Partie Spécifique - Partie B : Efficience énergét… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - ITEC 2022

Soulève-personne mobile pour piscine

Mise en situation

Pour faciliter l'accès au bassin dit « sportif » d'une personne à mobilité réduite (PMR), le complexe aquatique de la communauté de communes de la vallée de la Bruche, Boiséo, s'est équipé d'un soulève-personne électrique de la société Handi-Move.

Le diagramme des besoins initiaux ci-dessous analyse les attentes de cet appareil.

Les photos ci-dessous illustrent le déploiement et l'utilisation de l'appareil:

PARTIE B: comment diagnostiquer l'efficience de la chaîne de puissance de l'appareil ?

La première étape du rangement de l'appareil vers le local d'équipements est son extraction du socle. Cette opération n'est pas une chose aisée. L'appareil a une masse conséquente et il est retenu par un joint d'étanchéité. En le soulevant, l'assistant risque de glisser et de se blesser. De ce constat, la société Handi-Move a conçu une nouvelle fonction à l'appareil, un système auto-extractible.

Objectif: vérifier les performances énergétiques du vérin en phase d'enlèvement de son socle.

En plus de mettre à l'eau la PMR, le vérin électrique va extraire le système de son socle et le plier complètement pour un volume de rangement minimum. En position « pliée », la tige du vérin utilise l'ensemble de sa course. Celle-ci est alors entièrement sortie.

Le vérin électrique retenu est référencé: EWELLIX MAX30-A 650 930 A25100-516.

Document technique DTS4 - Caractéristiques du vérin électrique

B.1

À l'aide du document DTS4 et de la référence du vérin, déterminer la tension d'utilisation $U$, la charge nominale $F$ du vérin et sa longueur de course totale $C$.

Document technique DTS5 - Diagrammes de performances du vérin électrique

B.2

Le facteur de sécurité $S$ est défini par $S = F_e / F$ où $F$ est la charge nominale et $F_e$ est la charge effective, il est pris ici égal à 2.

À partir de la charge nominale $F$ et des diagrammes du document DTS5, déterminer la charge effective $F_e$, l'intensité du courant $I$ et la vitesse $V$ de sortie du vérin en phase d'extraction (en $\mathrm{m\cdot s^{-1}}$).

B.3

Calculer la puissance absorbée par le vérin $P_{\text{abs}}$ et la puissance utile du vérin $P_u$.

Document technique DTS6 - Diagramme de bloc interne SysML [phase d'extraction]

B.4

Calculer le rendement du vérin $\eta_{\text{vérin}}$, puis à l'aide du document DTS6, calculer le rendement global $\eta_g$ de l'appareil.

B.5

Conclure quant aux conséquences du rendement global en général et du rendement du vérin en particulier sur l'autonomie de l'appareil.