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Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 1/6 FOUR Co

Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 1/6 FOUR Constitution du sujet : - Dossier technique : Pages : 1/6, 2/6, 3/6, 4/6, 5/6, et 6/6 - Dossier réponses : Pages : 1/8, 2/8, 3/8, 4/8, 5/8, 6/8, 7/8 et 8/8. Travail demandé : - 1 ère partie (génie mécanique) : pages 1/8, 2/8, 3/8 et 4/8. - 2 ème partie (génie électrique) : pages 5/8, 6/8, 7/8 et 8/8. I- Mise en situation : La figure ci – dessous, représente une ligne automatisée pour la production de pains de première qualité : de bon volume, bien cuits, avec une durée de vie prolongée où tout le processus de cuisson est entièrement automatisé. Ce four a l’avantage de produire différentes sortes de pains (petits pains, brioches, baguettes, pains cuits en moule, …), selon un fonctionnement économique. La gamme de pains et de produits de boulangerie est fabriquée d’un mélange, de farine, d’eau, de sel et de levure. La structure de cette ligne est représentée par la figure 1, ci-dessous : Produit REMARQUES : - Toutes les opérations de fabrication sont automatisées sauf l'opération de pétrissage. - L'objet de notre étude se limitera au sous système de chargement et de cuisson au niveau du four. Dictionnaire • Pétrissage : Faire de la pâte. • Scarification : fente allongée réalisée sur le pain. II- Présentation de l'unité de chargement du four : Elle se compose principalement de 2 modules fonctionnels :  Un module de chargement des groupes de batons de pains scarifiés qui comprend :  Une table fixe de chargement servant de stock de pains (non représentée). L LY YC CE EE E M ME ED D A AL LI I A AN NN NA AB BI I R RA AS S D DJ JB BE EL L DEVOIR DE SYNTHESE N°2 SECTION : SCIENCES TECHNIQUES Durée : 4 heures Epreuve : GENIE ELECTRIQUE 4ème SC.TECH Figure 1  Pétrissage Division 1èreFermentation Façonnage2èmeFermentation Scarification Cuisson Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 2/6  Une table de transfert, pouvant se déplacer verticalement, distribue les pains aux différents niveaux du four, à travers un tapis de transfert, commandé par un moteur MTC.  Un module de réglage de la température du four. III- Description du mécanisme de commande de la table de transfert : La table de transfert est commandée par un moteur MEC muni d'un réducteur , dont l'arbre de sortie est encastré avec un pignon (25) (voir dossier technique, page 6/6). L’engrènement du pignon (25) avec la crémaillère fixe (23), provoque la translation verticale de cette table. Deux galets pouvant rouler sur des rails en I (vue suivant F), assurent le guidage en translation vertical de l’ensemble (table de transfert, moteur, réducteur – embrayage – frein). IV- Présentation de la partie commande Une carte est chargée de la commande du variateur de vitesse et de la gestion des pannes. Elle est placée dans un coffret qui renferme aussi la partie puissance. Cette carte est constituée principalement des éléments suivants :  Un bouton Marche/Arrêt (m)  Un bouton poussoir qui commande une sonnerie (S1)  Un afficheur lumineux qui indique la température du four. Figure 2 Tapis de transfert MTC MEC Pignon Réducteur p1 p2 p3 p4 MT4 Moteur de l’étage 4 Crémaillère Vers les étages supérieurs du four S MT1 - Moteur de l’étage 1 MT2 - Moteur de l’étage 2 ……. MTn - Moteur de l’étage n Table de transfert m Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 3/6 Le déplacement vertical de la table de transfert ainsi que la table de chargement et l’avance des tapis des étages sont gérées par un microcontrôleur PIC 16F84A, on s’intéressera uniquement au chargement du niveau 1. Circuit de commande et VARIATEUR DE VITESSE du moteur Mt1 V2 + A3 - - A5 + - A6 + S Q R Q Vd1 Vd2 V1 V3 VS1 VS2 +6v 0v +6v 0v G Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 4/6 B. Asservissement de la température du four La température θ du four est choisie par l’opérateur selon le schéma structurel ci-desssous : R R F2 + A1 - +12V -12V Vc Vr  - + V1 R + - +12V -12V Vr F6 + A4 - F7 6 F6 V0 R Vr = 0,75. V0 VC Vr Afficheur de la température  Décodeur BCD/7 segments On rappelle que tous Les A.L.I, sont considérés comme idéaux Capteur de Températur e Alimentation du four Capteur de Température θS ALIMENTATION FOUR I N T E R F A C E VS F4 + A2 - VS R3 R4 F3 + A3 - F4 F5 F1 ε VF +12v 0v +12 -12 R2 R1 F2 R R + A1 - V1 R5 R6 Rc Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 5/6 k j b  d Nomenclature : Eléments standards : 20 1 roue dentée 40 1 Electro-aimant KE 19 1 Roulement type BC 39 1 Ressort 18 1 Vis FHc 38 1 Disque d'embrayage 17 1 Rondelle spéciale 37 1 Ecrou à encoches 16 1 Clavette Parallèle 36 1 Roulement type BC 15 1 Pignon 35 1 roue dentée 14 1 Entretoise 34 1 Boîtier à droite 13 2 Roulement type BC 33 1 corps 12 3 Vis CHc 32 1 Roulement type BC 11 1 Plateau fixe 31 1 Pignon arbré 10 1 Armature 30 1 Clavette Parallèle 9 3 Vis CHc 29 1 Vis CHc 8 1 Rondelle - butée 28 1 Rondelle d'appui spéciale 7 1 Entretoise 27 1 Rondelle d'appui 6 1 Couvercle 26 1 Arbre de sortie cannelé 5 1 Anneau élastique 25 1 Pignon 4 1 Arbre d’entrée du réducteur 24 1 Roulement type BC 3 2 Roulement type BC 23 1 Crémaillère 2 1 Poulie réceptrice 22 1 Boîtier gauche 1 2 courroie trapézoïdale 21 1 Entretoise Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation REDUCTEUR - EMBRAYAGE - FREIN d a b j k de 17 à 22 inclus 6 6 d – 3,5 d + 2,8 22 à 30 8 7 d – 4 d + 3,3 30 à 38 10 8 d – 5 d + 3,3 d D E d D E 8 22 7 20 35 7 9 24 7 22 35 7 10 26 7 25 35 7 02 32 7 35 52 7 Dossier Technique – LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS – Page 6/6 F Vue suivant F Rail de guidage Galet Echelle: 2 / 3 Réducteur - embraye - frein Dossier pédagogique LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS A- ETUDE DU MOTEUR MT 1: On donne les caractéristiques nominales des machines à partir de la plaque signalétique. Un=220V ; Uex= 180 V ; Pun= 6000 W ; nn= 1200 tr/mn ; Iex = 1,2 A *Essai à rotor bloqué : Ub= 10 V ; Ib= 33,33A *Essai à vide : U= 220 V ; I0 = 1,56 A ; n0 = 1249tr/mn ; Tu0= 0Nm * Essai en charge :Un=220V ; nn= 1200tr/mn ; In= 30A ; Tun= 47,8Nm 1/ ESSAI A ROTOR BLOQUE ( MESURE DE LA RESISTANCE DE L’INDUIT ) : (1,5PTS) a/ Rappeler le schéma équivalent de l'induit d'un moteur à courant continu et déduire l'expression de U en fonction E', Ra et I puis en fonction de N,, n , Ra et I U = ……………………………………… …………………………………..…. b/ A quoi est équivalent ce schéma lorsque le rotor est bloqué ( n=0 )? Justifier votre réponse, Compléter le schéma équivalent. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. c/ Déduire la valeur de la résistance Ra de l’induit ? …………………………………………………………………………………….. 2/ ESSAI A VIDE : (1,25PTS) Calculer : a-/La puissance absorbée par l’induit à vide : ………………………………………………………………………. b-/ La puissance utile à vide : ………………………………………………………………………..……………….. c-/ Les pertes constantes : ……………………………………………………………………….………….………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… d-/ quel est l’intérêt de l’essai à vide : ………………………………………………………………………..………… 3/ ESSAI EN CHARGE : (2.5PTS) Calculer : a-/ La puissance absorbée par l'induit : ………………………………………………………………………………. b-/ La puissance absorbée par l'inducteur : ………………………………………………………………………… c-/ La puissance absorbée par le moteur : …………………………………………………………………………… d-/ le rendement du moteur : ………………………………………………………………………………………… 4-/ Déduire le bilan énergétique : U + - …… =………… …… = ……….… …… = ……………… …… = ………………… ……= …………… ……… = ……….… …… =…………… …… =………… U + - NOM : ……………………………….. PRENOM : …………………………………….. N° : …………. CLASSE : 4SC.tech ……….. Page : 1/4 Dossier pédagogique LIGNE AUTOMATISEE DE PRODUCTION DE PAINS VARIATEUR DE VITESSE : (3.75PTS) Un moteur à courant continu est alimenté à travers un hacheur série selon la figure3 page 3/6 du dossier technique : -Le hacheur fonctionne à une fréquence f = 500Hz. La tension de l’induit V = 220V et sa résistance Ra =0,3Ω - L’interrupteur H est fermé lorsque 0<t<αT et ouvert entre αT et T - La diode est supposée parfaite. - L’inductance de la bobine L est de valeur suffisante pour que le courant traversant l’induit du uploads/Industriel/ devoir-de-synthese-n02-ligne-automatisee-de-production-de-pains-bac-technique-2019-2020-mr-ben-aouicha-mohamed.pdf