Camper Trolley ★★

Présentation du système et problématique

Les loisirs font partie intégrante des sociétés de consommation actuelles. Les hommes apprécient particulièrement les voyages et les vacances. Certains optent pour le caravaning afin de goûter au mieux ces moments de détente. Pour positionner correctement une caravane sur un emplacement dans un terrain, il faut manœuvrer celle-ci attelée au véhicule qui la tracte, ce qui n’est pas toujours très aisé. Il est donc souvent nécessaire de « dés-atteler » et de positionner manuellement la caravane. Cette opération, qui peut s’avérer très pénible, a donné naissance au besoin à l’origine de la conception d’un nouveau système : un petit robot tracteur, télécommandable à distance. Ce petit robot, dont le nom commercial est Camper Trolley, possède les caractéristiques techniques suivantes :

Masse maximale de la caravane pouvant être tractée	1,5 tonne en conditions optimales d’adhérence
Masse du Camper Trolley	16 kg
Vitesse de déplacement	6,5 m/min
Autonomie	10 minutes d’utilisation en continu
Mode de transmission du mouvement	2 motoréducteurs agissant sur deux chenilles par l’intermédiaire de 2 transmissions pignons-chaîne
Alimentation en énergie	batterie lithium/ion 14,4 V 5600 mAh
Rechargement	chargeur secteur 230 V ; sortie 14,4 V – 1 A ou panneau photovoltaïque 18 V – 1,17 W
Pilotage du Camper Trolley	télécommande munie de 5 touches : AV (avant), AR (arrière), GA (gauche), DR (droite), AU (arrêt d’urgence touche centrale )

Présentation vidéo de l'utilisation du Camper Trolley

Chaîne de puissance

Question 1. À l’aide de la présentation du système, déterminer les informations manquantes de la chaîne de puissance ci-dessus.

Autonomie de la batterie

Le courant absorbé par le Camper Trolley en fonctionnement d’avance linéaire en condition de traction maximale vaut 13 A par moteur, soit 26 A au total. La capacité de la batterie est de 5600 mAh.

Question 2. Calculer l’autonomie du Camper Trolley dans ces conditions (en minute et seconde). Comparer votre résultat avec la documentation constructeur.

Question 3. Calculer la distance maximale (en mètre) que peut parcourir le Camper Trolley dans ces conditions. On prendra une vitesse de 6,5 m/min.

Question 4. Sachant que le courant fourni par le chargeur est de 1 A, calculer le temps de recharge de la batterie du Camper Trolley.

Rendement du motoréducteur

Question 5. Faire correspondre (relier) les caractéristiques du moteur avec les valeurs.

Question 6. A partir des caractéristiques du moteur, calculer la fréquence de rotation en entrée du réducteur.

Question 7. En traction maximale, le courant absorbé par un moteur est de 13 A pour une tension de 12 V. Calculer la puissance Pa absorbée par un moteur.

Question 8. La puissance utile $P_u$ du moto-réducteur étant de 95 W, calculer son rendement.

Question 9. Le rendement de la transmission pignon-chaîne étant de 97%, calculer le rendement global de la chaîne de puissance.