Transmission de puissance mécanique sur une bicyclette

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Transmission de puissance mécanique, bicyclette, pédalier, quotient de puissance, rapport de transmission, vitesse de rotation, effet de rotation, dérailleur, dynamomètre, rendement, vélo électrique

Résumé du document

Le pédalier effectue N tr/min ; le plateau qui porte la chaîne possède Z dents : il défile à l'entrée NZ dents par minute. Dans le même temps, le pignon entraîné par la chaîne et portant Z' dents effectue N'tours : il défile à l'entrée NZ dents par minute. Dans le même temps, le pignon entraîné par la chaîne et portant Z' dents effectue N' tours : il défile donc à la sortie N'Z' dents.

Extraits

[...] Transmission des efforts Expérience : appliquons au pédalier un couple d'entrée de valeur C=PR. L'effet de rotation transmis par la chaîne à la roue arrière est équilibré par l'action du dynamomètre appliqué à la roue. Nous en déduisons la valeur du couple de sortie C'=FR » Résultats. Une série de mesure montre que la valeur du couple de sortie dépend du braquet de la façon suivante : →C'sortie=C entrée/k Dans une bicyclette, le couple de sortie appliqué à la roue est égal au couple d'entrée appliqué au pédalier, divisé par le rapport de transmission ou braquet. [...]

[...] En passant un braquet plus petit, et sans changer l'effort sur les pédales, le couple transmis à la roue augmente, puisque le couple d'entrée, inchangé, est divisé par braquet plus petit. En revanche, la vitesse décroît. À moins que le cycliste ne pédale plus vite. 2e cas. Le cycliste doit vaincre une résistance plus faible (descente ou vent arrière). Il est clair que cette situation, inverse de la précédente, conduit à utiliser un braquet plus grand. Concluons. Un dérailleur permet au cycliste, en changeant la valeur du braquet, d'adapter ses efforts et sa vitesse aux conditions du parcours. III. [...]

[...] Transmission de puissance mécanique sur une bicyclette I. Les organes de la transmission L'ensemble pédalier (entrée) : pédales ; manivelles ; un, deux ou trois plateaux ; et dérailleur avant. L'ensemble roue arrière (sortie) : roue libre portant 3 à 5 couronnes dentées, ou pignons, et dérailleur arrière. La chaîne. A. Transmission du mouvement Le pédalier effectue N tr/min ; le plateau qui porte la chaîne possède Z dents : il défile à l'entrée NZ dents par minute. Dans le même temps, le pignon entraîné par la chaîne et portant dents effectue N'tours : il défile à l'entrée NZ dents par minute. [...]

[...] Vélo à assistance électrique A. Définition Un vélo à assistance électrique est un vélo muni d'un moteur électrique qui agit sur le pédalier pour faciliter la tâche au cycliste. B. Fonctionnement Ici, le cycliste est assisté par un moteur électrique alimenté par des batteries électriques. En effet, l'énergie électrique délivrée par la batterie est convertie en énergie mécanique par le moteur électrique. Le moteur agit sur le système de pédalier. Il ne s'active que lorsque le cycliste se met à pédaler et se désactive lorsque le cycliste cesse de pédaler. [...]

[...] Définition Comme pour toute machine : Le rendement d'un dispositif de transmission de puissance est égal au quotient de puissance de sortie par la puissance d'entrée. P sortie/P entrée B. Mesure Le calcul des puissances précédentes exige la mesure des vitesses et des couples d'entrée et de sortie. Ces mesures, que nous ne pouvons effectuer en classe, montrent que pendant le mouvement, le couple de sorties est, en raison du frottement, un peu inférieur à la valeur que nous lui avons trouvée à l'équilibre. [...]