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Centre National de l'Évaluation, des Examens et de l’Orientation Examen Nationa

Centre National de l'Évaluation, des Examens et de l’Orientation Examen National du Brevet de Technicien Supérieur Session de Mai 2015 - Corrigé - (Modifié par A.Tarkany) Page 1 10 Filière : Conception du Produit Industriel (CPI) Durée : 6h Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Coefficient : 50 Partie A : Modélisation et comportement du système Question 1. a) La norme de 29/CE0   A V : vitesse linéaire maxi 0,132 m/s . b) La vitesse angulaire maxi du porte-préhenseurs par rapport à CEO (en rad/s) :  1,928 rad/s Question 2. a) Cm = 150 mm b)Cn = 140 mm < Cm = 150 mm ; Le vérin convient Question 3. a) Da = Cn / v = 0,140 / 0,132 Da  1,06 s b) La durée ( D ) du déplacement (en s) : 1,20 s c) 1,20 < 1,5 ; La durée de déplacement reste compatible Etude statique Question 4. a) MPPC  26,043 kg b) c) Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 2 10 A B (AB) d) PPPC  255,48 N Question 5. a) Bilan des actions mécaniques Effort Pt. d’application Droite support 22/{20+21} A  A ? PPC/{20+21} B  B ? b) Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 3 10 Question 6. : Résolution graphique Bilan des actions mécaniques Question 7. Effort Pt. d’application Droite support Sens Intensité (N) {20+21}/PPC B  325 Effort Pt. d’application Droite support Sens Intensité (N) PPC P  G │ ↓ 256 {20+21}/PPC B  B ? ? CE0/PPC C  C ? ? ? Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 4 10 CE0/PPC C  C 83 Question 8. Effort exercé sur la tige 34 (en N) = 353 N Question 9. Effort maxi. admissible (en N) = 990 N (Ø de piston = 50) Question 10. Effort maxi = 353 N < Effort admissible = 990 N. Conclusion : Le vérin convient. Question 11. a) ω = 1,56 rad/s b) ω’ = 1,56/0,12=13 rad/s2 Question 12. a) Ixx =0,58 kg.m2 b) M=26,049 kg c) XG= 0,159 mm YG= - 96,11 mm ZG= - 22,154 mm d = (YG 2+ZG 2)0,5 = 98,76 mm Question 13. VG=d.ω AN VG=0,154 m/s Question 14. Ppesanteur = - m.g.VG AN Ppesanteur= - 40,04 w Question 15. a) EC=(Ixx.ω2)/2 AN EC = 0,7057 J b) Pverin = dEC/dt - Ppesanteur Pverin = Ixx.ω.ω’ - Ppesanteur AN Pverin = 0,58*1,56*13+40,04 = 51,8 Watt Question 16. Ppneumatique= 51,8 * 2= 103,6 watt. Question 17. a) maxi = 34 Mpa Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 5 10 b) S = e /maxi AN S = 25/34 = 0,7  1 c) La bielle ne résiste pas d) Solutions :  Prendre un matériau dont e  34 Mpa  Renforcer la zone dangereuse avec un nervure ou un raccordement. … etc Question 18. a) ܲ= ర.ಷ బ,ఱ.బ,ఴ.ഏ.ವమ AN P = 4,45 Bars < 10 Bars b) ܳ= గ.஽మ ସ. ݒ AN Q= 255,25.10-6 m3/s ݒ݁= ସ.ொ గ.ௗ௖మ AN Ve= 9m/s e) ܴ݁= ௏.ௗ  AN Re= 3439,49 Formule de Blasius λ= 0,316 * (3439,49)-0,25 = 0,04126 f) ܬ= ߣ. ଵ ௗ. ௩మ ଶ. . ܮ AN J= 9834 Pa = 0,098 Bar g) PT = 4,54 bar < 6 Bar Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 6 10 Partie B : Analyse et spécifications de produits Question 19 : Repère 10b 27 36 55 Fonction Auto freinage Rotulage Centrage Guidage en rotation Question 20: Liaison Nom Symbole MIP MAP L37/2 Encastrement Pénétration cylindrique Pincement Question 21 : Etablir une étanchéité dynamique Question 22 : Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 7 10 Question 23 : Question 24: a) Moulage. b) Mécano-soudé /assemblage vissé. Question 25: Voir document annexe 2 Question 26: a) 20 Ni Cr Mo 2 : acier faiblement allié contenant 0.2% de carbone 0,5 % de nickel quelques traces de chrome et molybdène. b) La cémentation est un traitement thermochimique superficiel qui consiste à augmenter la teneur superficielle en C d'une pièce. c) Dureté, résistance élasticité, résilience et l’allongement. d) Propriété H Re K A% Sens d’évolution Question 27 : Tolérancement normalisé Analyse d’une spécification par dimensions Dessin partiel de la pièce avec la cote dimensionnelle Croquis pour explicitation de la spécification par dimensions Noter la valeur du diamètre du cylindre de forme parfaite qui limite la surface de la pièce Cylindre de forme parfaite de  40,018 Conditions de conformité Condition 1/ Les dimensions linéaires doivent être comprises entre deux cotes : Cote maxi. =  40,018 Cote mini. =  40,002 Condition 2/ L’exigence d’enveloppe est indiquée par le symbole à la suite d’une tolérance linéaire. Cette exigence impose que l’élément ne dépasse pas l’enveloppe de forme parfaite à la dimension au maximum de matière. (Page 10/10) Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 8 10 0 -0,5 -0,5 -0,6 Question 28: a) Voir document annexe b) Pour le contrôle de cette spécification la Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) est le moyen le plus adéquat. Question 29: a) b) b24 = b24’=40 ; b20=40 ; Jb=1,5 ;b22=? Jbmaxi = b24’maxi+ b24maxi+ b20maxi- b22mini 1 = (2x40,1)+ 40,2- b22mini⇒ b22mini =119,4 Jbmini = b24’mini+ b24mini+ b20mini- b22maxi 0,5 = (2x40)+ 40- b22mini⇒ b22maxi =119,5 c) ⇒ b22=120 d) Oui. Manque de serrage entre les pièces 24’, 20, 24 et 22, ce risque d’altérer le bon fonctionnement du système. +0,1 0 +0,2 0 1 (Page 9/10) Corrigé de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session de Mai 2015- Filière : CPI Épreuve de : Modélisation et comportement des systèmes industriels ; Analyse et spécifications du produit industriel. Page 9 10 Annexe 1 A A COUPE A-A ECHELLE 3 : 2 Nez V2 Format A3 ECHELLE: 3: 2 REVISION: DATE: AUTEUR: BRAS MANIPULATEUR Corrigé Page 10 10 Annexe 2 ͳ uploads/Industriel/ null-5.pdf