grandeurs physiques prendre en compte dans le cadre de notre probl matique Pr senter sur un document format A4 une synth se de votre tude Pr sentation phase2 4 Bilan nerg tique de l ensemble v rin safran phase3 L approche exp rimentale permet de mettre en vidence les diff rentes pertes nerg tiques dans les diff rents composants de la cha ne d nergie Afin de mieux comprendre ces pertes il peut tre utile de construire un mod le pour analyser l origine de ces pertes Nous nous int resserons dans cette troisi me phase l tude de la partie m canique v rin safran TP Sciences Industrielles PSI H Bergson Figure 1 sch ma cin matique On isole l ensemble 0 6 5 1 7 Question 1 Proposer partir du sch ma un graphe de structure Quelle relation peut on crire entre le couple exerc par la l eau sur le safran situation r elle et l action de pesanteur exerc e par les masses ajout es maquette dans la position m diane a 0 Indiquer sur votre graphe les actions m caniques ext rieures Le th or me de l nergie puissance d monstration dans le cadre du cours d nerg tique nous donne la relation s2. TP Sciences Industrielles PSI H Bergson Pilote Automatique Pertes nerg tiques 1 D roulement de la s ance Premi re phase 40 mn S approprier le syst me R aliser des essais Pr parer un document de synth se A4 recto Seconde phase 15 mn Pr senter une synth se orale de votre travail Troisi me phase 55 mn Mod lisation et Etude du v rin hydraulique 2 Probl matique Sur un voilier la source d nergie batterie 12V poss de une capacit limit e et ne se trouve pas renouvel e sans dispositif annexe moteur olienne il semble donc fondamental que la consommation nerg tique du dispositif soit la plus faible possible Au del de l nergie utile permettant la manoeuvre du safran on souhaite localiser et quantifier les diff rentes pertes nerg tiques afin d identifier les conditions d exploitation du syst me les plus sobres en nergie Voir la mise en situation du pilote sur le document de pr sentation 3 Approche nerg tique globale Hypoth ses L tude se d roule en r gime tabli Les mesures seront effectu es autour de la position m diane bras de m che orthogonal l action des masses Vous disposez pour cette activit du banc pilote instrument et d un manuel d utilisation pour effectuer un essai en charge M 50 kg Consignes phasel Pour le bon d roulement de la premi re phase il est important de tenir compte des points suivants
3. itesse attendue V de d placement piston cylindre partir du d bit q Incorporer en seconde ordonn e du signal combin pr c dent le rendement volum trique ou cin matique A du v rin construit q partir de q pompe l min et V_v rin_mm s Question 6 Calculer la valeur moyenne de la perte V V Quelle pourrait en tre la cause principale 4 3 Aspect nerg tique On note S la section active du piston TP Sciences Industrielles PSI H Bergson Question 7 Exprimer la puissance d velopp e par le fluide sur le piston dans son mouvement par rapport au cylindre Montrer qu elle peut galement s exprimer comme le produit du d bit volumique et de la pression Compl ter en troisi me ordonn e avec le rendement nerg tique du v rin r_v rin Joindre le graphe au rapport Enregistrer la d finition de ce signal combin sous le nom r_v rin temps sco Question 8 Comparer les courbes et conclure sur le comportement nerg tique d un v rin
4. uivante dT 0 P 5 0 P avec T X 0 nergie cin tique galil enne P 0 puissance galil enne des actions m caniques ext rieures P puissance des inter efforts Question 2 Quelle hypoth se peut on faire sur T 0 Calculer P 0 L objectif est d estimer P Les pertes pour l ensemble isol se situent essentiellement au niveau du v rin Il s agit d un v rin double tige m me effort d velopp en poussant et en tirant pression d alimentation identique On donne De 40mm diam tre ext rieur du piston et D 20mm diam tre de tige TP Sciences Industrielles PSI H Bergson A4 PP nSssumm TITLE i H 4 j DN I CE A A A EEEE N i tirant ramen dans le plan de coup 4 1 Aspect statique On note p la pression hydraulique d livr e par la pompe Question 3 Exprimer l effort moteur fourni au piston not Fm r sultant de l application de la pression p r partie uniform ment sur la section active du piston Construire le signal combin temporel F correspondant au rendement hydro m canique ou statique du v rin partir de m p pompe MPa et de F_v rin_N Question 4 Calculer la valeur moyenne de la perte Fm F Quelle en est la cause principale 4 2 Aspect cin matique On note q le d bit hydraulique en sortie de pompe Question 5 Exprimer la v
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