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Texte à méditer :   La véritable éducation consiste à tirer le meilleur de soi-même. Quel meilleur livre peut-il exister que le livre de l'humanité ?   Gandhi
 
 

Cours 3° - Suivi et réalisation de la maquette

Réaliser la maquette de l'éolienne

H-Construction.jpg

Objectif : réaliser la maquette d’éolienne.

Travail collaboratif, Justification des choix de matériaux et des formes de la maquette

  1. Travail 1 : Réalisation du dossier de suivi de projet

  2. Travail 2 : Dessiner les pièces (pâles et support de pâles) de la maquette d'éolienne

  3. Travail 3 : Réaliser la maquette

  4. Travail 4 : Programme de régulation de l'éolienne

  5. Synthèses et exercices

  6. Référence au socle commun de compétence

Document de travail au format icone-pdf_7.png

Travail 1 : Réalisation du dossier pour le suivi de projet

Dans ce dossier se trouvera :

  • A : Le principe de fonctionnement d'une éolienne (fait et corriger en novembre)

  • B : La bête à cornes et le cahier des charges.(fait et corriger en janvier-février)

  • C : Les matériaux choisis pour le prototype (en justifiant ses choix)

  • D : Les machines choisis pour réaliser le prototype (en justifiant ses choix)

  • E : Le dessin des pièces à fabriquer (pâles, cône et nacelle) et la façon de les assembler. (en justifiant ses choix)

Il sera ensuite complété jusqu'à la fin de l'année.

Travail 2 : Réalisation des pièces (pâles et support de pâles) de la maquette d'éolienne

En tenant compte :

vrillage_pale_helices.jpg

Voici les différentes étapes à faire et à valider en groupe puis par le professeur

  1. Dessin au brouillon, à l’échelle d’une des pales. Une pale au moins par personne du groupe.

Attention la pale doit pouvoir être maintenue sur le support de cône

  1. Dessin au brouillon du support de cône. Attention les pales doivent pouvoir être maintenues sur le support de cône, pour ne pas tomber lors du fonctionnement. Choisir le nombre de pales.

  2. Une fois choisie, vous devez coter (donner les dimensions) sur le dessin

  3. Dessin des pièces sur un logiciel de CAO Tinkercad logo_tinkercad_2.png

Travail 3 : Réaliser les pièces

En fonction des dessins, réaliser les pièces avec les procédures adaptées

Travail 4 : Programme de régulation de l'éolienne

Nous allons réaliser le programme de régulation de fonctionnement de l’éolienne.

Voici les contraintes ou l’algorithme qui va vous permettre d'améliorer ce programme, qui doit être téléchargé et ouvert avec scratch. AppIcon128.png

  • On sait que pour avoir un rendement intéressant, (production d’électricité), il faut à la fois un minimum de vent et également un maximum de vent. Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h.

  • Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h.

  • En cas de rafales, les pales bougent et diminuent leur prise au vent. La production baisse un peu mais ne s'arrête pas totalement. D'autres types d'éoliennes peuvent être arrêtées. C'est le cas par jour de très grand vent, quand la vitesse moyenne  dépasse les 90 km/h." 

  • Une régulation qui se fait automatiquement : les éoliennes sont munies de capteurs qui envoient des messages aux moteurs des pales pour ajuster leur angle selon la force du vent. "Si une anomalie est détectée, un technicien est automatiquement alerté."

  • Quand la vitesse du vent atteint 45 km/h, l’éolienne fournit sa puissance nominale. Lorsque la vitesse du vent dépasse 90 km/h, les pales de l'éolienne sont mises “en drapeau“ (parallèles à la direction du vent) et leur portance devient quasiment nulle. L’éolienne ne produit plus d’électricité"

  • En cas d’arrêt d’urgence, un frein à disque placé sur l’axe rapide permet de mettre l’éolienne en sécurité."

  • Tant que la vitesse du vent reste supérieure à 90 km/h, le rotor tourne en roue libre (quelques tours par minute) et la génératrice est déconnectée du réseau. Dès que la vitesse du vent diminue, l’éolienne se remet en production.

  • En cas de réparation ou de révision arrêter l’éolienne

5 : Synthèses

Qu'est qu'un modeleur Volumique 3D tel que Tinkercad logo_tinkercad_2.png ?

6 :  Référence au socle commun de compétence

Connaissances, synthèse

Capacités

Activités

Ressources en icone-pdf_7.png

Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.(C1-2) Mettre en forme les matériaux Fabrication

Les matériaux de la maquette

Les machines outils

Rechercher des solutions techniques , choisir (C1.4)

Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.

Participer à l’organisation et au déroulement de projets.

(C1-5)

S’organiser pour réaliser la maquette

Démarches technologiques

Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution.

(C2,6)

Les outils de mesure (C1-1)

Contrôler les dimensions (C1-1)

Associer des solutions techniques à des fonctions. (c2.4)

Associer des solutions techniques à des fonctions.

Comment numériser des images, les modifier.

Travail collaboratif

(C2-6)

Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution.

Faire des choix en groupe

Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.

(C3-2)

Utiliser un logiciel de modélisation Utilisation de
Tinkercad logo_tinkercad_2.png
Utilisation de Tinkercad 3D

Programmation

(C4-2)

Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.

Programmer un algorithme avec scratch

scratch

Utilisation de Scratch

Environnement informatique (C5,2)

Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

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Catégorie : - Cours 3°
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Glossaire

Cahier des charges

Document définissant le besoin, les contraintes et les normes qu'un projet doit respecter pour sa réalisation.

Capteur

Dispositif électronique de mesure d'une grandeur physique qui délivre une information utilisable pour une observation ou une commande

Matériau

Matière d'origine naturelle ou artificielle permettant de fabriquer des objets. Les matériaux peuvent être métalliques, organiques. minéraux ou composites.

Numérique

Représentation de données, de grandeurs physiques sous forme de nombres.

Dans les transferts de données numériques, ces données numérique sont transformées en chaine de 0 et de 1

Prototype

Premier exemplaire d'un produit, permettant de réaliser des essais et de prévoir les modifications lors de la conception.

Roue libre

Mécanisme qui permet de pédaler sans arrêter le mouvement du pignon d'une bicyclette. Ce système est aussi utilisé dans de nombreux mécanismes.