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Direction Régionale De l’Education de Sousse DEVOIR DE SYNTHESE N°2 Génie Mécan

Direction Régionale De l’Education de Sousse DEVOIR DE SYNTHESE N°2 Génie Mécanique PALETTISEUR 4ème Sciences Techniques Mars 2010 Nom et prénoms : …………………….……………………………….. 4ème ST : ………. N° : ………. A- PARTIE GENIE MECANIQUE 1- Analyse fonctionnelle : ………/ 0,75 pt  En se référant au dossier technique, donner :  La fonction globale du système « Palettiseur » : Palettiser (Empiler) les cartons (0,25 pt)  La matière d’œuvre d’entrée : Palette + carton (0,25 pt)  La matière d’oeuvre de sortie : cartons empilés (0,25 pt) 2- Etude du l’unité d’élévation d’axe « Z » : ………/ 2,25 pts En se référant au dossier technique page 5/5, Compléter le diagramme F.A.S.T relatif à la fonction technique FT1. (9 x 0,25 pt) FT11 : Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation Moteur Mt5 FT12 : Transmettre à volonté le mouvement de l’arbre moteur (03) à l’arbre d’entré (12) Embrayage FT 1 : Transformer la rotation de l’arbre moteur en translation de la tige (41) FT13 : Guider en rotation l’arbre d’entrée (12) 2 roulements (11 + 14) Lier complètement le pignon conique (16) à l’arbre d’entrée (12) Forme cylindrique + Rainure + clavette // (18) + Bague (15) + Rondelle Grower (19) + Ecrou H (21) FT 14 : Transmettre le mouvement de l’arbre d’entrée (12) à l’arbre cannelé (27) Engrenage conique (16 - 23) Lier complètement la roue conique (23) à l’arbre cannelé (27) Forme cylindrique + Bague (25) + Goupille élastique (24) FT15 : Guider en rotation l’arbre cannelé (27) 2 Coussinets (26) FT16 : Transmettre le mouvement de l’arbre cannelé (27) à l’écrou spécial (46) Engrenage (31- 48) FT17 : Transformer le mouvement de rotation en mouvement de translation Vis (44) + Ecrou spécial (46) FT18 : Guider en translation le pignon (31) Cannelure Dossier Pédagogique PALETTISEUR Page 1/8 Solutions technologiques Nom : …………………………………... Prénom : ……….…………..………….. Classe : 4ST ……. N° : ……. 3- Etude de l’embrayage-frein : ………/ 2 pts  En se référant au dossier technique page 5/5, on demande de : a- Donner la désignation de l’embrayage utilisé :  Embrayage progressif à friction plane mono-disque (0,5 pt) b- Donner la nature de la commande extérieure de cet embrayage :  Commande électromagnétique (0,5 pt) c- Calculer le couple transmissible de l’embrayage C, sachant que : Le coefficient de frottement est f = 0,35 ; L’effort presseur des ressorts (10) est ||Fr|| = 435 N ; L’effort d’attraction magnétique créé par l’électro-aimant (56) est ||Fatt||= 1350 N ; Les rayons des garnitures (08) sont R = 40 mm et r = 28 mm ;  C = . n . F . f . Avec n = 1 et F = Fatt - Fr  F = 1350 - 435 = 915 N d’où C = x 915 x 0,35x x10-3 = 11 N.m (1 pt) 4- Cotation fonctionnelle : ………/ 3,25 pts a- La condition JA est-elle minimale ou maximale ? Maximale (0,25 pt) Justifier : Car le roulement (14) à la possibilité de se déplacer à droite jusqu'à elle bute le corps (28) (0,5 pt) b- Tracer les chaînes de cotes relatives aux conditions JAMax et JB (2 x 1 pt) c- Ecrire l’équation relative à la condition JAMax (0,25 pt)  JAMax = a15Max – a28min Dossier Pédagogique PALETTISEUR Page 2/8 C = 11 N.m Nom : …………………………………... Prénom : ……….…………..………….. Classe : 4ST ……. N° : ……. 5- Etude du réducteur : ………/ 4 pts Le réducteur, associé au moteur (Mt5), est constitué par deux couples d’engrenages (16, 23) et (31, 48) ( Voir dossier technique page 5/5) Sachant que : - L’entraxe a 31-48 = 58 mm ; le module m31-48 = 2 mm - Le rapport de transmission r16-23 = - Le rapport de transmission r31-48 = - La vitesse de rotation de l’arbre d’entré (12) N12 = 1300 tr/mn - Le couple appliqué sur cet arbre C12 = 11,018 Nm a- Calculer les nombres de dents du pignon (31) et de la roue (48). (2 x 0,5 pt)  a 31-48 =  Z31+ Z12 =   dans   Z48 + Z48 =  Z48 = r31-48 = =  Z31 = Z48  AN : Z48 = = 32 dents ; d’où Z31 = 26 dents ………………………………………………………………………………… Z31 = 26 dents Z48 = 32 dents b- Calculer le rapport de réduction global r12-46 r12-46 = r16-23 x r31-48 = x = (0,5 pt) c- Calculer la vitesse de rotation de l’écrou spécial (46)  r12-46 =  N46 = r12-46 . N12  N46 = x1300 = 845 tr/min (0,5 pt) d- Calculer la puissance sur l’écrou spécial (46), sachant que le rendement global du réducteur est  = 0,9   =  P46 = .P12 avec P12 = C12.ω12 d’où P46 = . C12 . ; AN : P46 = 0,9x11,018x ≈ 1350 watt (1 pt) e- Calculer la vitesse de translation de la tige (41) en (m/s), sachant que le pas apparent de la vis (44) Pa = 2 mm et le nombre de filets n = 2 filets  V41 = N41.Pas = N46.n.Pa ; AN : V41 = x 2 x 2 x10-3 = 0,056 m/s (0,5 pt) f- Déterminer la course C41 de la tige (41) pendant 15 s  V41 =  C41 = V41.t = 0,84 m (0,5 pt) Dossier Pédagogique PALETTISEUR Page 3/8 r12-46 = N46 = 845 tr/min P46 = 1350 watt V41 = 0,056 m/s C41 = 0,84 m Nom : …………………………………... Prénom : ……….…………..………….. Classe : 4ST ……. N° : ……. 6- Etude de la fonction assemblage : ……… / 2 pt (4 x 0,5 pt)  Indiquer les solutions technologiques assurant la mise et le maintien en position des assemblages : (23) - (27) et (03) -(05). Mise en position Maintien en position Assemblage de la roue conique (23) avec l’arbre cannelé (26) Forme cylindrique + Bague (25) (épaulement) Goupille (24) Assemblage de l’arbre moteur (03) et le plateau moteur (05) Forme cylindrique + Rainure + clavette // (57) + épaulement Rondelle + Vis H 7- Etude du guidage de l’arbre cannelé (27) : ……… / 5,75 pts Pour mieux encaisser les efforts axiaux qui s’exercent sur l’arbre cannelé (27), on se propose de remplacer les deux coussinets (26) par deux roulements à une rangée de billes à contact oblique type BT. a- Quel type de montage faut-il adopter ?  (0,5 pt) Montage en X Montage en O  b- Justifier le choix de ce montage :  Organes de transmission à l’extérieur des 2 roulements (0,5 pt) c- Le réglage du jeu de fonctionnement sera fait sur les bagues extérieures ou sur les bagues intérieures ?  Sur les bagues intérieures (0,5 pt) d- Réaliser le montage de ces roulements. (3 x 0,5 pt) e- Compléter la liaison encastrement de la roue conique (23) avec l’arbre cannelé (27) en utilisant les composants normalisés fournis sur la page 4/5 du dossier technique. (2 pt) f- Indiquer les tolérances des portées des roulements. (3 x 0,25 pt) Dossier Pédagogique PALETTISEUR Page 4/8 Echelle 1:1 Remarque :  Montage impossible = 0 / 1,5 pt  La liaison encastrement :  Emplacements des composants = 3x0,25 pt  Représentation à l’échelle = 3x0,25 pt  Jeu fonctionnelle = 0,25 pt  Hachure = 0,25 pt uploads/s1/ dp-palettiseur-corrige-couleur.pdf