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A - ANALYSE DE LA TRANSMISSION DE PUISSANCE L’opérateur a la possibilité de rég

A - ANALYSE DE LA TRANSMISSION DE PUISSANCE L’opérateur a la possibilité de régler la vitesse de rotation des pales grâce à une poignée commandant la vitesse du moteur. Le moteur transmet la puissance mécanique aux pales par l’intermédiaire d’un système décrit par le plan d’ensemble document technique DT13 et sa nomenclature DT8 et le schéma cinématique document technique DT4. Les questions suivantes proposent d’en analyser quelques liaisons et leurs solutions. Répondre sur feuille de copie Question A.1 Décrire la solution technologique adoptée pour lier complètement la poulie réceptrice 3 et l’arbre d’entrée du réducteur 27-1. Question A.2 Donner le nom de la liaison entre l’arbre d’entrée du réducteur 27-1 et le carter 27-11 de ce réducteur (préciser l’axe). Décrire la solution technologique adoptée pour cette liaison. Question A.3 Donner le nom de la liaison entre l’arbre de sortie du réducteur 34 et le carter 27-11 (préciser l’axe). Question A.4 Décrire la solution technologique adoptée pour lier complètement le moyeu support des pales 12 et l’arbre de sortie du réducteur 34. B – VALIDATION DU MOTEUR D’ENTRAINEMENT L’étude suivante a pour objectif la vérification de l’adaptation du moteur thermique vis à vis des performances exigées en vitesse et en puissance. Données  On définit la chaîne de transmission de puissance par le diagramme suivant : Travail demandé – page TD 1/17 Pm Puissance motrice utile Moteur thermique Transmission par courroie Rendement : 1 = 90% Réducteur roue-vis Rendement : 2 = 87% Pales Ps Puissance de sortie  Caractéristiques du moteur : - Moteur Honda GX 160 à axe horizontal - Mono cylindre à 4 temps - Puissance maximum : 4,0 kW (à 3600 trs/min) - Couple maximum : 10,8 N.m (à 2500 trs/min) - Plage de vitesse recommandée (voir ci-contre)  Caractéristiques de la transmission par courroie : - Diamètre primitif de la poulie motrice: Dm = 72 - Diamètre primitif de la poulie réceptrice : Dr = 144  Caractéristiques du réducteur roue-vis : - Nombre de filets de la vis : Zvis = 2 - Nombre de dents de la roue : Zroue = 28 B.1 Validation des performances en vitesse. On veut vérifier dans cette partie si le moteur peut entraîner les pales dans la plage de vitesse exigée pour lisser le béton dans le document technique DT3. Répondre sur feuille de copie Question B.1.1 Calculer le rapport de transmission de la transmission par courroie, noté r1. Question B.1.2 Calculer le rapport de transmission du réducteur roue-vis, noté r2. Question B.1.3 En déduire le rapport global de la transmission, noté rg. Question B.1.4 Si on utilise le moteur dans sa plage de vitesse recommandée, calculer les fréquences de rotation minimale et maximale des pales. Question B.1.5 En déduire si cela est conforme aux caractéristiques techniques de la truelle. Travail demandé – page TD 2/17 0 1000 2000 3000 4000 5000 2000 2500 3000 3600 Vitesse (trs/min) Puis sanc e (W) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Cou ple (N.m ) Plage de vitesse recommandée Performances du moteur B.2 Validation des performances en puissance On veut vérifier dans cette partie si le moteur peut vaincre les efforts résistants issus du frottement des pales sur le sol. L’étude est réalisée dans le cas où les pales sont horizontales et tournent à vitesse constante. L’opérateur maintient le châssis immobile par rapport au sol.(voir figure a). Données et hypothèses : - (O, z x  , ) est un plan confondu avec la surface du sol en béton ; - la verticale du lieu est portée par y  ; - (O, y ) est l’axe de rotation des pales ; - les pièces sont des solides indéformables ; - seule une arête des pales frotte contre le béton. (voir figure b ci-après) ; - la résultante de l’action du sol sur une pale se décompose en :  une force de frottement T  contenue dans le plan du sol  une force N  normale au sol. - la résultante de l’action du sol sur une seule pale s’exerce au point I (257, 0,-95) (voir figure b page suivante) - (OI) est perpendiculaire à T  (hypothèse simplificatrice) ; - le coefficient de frottement de la pale sur le béton varie entre f = 0,7 et f =0.9 suivant l’état du béton ; - le centre de gravité du système se situe sur l’axe (O, y ) ; Travail demandé – page TD 3/17 O N  N  N  y x z Sens de rotation des pales par rapport au sol F Figure a T  T  T  N  - l’action de l’opérateur sur la truelle est modélisable par un torseur dont la composante d’effort en y est nulle. - aucun effet d’inertie n’est à prendre en compte. (vitesse de rotation constante) - g = 10 m.s-2 Figure b : vue de dessus d’une seule pale Répondre sur feuille de copie Question B.2.1 On isole toute la truelle, faire un bilan des actions mécaniques extérieures. Question B.2.2 Ecrire le théorème de la résultante en projection sur y . Question B.2.3 En déduire || N ||. Question B.2.4 Déterminer, avec la loi de frottement de Coulomb, ||T || dans le cas ou le frottement est le plus élevé. Travail demandé – page TD 4/17 A B T Sens de rotation pale par rapport au sol pale Dessin à échelle 1 : 3 I Coordonnées de I (257, 0 , -95) y x z O N  Quelque soit le résultat trouvé précédemment on utilisera pour force de frottement T = 180 N Question B.2.5 Calculer le moment M(Oy) de T  par rapport à l’axe (O, y ). Justifier précisément vos calculs. Question B.2.6 En déduire le moment du couple des forces de frottement créé par les quatre pales. On le notera C. Quelque soit le résultat trouvé précédemment on utilisera pour moment du couple des forces de frottement : C = 200 N.m Question B.2.7 Calculer Ps, la puissance totale des forces de frottement sur les quatre pales lorsque celles-ci tournent à vitesse maximale 130 trs/min. Question B.2.8 Calculer le rendement global de la transmission. Question B.2.9 Calculer Pm, la puissance motrice que doit développer le moteur. Question B.2.10 Conclure sur l’adaptation du moteur par rapport à ses caractéristiques techniques. C – ANALYSE DU SYSTEME DE RÉGLAGE ANGULAIRE DES PALES Les opérations de talochage et de lissage du béton nécessitent d’incliner les pales de la truelle pour obtenir une pression de contact plus ou moins importante sur le béton. L’opérateur règle l’inclinaison des pales grâce à une molette située sur le guidon. On se propose d’étudier ce mécanisme de réglage. C.1 Etude de la structure du mécanisme de réglage. Le mécanisme de réglage est décrit par le schéma cinématique du document technique DT5 , par les plans d’ensembles de la base et du guidon documents techniques DT12 et DT13, ainsi que les photos document technique DT2 montrant les pales avec différentes inclinaisons. Répondre sur feuille de copie Question C.1.1 Sur le plan du guidon, quelle est la liaison entre l’écrou 5 et le tube du guidon 1 ? Préciser comment la liaison est réalisée. Question C.1.2 Travail demandé – page TD 5/17 Expliquer comment l’opérateur en agissant sur la molette 11 peut exercer une traction sur le câble 2. Question C.1.3 Expliquer ce qui limite la course de l’écrou 5 donc la course du câble. Question C.1.4 Tracer sur le document réponse DR 5, dans le détail A (à l’échelle 1 : 3,5) la cote correspondant à cette course et indiquer sa valeur en mm. Question C.1.5 Donner le nom de la liaison entre l’assiette 9 et l’arbre de sortie 34 en précisant l’axe. Décrire la solution technologique adoptée pour cette liaison. Question C.1.6 Justifier le fait que fabricant n’a pas mis directement en contact la fourchette 2 avec l’assiette 9 mais a préféré interposer la coupelle 8. Question C.1.7 Donner le nom de la liaison entre une pale {24,26} et le moyeu 12. Décrire la solution technologique adoptée pour cette liaison. C.2 Détermination de l’angle de rotation des pales par rapport au moyeu. L’étude suivante consiste à vérifier par un tracé si l’action sur la molette du guidon permet d’incliner les pales de l’angle mentionné dans les caractéristiques de la truelle : 25° minimum. La course du câble valant 50 mm. Le document réponse DR1 présente le mécanisme avec les pales en position horizontale. Les tracés se feront avec soin sur le document réponse DR1 Répondre sur feuille de copie Question C.2.1 Définir le mouvement de la fourchette 2 par rapport au châssis 23. Question C.2.2 On note F le centre de l’arrondi au bout de la fourchette. Tracer les trajectoires TBfourchette / châssis et TF fourchette / châssis des points B et F liés à la fourchette dans leur mouvement par rapport au châssis. Travail demandé – page TD 6/17 Pour la suite on considérera pour simplifier les tracés que le câble reste en contact avec uploads/Ingenierie_Lourd/ dossier-travail-demande-truelle-bg39 1 .pdf