La chaîne de puissance
Pour translater le mors de tirage (afin de tendre la corde), le système dispose d'une seule et unique chaîne de puissance.
Cette chaîne de puissance est constituée principalement de :
un transformateur ;
un hacheur qui est intégré à la carte électronique ;
un moteur à courant continu ;
un réducteur de vitesse constitué de :
– un engrenage roue-vis sans fin,
– un engrenage cylindrique ;
NB : ces deux éléments sont en double (l'utilité de cette doublette est expliquée en bas de cette page) ;
un pignons-chaîne qui transforme le mouvement de rotation de l'axe de sortie du réducteur en mouvement de translation de la chaîne ;
un ressort calibré ;
un chariot portant le mors de tirage (effecteur) dans lequel sera fixée la corde à tendre.
«
Repérer TOUS les éléments ci-dessus, sur le système réel, y compris le transformateur qui est situé à l'intérieur du système (son nom est indiqué dessus). »
« Puis, manipuler et repérer ces éléments situés dans la mallette. »
« NB : demander la mallette à votre professeur, si vous ne la trouvez pas. »
« Pour le motoréducteur seul de la mallette, enlever le stator du moteur (tirer fort car le stator est aimanté) (le stator est le bloc métallique cylindrique noir). »
« Enlever ensuite le cache plastique noir du réducteur de vitesse afin de voir la vis et les roues dentées à l'intérieur. »
Fonctionnement chaîne + poussoir + ressort calibré
Le poussoir est lié à la chaîne. Lors de son déplacement, il comprime le ressort calibré, qui pousse le chariot :
Réducteur de vitesse : utilité d'une vis à deux portions de filet dont les angles d'hélice sont opposés
L'engrenage roue 2 et vis sans fin 1 est en double, ainsi que l'engrenage cylindrique pignon 3 - roue 4.
« Visualiser ces éléments sur le motoréducteur démonté dans la mallette. »
La vis sans fin possède en fait deux portions de filet dont les angles d'hélice sont opposés. Ces deux portions de filets sont visibles sur la vidéo ci-dessus, mais également sur la figure ci-dessous.
On montre que les efforts axiaux et radiaux de chacune des roues sur la vis sont alors de sens opposé.
Ceci permet alors d'annuler les efforts axiaux, qui transitent. Le rendement est ainsi amélioré.
Cette double transmission roue et vis sans fin et engrenage cylindrique n'a en revanche aucune influence sur le rapport de réduction de vitesse.
En effet, les sens opposés des filets de la vis sans fin, et les nombres de dents identiques des roues intermédiaires, font que ces dernières tournent à la même vitesse et dans le même sens par rapport au carter (bâti) du réducteur de vitesse.
Ainsi, enlever un pignon 3 - roue 2 n'a aucune influence cinématiquement.
