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Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 1

Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 1/8  LYCEE SECONDAIRE MAZZOUNA  DEVOIR DE CONTRÔLE N° 2 Nom et Prénom : …………………………………………………….. N° : …… Classe : 4 S.T…… A.S:2011-2012 Réalisé par : HENI ABDELLATIF A – PARTIE GENIE MECANIQUE : 1- En se référant au dossier technique, compléter la modélisation du système : (2 pts) 2- En se référant au dessin d'ensemble à la page 5/5, donner les repères et la désignation des composants assurant les fonctions techniques suivantes : (2 pts) Fonction technique Composants + repères adhérence Obstacle Transmission de mouvement au tambour Transmettre la rotation de l'arbre moteur à la poulie (2) …………………………. ……….... ………….. Transmettre la rotation de la poulie (2) à l'arbre (4) …………………………. ………… ………….. Transmettre la rotation de l'arbre (4) à l'arbre (24) …………………………… …………. …………… Transmettre la rotation de l'arbre (24) au tambour …………………………… …………. …………… Embrayage de l'arbre (4) Commander l'embrayage …………………………. Avoir une surface de contact liée à l'élément moteur (poulie 2) …………………………. Créer l'effort presseur pour embrayer …………………………. Freinage de l'arbre (4) Commander le frein …………………………… Avoir une surface de contact liée à l'élément fixe (frotteur) …………………………… Créer l'effort presseur pour freiner …………………………… MECANIQUE /20 Unité de préparation de membranes de pile à combustible Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 2/8 D i s q u e e m b r a y a g e D i s q u e e m b r a y a g e 3°- Compléter les schémas cinématique relatif à l'embrayage suivant les deux positions : (2 pts) Position embrayée Position débrayée 4 – COTATION FONCTIONNELLE 4-1- Cotation fonctionnelle : (1,5 pt) 4-2 - Tracer les chaînes de cotes relatives aux conditions A maxi et B mini 4-3 – Dans quelle condition, on a les conditions A maximale et B minimale …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… 4-4 – Indiquer les ajustements représentés sur le dessin 5- ELEMENTS DE DEFINITION D’UN PRODUIT : (1,5 pt) Sur le dessin de définition de l'arbre (4) : a – Compléter les spécifications géométriques indiquées (partout IT = 0,05) b – Compléter les spécifications des états des surfaces Ra 3,2 et Ra 0,8 c – Reporter les cotes fonctionnelles relatives : Aux chaînes de cotes relatives aux conditions A maxi et B mini Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 3/8 6 -CALCUL DE PREDETERMINATION ET DE VERIFICATION : En se référant au dessin d’ensemble et aux schémas cinématique du mécanisme d’entraînement du plateau aspirateur à la page 3/5 et 5/5 : 6-1- Transmission de mouvement : (3,5 pt) a- Calculer le rapport r1 entre (30) et (2) ………………………………………………………………………………………………………………… b- Calculer le rapport r2 entre (15) et (22) ………………………………………………………………………………………………………………… c- Calculer le rapport r3 entre (28) et (31) ………………………………………………………………………………………………………………… d- Calculer le rapport global rg ………………………………………………………………………………………………………………… e- Calculer la vitesse de rotation du tambour N Tambour …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… f- Calculer la vitesse de déplacement du tapis d'évacuation V Tapis en m / s sachant que le diamètre du tambour DT = 500 mm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 6-2- Résistance des matériaux a – Torsion (5 pts)  L'arbre (4) est en acier de section cylindrique pleine résistance à la limite élastique au glissement Reg = 200 N / mm2 avec un coefficient de sécurité s = 3 et un module d'élasticité transversal G = 8. 104 N / mm2  Il tourne à une vitesse de rotation N4 = 225 trs / mn avec une puissance P4 = 1,6 Kw a1 - Calculer le couple C4 (Mt4) appliqué à l'arbre ( 4 ) : …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… b1 - Calculer le diamètre minimal d1mini qui garantie la résistance de l’arbre à la torsion : …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………... c1 – calculer l’angle de torsion α en degré(°) sachant que la longueur de l’arbre L= 2000 mm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… d1 - Calculer le diamètre minimal d2mini lorsque l’angle unitaire de torsion ne dépasse pas 1 °/m (θ maxi = 1 ° / m) ……………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………….…… ………………………………………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………………………………….… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………... Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 4/8 e1 – Déduire le diamètre dmini parmi ces deux conditions (de déformation et de résistance). …………………………………………………………………………………………………………………… f1 – Calculer la contrainte tangentielle maximale τ maxi et Représenter sur une section droite de l'arbre (4) la répartition des contraintes tangentielle τ on donne d = 18 mm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ............................................................................................................................................................. …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 6-3- Conception : (2,5 pts) Pour augmenter le rendement du réducteur et pour la rigidité du montage à cause des vibrations de la transmission par pignon et chaîne, on se propose de modifier le guidage en rotation de l'arbre de sortie (24) par deux roulements à bille à contact oblique type BT. Sur le dessin de conception ci-dessous : Compléter le montage des roulements, la liaison encastrement du pignon (28) par un écrou à encoche et rondelle frein, compléter la représentation du couvercle (32) et prévoir l'étanchéité des roulements Echelle :  : 4 N/mm2 1 mm Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 5/8  LYCEE SECONDAIRE MAZZOUNA  DEVOIR DE CONTRÔLE N° 2 Nom et Prénom : …………………………………………………….. N° : …… Classe : 4 S.T…… A.S:2011-2012 Réalisé par : TOUAHRA HAFEDH B-PARTIE GENIE ELECTRIQUE I- Etude de la commande du système : 1- En se référant au dossier technique (pages 1/5 et 2/5), compléter le GRAFCET d’un point de vue de la partie commande et le GRAFCET codé automate. 2- Déterminer les équations d’activation A et de désactivation D des étapes 6, 8 et 9. 0 9 …….. 1 ………. T dcy .ℓ10.s1.s2.s3.s6 2 ……..… 3 ……….. KA 4 ……...... KA 5 …….... KA 8 ……..... KA 7 ……...... KA …………. l11 …… ……. S6. X ……… S4 ……… ……. 6 ………. KA S7 0 9 ……….. 1 ………. T ……………… 2 ……….. 3 ……….. KA 4 ……...... KA 5 ……..... KA 8 ……...... KA 7 ……...... KA …………. ………. …… ……. …….. ……… …… ……… ……. 6 ……..... KA …… ELECTRIQUE /20 Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 6/8 Etapes Activation Désactivation 6 A6 = …………………………… D6 = …………………………… 8 A8 = …………………………… D8 = …………………………… 9 A9 = …………………………… D9 = …………………………… 3- En se référant au GRAFCET précédent et aux tableaux d’affectation, page 3/5 du dossier technique, compléter (TSX) la liste des instructions relatives aux étapes 6, 8, 9 et à la sortie KA . Automate TSX …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… Etape 6 (%M6) …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… Etape 9 (%M9) …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… Etape 8 (%M8) …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… …………..………… Sortie KA II- Etude du moteur Mt2 : Le moteur de déplacement MT2 est un moteur asynchrone triphasé à rotor en court-circuit, portant les indications suivantes : 220V / 380V ; 11A / 6,4A ; n = 1455tr/min. Le moteur est alimenté par un réseau triphasé 220V / 380V – 50Hz. L’essai à vide du moteur sous sa tension nominale a donné les résultats suivants : Puissance absorbée à vide Pa0 = 260W ; intensité du courant en ligne I0 = 3,2A. Les pertes mécaniques sont évaluées à Pm = 130W dans les conditions normales de fréquence et de tension. La mesure à chaud de la résistance d’un enroulement du stator a donné r = 0,65Ω. 1- Donner le type du couplage convenable pour que le moteur fonctionne normalement. Justifier. Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES DE PILE A COMBUSTIBLE Page 7/8 …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Quel est le nombre de pôles du stator ? …………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………….. 3- Pour le fonctionnement nominal, calculer le glissement du moteur. …………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………….. 4- Le fonctionnement du groupe (moteur + charge) est caractérisé par le point de fonctionnement de coordonnée (Tu = 19,46Nm ; n = 1455tr/mn). Sachant que le rendement vaut pour ce point 87,7%, compléter le bilan de puissances ci-dessous par la désignation (D) ; la formule (F) et le résultat (A.N) en allant dans l’ordre suivant des étapes : ①②③④⑤⑥ III- Etude Mt1 III-1- Caractéristiques du moteur Mt1 Ce moteur étant alimenté par un réseau triphasé 230/400V - 50 Hz Le graphe ci-dessous représente le couple utile Tu = f(n’) de ce moteur et le couple résistant TR = f(n’) du malaxeur qu’il entraine. Légende D Nom de la puissance F Formule analytique A.N RESULTAT D Pertes mécaniques A.N Pm = 130W D Puissance utile F Pu = ……………………. A.N Pu = ……………………. D ……………………. F Ptr = …………... A.N Ptr = …………… D ………………………… F Pa = ………………... A.N Pa = 3379,2W D ………………………………... F Pfs = Pa0 = …………… A.N Pfs = ………………………. D ………………………. F Pjs = ……………… A.N Pjs = 79,87W D ………………………………. F Pjr = ……………………… A.N Pjr = ……………………... 4 2 1 5 3 6 Feuille réponses UNITE DE PREPARATION DE MEMBRANES uploads/s3/ devoir-de-controle-n02-technologie-unite-de-preparation-de-membrane-de-pile-a-cmbustible-bac-technique-2011-2012-mr-abdellatif-heni-pdf 1 .pdf