Pilote automatique

1 Positionement du problème technique

• Un moteur électrique à courant continu.
• Une pompe hydrolique à débit variable.
• Un verin hydrolique double effet.
• Un mécanisme permettant de transformer le mouvement de translation en mouvement de rotation.

2 Paramétrage

2.1 Etude du mouvement du barillet par rapport au bâti.

Le barillet est en mouvement de rotation par rapport au bâti, l'axe de rotation étant le même que celui du moteur.

Le paramètre utile pour détecter la position de M est

2.2 Etude du déplacement du piston par rapport au bâti.

La surface S1, lieu de l'axe d'un piston dans son mouvement par rapport au bâti est un cylindre de révolution, d'axe l'axe de rotation du barilet.

Distance axe du barillet / axe d'un piston : R = 9,5 mm

Equation de S₁ (coordonées cylindriques):

2.3 Etude du mouvement de la butée par rapport au bâti

Le mouvement de la rondelle butée par rapport au bâti est une rotation autour d'un axe normal à un plan défini par la vis de réglage (dirigé par )

Le paramètre utils pour détecter la position du plateau est

L'équation de la surface S₂, lieu des points d'appui des pistons, est le plan z_B=0

or

d'où S₂:

2.3 Paramétrage de la position d'un piston par rapport au bâti

Le point de contact entre un piston et la rondelle butée est sur l'axe de ce piston.

La position du point M est définie par:

Course du piston par rapport au barillet
d'où

3 Etude du fonctionnement de la pompe

3.1 Terminologie

PMH: Point mort haut PMB: Point mort bas

3.2 Etude du fonctionnement

Le sens de rotation du barillet est supposé trigonométrique:

• Les pistons 1,2,3 "descendent" et refoulent.
• Les pistons 4,5,6 "remontent" et aspirent.

A: Refoulement
B: Aspiration

3.3 Expression de la cylindrée de la pompe

Pour un piston:

Volume rejeté par tour pour un piston:
avec c la course et s la section on a cyl = c x s
r = rayon du piston = 3 mm

Cylindrée de la pompe : elle comporte 6 pistons.

3.4 Expression du débit de la pompe

Pour un piston, le débit instantané vaut la section s multipliée par sa vitesse instantanée soit avec = cste

d'où

On voit que l'intérêt de multiplier le nombre de pistons est de faire débiter la pompe de façon quasi constante.

Plus il y a de pistons, plus l'amplitude de variation est faible 4 Réglage du débit

4.1 Relation théorique

Relation entre (variation de la course du piston) et (déplacement de l'extrémité de la vis de réglage V).

4.2 Mesures du débit réel

On règle la vis pour avoir 0,7 L/min le pas de la vis vaut p = 1,125 mm On dévisse de 3 tours la vis de réglage l'augmentation théorique du débit est :

2000 tours / minute => débit = 0,87 L/min

Les mesures donnent : (débit)_réel = 1,56 - 0,7 = 0,86 L/min

Rq:Pour 4,5 tours on obtient le débit maximum (2 L/min)

Conclusion

Le faible écart entre la théorie et la pratique nous permet d'affirmer que la modèle choisit (contact supposé sur l'axe du piston) est valable.

Annexes

Annexe A : Shéma d'ensemble

Annexe B : Nomenclature

33	2	Vis clapet surpression
32	2	Ressort clapet de surpression
31	2	Bille 4
30	2	Vis clapet d'aspiration
29	2	Bille 5
28	2	Ressort clapet d'aspiration
27	2	Joint plat G3/8
26	2	Siège clapet anti-retour
25	2	Anneau élastique pour alésage 12x1
24	2	Butée
23	2	Ressort clapet anti retour
22	2	Bille 9
21	1	Tiroir
20	1	Joint OR 56,87 x 1 78
19	2	Vis CHC M6 - 45
18	2	Rondelle plate 6
17	1	Carter
16	1	Adaptateur
15	1	Ecrou HM M8
14	1	Joint OR 7
13	1	Vis de réglage de débit
12	2	Axe d'articulation
11	1	Centreur
10	1	Basculeur
9	1	Butée à billes 51200
8	6	Ressort à piston
7	6	Piston
6	1	Entraineur
5	1	Roulement 6001
4	1	Joint à lèvres 12x28x7
3	2	Anneau élastique pour alésage 28 x 1,2
2	1	Barillet
1	1	Corps
Rep	Nb	Désignation