Sujet de travaux pratiques de Sciences Industrielles pour l'Ingénieur : Série 5 - Dynamique

Introduction

Les objectifs de ce T.P. sont :

  • de mettre en œuvre le système "Gyromètre Futuba" ainsi que la plateforme Stewart le supportant ;

  • de comprendre le principe de fonctionnement d'un gyromètre et les équations régissant son comportement ;

  • de visualiser différents comportements dynamiques du gyromètre à l'aide de Meca3D.

    On vous demande de prendre connaissance des documents mis à votre disposition, puis de réaliser les manipulations demandées et enfin de répondre succinctement mais de façon très précise aux questions posées, un compte-rendu écrit par binôme.

REMARQUE : Le TP comporte deux parties A et B ( 2x1h ) pouvant être traitées dans un ordre quelconque.

  • La partie A est à traiter sur le poste "Stewart"

  • La partie B est à traiter sur le poste précisé au tableau

Présentation du système

Ce capteur de vitesse de vitesse angulaire, également appelé gyromètre, est utilisé en aéromodélisme. Il s'agit d'un gyromètre 1-axe, capable de mesurer la vitesse angulaire autour d'un axe seulement, ici l'axe y0.

Il est installé sur les modèles réduits d'hélicoptère pour faciliter les figures de vol stationnaire, pendant lesquelles la machine doit conserver son cap sans être perturbée par le vent de travers.

Le rôle du gyromètre est alors de détecter les variations de cap de l'hélicoptère provoquée par le vent et de les contrer par l'intermédiaire du rotor anti-couple situé dans la queue de l'hélicoptère.

Paramétrage

Le schéma de la partie mécanique du gyromètre fait apparaître 4 solides :

  • 0: Solide de référence, immobile par rapport à la terre

  • 1: Support du gyromètre

  • 2: Pièce intermédiaire (masse négligeable)

  • 3: Toupie

Liaison Toupie 3 / Pièce 2 : Pivot d'axe x2

Liaison Pièce 2 / Support 1 : Pivot d'axe z1

Liaison Support 1 / Référence 0 : Pivot d'axe y0

(cette liaison est nécessaire dans la modélisation, pour introduire le mouvement d'entrée du capteur : rotation de vitesse angulaire psi' autour de y0)

La pièce intermédiaire (2) qui supporte le stator du moteur, est en liaison pivot d'axe avec le support (1) du gyromètre par l'intermédiaire d'un roulement à billes. La pièce (2) est rappelée dans sa position d'équilibre par deux ressorts identiques.

Lorsque le gyromètre (toupie en rotation) est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe d'entrée, ici l'axe y0, la toupie et la pièce intermédiaire (2) s'inclinent autour d'un axe perpendiculaire à l'axe d'entrée, ici l'axe z2. Ce phénomène, qui se nomme effet gyroscopique, peut être facilement visualisé lorsque le moteur de la toupie est alimenté.

C'est la mesure de l'angle d'inclinaison de la pièce (2) autour de l'axe z2 qui constitue la sortie du capteur à effet Hall.

Les paramètres permettant de repérer les différents solides sont représentés sur la figure 3.

PrécédentPrécédentSuivantSuivant
AccueilAccueilImprimerImprimer Licence : Domaine PublicRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)