une fusée montant avec un moteur réducteur

Bonsoir

Oui je me suis rappelé d'une campagne de lançements à Mourmelon dans les années 80 (1986 plus exactement)
Dans le hall de travail de tous les clubs à la base, il y avait un garçon et le montage suivant :
maquette de fusée Ariane de masse posée à 200 grammes
Longue ficelle
Piton au plafond
Moteur Réducteur sur une table avec un tambour de diamètre 1cm

Oui il voulait faire monter sa 'fusée' avec le moteur réducteur

J'ai retrouvé ces données pour les moteurs réducteurs à réducteurs carrés épicycloidal à mvts planétaires

Graupner : 1562 tr/mn parvolt, résistance 1.6 ohm, 0.2A à vide, réducteurs 3 3 5 6, 3A maxi
Autre : 900 tr/mn par volt, résistance 4.15 ohms, 0.2A à vide, réducteurs 3 4 5 6, 2A maxi

Je me mets à calculer

Salut Patrick,
Tu comptes faire un diorama avec une simulation d'un décollage de fusée ?

Non non je ne vais pas faire de simulation, mes fusées vont vraiment décoller

Je ne suis rappelé de ce garçon avec sa petite manip durant une campagne d'été de l'A N S T J

Déjà avec hauteur de plafond de 4 mètres :
200 grammes -> 0.2 daN = 2 N (because 9.81 m/s²)
vitesse élévation de 1 2 4 m/s donne 2 4 8 Watts

En prenant 2 m/s (soit 200 cm/s) avec un tambour de diamètre 1 cm (10 mm) cela donne 200 / (1*3.14) = 64 tr/s et 3821 tr/min
En utilisant le moteur réducteur avec un module de rapport 1/3, cela donne 3821*3 = 11463 tr/min au moteur
Avec 900 tr/mn par volt et résistance 4.15 ohms, nous obtenons :
11463 / 900 = 12.7 Volts
couple (torque) = 2 * 1 / 2 = 1 daN cm = 0.1 N m ensuite 0.1 / 3 = 0.033
900 tr/min par volt donne 94.25 rd/s par volt et 0.0106 N m par ampère
intensité 0.033 / 0.0106 = 3.14 Ampères

Je continue

Je reprends avec 1 m/s (100 cm/s) donnant 32 tr/s 1910 tr/min sur le tambour et (avec réducteur 1/6) 11460 tr/min au moteur
soit toujours F E M 12.7 Volts
couple (Torque) au moteur est 0.1 / 6 = 0.017 N m (0.17 daN cm)
intensité 0.017 / 0.0106 = 1.6 A
tension au bornes du moteur EST 12.7 + (4.15 * 1.6) = 12.7 + 6.6 = 19.4 Volts

Oui ce garçon devra se contenter d'une montée de 4 secondes jusqu'au plafond

Bonjour

J'ai relu mes deux précédentes réponses, cela ne va pas sur toute la ligne
Je reprends donc

Une hauteur de plafond de 4 mètres, avec un temps de montée de 4 ou 2 ou 1 seconde(s) donnent
une vitesse d'élévation de 1 ou 2 ou 4 m/s

Cette fusée de 200 grammes montée par un fil, qui s'enroule sur un tambour de diamètre 1 cm (10 mm donnant rayon de 5 mm)
impose un couple (torque, moment d'une force) résistant de 2 Newton fois rayon 0.5 cm, soit 1 N cm ou 0.1 daN cm
La force de 2 N (Newton) vient de 0.2 Kg (200 gr) fois pesanteur (9.81 m/s² posée ici à 10)

J'avais bien converti la valeur en daN cm (mon unité favorite) en N m, MAIS j'avais pris 1 daN cm alors que c'est 0.1 daN cm
On passe alors de 0.1 daN cm à 0.01 N m

La puissance mécanique (qui est vitesse élévation fois force) donne : 2 ou 4 ou 8 Watts
Les vitesses 1 ou 2 m/s sont réalistes, je fais donc avec ces deux valeurs

Le moteur réducteur est avec le rapport 1/6 pour 1 m/s ET avec le rapport 1/3 pour 2 m/s
Le tambour enrouleur donne à chaque tour pi fois 1 cm, soit 3.14 cm ou 0.0314 m
1 mètre demande donc 1 / 0.0314 = 31.85 tours
1 m/s demande 31.85 tr/s ou 1911 tr/min, la suite est 1911 * 6 = 11466 tr/min ou 1201 rd/s
2 m/s demande 63.7 tr/s ou 3822 tr/min, la suite est 3822 * 3 = 11466 tr/min ou 1201 rd/s

0.01 N m via 1/6 donne 0.01 / 6 = 0.0017 N m
0.01 N m via 1/3 donne 0.01 / 3 = 0.0033 N m

Les puissances mécaniques correspondantes sont :
1201 * 0.0017 = 2 W
1201 * 0.0033 = 4 W

Le moteur ayant ses caractéristiques : 900 tr/min par volt ET résistance 4.15 ohms
900 tr/min par volt donne 94.25 Rd/s par Volt et 0.0106 N m par Ampère

11466 / 900 = 12.74 Volts
0.0017 / 0.0106 = 0.16 Ampère
0.0033 / 0.0106 = 0.31 Ampère

Les puissances E M correspondantes sont :
12.74 * 0.16 = 2 W
12.74 * 0.31 = 4 W

Sur l'intensité, il faut rajouter l'inévitable valeur à vide du moteur (paliers, collecteur) qui est de 0.2 A
d'ailleurs 0.2 * 12.74 = 2.55 Watts ET 0.2 * 0.0106 = 0.0021 N m ou 0.021 daN cm ou 0.21 daN mm

Soit pour l'intensité 0.36 ou 0.51 Ampère, entraînant de par la résistance interne (bobinages)
0.36 * 4.15 = 1.49 Volt
0.51 * 4.15 = 2.12 Volt
Et pour l'alimentation
12.74 + 1.49 = 14.23 Volts
12.74 + 2.12 = 14.86 Volts

Bref pour son projet, ce garçon devra utiliser une source de 15 Volts pratiquement, donnant 1/2 Ampère
pour la voir monter en 2 secondes au plafond
Attention cependant à l'arrêter (fin de course, ..) dès qu'elle y est