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LYCEE IMEM MOSLEM LABORATOIRES DE GENIE MECANIQUE & ELECTRIQUE ---------------

LYCEE IMEM MOSLEM LABORATOIRES DE GENIE MECANIQUE & ELECTRIQUE ---------------- DEVOIR DE SYNTHESE N°1 04Décembre.2012 -------------------- 4TECHNIQUE Durée : 4h Coef.4 EPREUVE : C H A I N E D ’ E M B A L L A G E D E S F E U I L L E S D E P A P I E R 1- Présentation: Le robot empileur représenté par la figure.1 fait partie d’une chaîne d’emballage des feuilles de papier. Il permet d’empiler les rames de papier en colonne de quatre afin de les ranger dans des cartons. 500 feuilles A4 A4 500 feuilles Tapis T1 Rame de papier Colonne d'empilage Capteur C Détecteur pb Moteur M3 Tapis T3 Convoyeur à chaîne T2 Vérin C1 Table T Fourches Moto-réducteur M1 Moto-réducteur M2 Expédition Figure.1 Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 1/6 DISCIPLINES TECHNIQUES 2- description du fonctionnement : Le tapis ( T1 ) fonctionne en permanence, et amène une rame de papier au convoyeur à chaîne ( T2 ) environ toutes les 5 minutes. Les conditions initiales de positionnement du « robot empileur » étant remplies ( t0 , n0 , f0 actionnés et T2 à l’arrêt ). ( voir figure.2 ) Une impulsion sur le bouton ( Dcy ) doit lancer le convoyeur à chaîne ( T2 ) qui positionne la rame de papier entre la table et la colonne d’empilage. Une fois la rame est en bonne position, elle sera détectée par le détecteur de proximité ( pb ) qui commande l’arrêt du convoyeur ( T2 ) et la montée de la table ( T ) jusqu'à que le capteur ( t1 ) sera activé. Ce dernier provoque la sortie de deux fourches qui pénétrent dans les deux rainures de la table ( T ). Cette sortie est signalée par le capteur ( f1 ) qui doit commander simultanément : - la descente de la table ( T ), - la montée des fourches pour soulever la première rame laissant la place à la rame suivante, - la remise en marche du convoyeur ( T2 ) qui ramènera une deuxième rame jusqu'à avoir pb=1. Le convoyeur ( T2 ) doit alors s’arrêter de nouveau et la table ( T ) remonte jusqu'à ce que ( t1 ) soit activé Le recule des fourches doit alors avoir lieu et la première rame repose sur la précédente. L’action sur ( f0 ) provoque la descente des fourches jusqu'à n0=1. Le cycle d’empilage des rames reprend si le nombre des rames arrivées sur la table ( T ) est inférieur à quatre* ; si ce nombre est atteint il faut descendre la table ( T ) pour poser la colonne des rames sur le convoyeur ( T2 ), puis :  En cas d’une marche continue ( mc ) : mise en marche du convoyeur ( T2 ) pour évacuer la colonne de 12 rames vers le tapis ( T3 ) et reprise automatique du cycle.  En cas d’une marche cycle par cycle ( c/c ) : assurer le même fonctionnement, mais à la suite d’une impulsion sur le bouton ( Dcy ).Dans ce cas, l’impulsion sur ( Dcy ) ne permet que la formation d’une seule colonne de 12 rames qui reste dans la colonne d’empilage.  Le nombre de rames peut être compté par un compteur ou plus simplement par action d’un capteur ( H ) positionné à la hauteur désirée de la pile. 3- Description du moteur réducteur ( M1 ) L’entraînement du tapis ( T1 ) est assuré par le moteur réducteur ( M1 ) dont le dessin d’ensemble est donné par la page suivante . L’arbre moteur est accouplé à l’arbre d’entrée d’un réducteur composé d’un train d’engrenage ( 4,7,6,8 ) Le mouvement de rotation de l’arbre ( 5 ) du réducteur est transmis au tambour moteur du tapis ( T ) par un système pignons et chaîne ( voir figure.1 ) 5- Nomenclature du moteur réducteur ( M1 ) 8 1 Couronne 16 6 Boulon, H 24 2 - - - 7 1 Roue dentée 15 24 Rondelle belleville 23 1 Rondelle Grower 6 1 Arbre intermédiaire 14 1 disque 22 1 Vis H 5 1 Arbre de sortie 13 1 Plateau 21 1 Rondelle plate 4 1 Arbre d’entrée 12 1 Plateau 20 2 Entretoise 3 1 Couvercle 11 1 Pignon 19 2 Roulement 2 1 Couvercle 10 1 Couvercle 18 2 Roulement 1 1 Carter 9 4 Couvercle 17 1 Roulement REP. NB. DESIGNATION REP. NB. DESIGNATION REP NB. DESIGNATION Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 2/6 4-Données technologiques : Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 3/6 Extrait 1 de la carte électronique de commande du système X Y Brochage et chronogramme du circuit 74191 Table de fonctionnement et brochage du circuit 7490. Table de fonctionnement du circuit 74181 Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 4/6 RCO TC D0 D1 D2 D3 E D/U Q0 Q1 Q2 Q3 PL Table de fonctionnement du circuit 74181 Brochage du circuit 74181 Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 5/6 Brochage et fonctionnement du circuit 7485 : Si Extrait 2 de la carte électronique de commande du système Les amplificateurs linéaires intégrés ALI1 et ALI2 sont supposés idéaux et ayant un coefficient d’amplification Ad = +∞ Caractéristique de transfert d’un comparateur à double seuils : Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 6/6 2,5v Ve VS Ve VS 5v ALI1 ALI2 VH VB Nom :………………………………………….Prénom :…………………………………………….N°… PARTIE GENIE ELECTRIQUE : Etude de la carte de commande du circuit 1/Etude du circuit 74191 : 1-1/ On se référant au dossier technique page 3/6 et 4/6 compléter la table de fonctionnement du circuit par les mots suivants : compte ;décompte ;bloqué ;chargement ;sans changement.(1,5pt) PL D/U E CLK fonctionnement 1 1 0 ↓ 1 0 0 ↑ 0 x x x 1 x 1 x 1 1 0 ↓ 1 1 0 ↑ 1-2/ Cocher la bonne réponse :(1pt) Le circuit 74191 est utilisé dans le montage de la figure 1 comme *Compteur synchrone modulo 16 *Décompteur asynchrone modulo 10 *Compteur synchrone modulo 12 * Décompteur asynchrone modulo 16 *Compteur synchrone modulo 10 * Décompteur synchrone modulo 12 2/ Etude du circuit 74181 : (3pts) En se référant au dossier technique page 3/6 et 5/4 compléter les tableaux suivants : A la 6ème impulsion de H et X = Y = 7(10) S3 S2 S1 S0 Fonction réalisée S’3S’2S’1S’0 Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 1/5 A la 12ème impulsion de H et X=9(10) et Y= 6(10) S3 S2 S1 S0 Fonction réalisée S’3S’2S’1S’0 3/ Production d’une solution : (2pts) On désire réaliser un compteur asynchrone décimal à base du circuit 7490 qui , commandé par le même horloge H permet d’afficher sur des afficheurs à 7 segments le nombre d’impulsions réalisées par l’horloge. 4-Etude du montage à ALI1 : 4-1/Appliquer les lois de Kirshoff pour montrer que VS1= 3 – 0,5V1 (2pts) ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 2/5 7490 7490 6v I1 I1 I2 ….. ….. 4-2/ On donne la représentation cartésienne de la tension V1, tracer celle de VS1.(échelle 1v/cm) (1pt) 2-Etude du montage à ALI2 : Le montage est attaqué par la tension V’S1 ≠ VS1. 2-1/Quel est le régime de fonctionnement de l’ ALI2 ? Justifier. (0,5pt) ………………………………………………………………………………………………………………………… 2-2/Tracer la caractéristique de transfert du montage, lorsque V’S1 varie entre -17,5v et 17,5v. (Nb : pour les deux représentations graphiques prendre l’échelle 5v/cm.) (1pt) Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 3/5 7,5v t V1 ; VS1 ALI2 Analyser le fonctionnement du montage ici V’S1 Vd ……….. ……….. 2-3/On donne la représentation cartésienne de la tension d’entrée V’S1 tracer celle de VS2 (1pt) 3-Etude du comparateur à double seuils : 3-1/Quel est, parmi les deux montages suivants, celui qui admet la fonction de transfert tracée dans le dossier technique page 4/4 ? Justifier. (0,5pt) ………………………………………………………………………………………………… 3-2/Pour le montage choisi : 3-2-1 : Donner l’expression de Vs en fonction de Ad et Vd (avec Vd = VE+ - VE-) (1pt) .......................................................................................................................................................................... 3-2-2 : Déterminer l’expression de Vd en fonction de Ve, Vs ,R1 et R2 .(1pt) ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 3-2-3 :Pour quelle valeurs de Ve aura – t- on VS = +Vcc (0,5pt) ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………. Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 4/5 Montage 1 Montage 2 i i ……….. ……….. 3-2-4 : Pour quelle valeurs de Ve aura –t- on VS = -Vcc (0.5pt) ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 3-2-5 : On se référant à la caractéristique de transfert du comparateur à double seuils (dossier technique page 4/4) , et on utilisant l’expression précédente ,trouver le rapport R1/R2 (1pt) ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… 3-2-5 : La tension V’S1 est appliquée à l’entrée du montage considéré, trouver la représentation cartésienne de VS. (2pts) Dossier technique CHAINE D’EMBALLAGE DES FEUILLES DE PAPIER Page 5/5 uploads/s1/ devoir-de-synthese-n01-technologie-chaine-d-x27-emballage-des-feuilles-de-papier-bac-technique-2012-2013-mr-hadjkacem-abdelkarim.pdf