MINESEC/DRES-SUD EPREUVE ZERO PROBATOIRE F2 – F3 MECANIQUE APPLIQUEE SESSION : 202…. Page 1/5
EPREUVE DE MECANIQUE APPLIQUEE
THEME : ACTIONNEUR DE VANNE
I – MISE EN SITUATION
Le dispositif ci-contre représente un actionneur de vanne manuel rencontré dans certaines
usines et indurtries.
II – DESCRIPTION ET FONCTIONNEMENT
L’action de l’opérateur sur l’extrémité A du levier 1 amène la tige 3 à descendre par un
mouvement de translation verticale vers le bas. Celle – ci va actionner la vanne par une
pression de la pièce 4 au point E.
La suppression de l’effort de l’opérateur à l’extrémité A du levier 1 ramène la pièce 4
dans sa position haute par l’intermédiaire du ressort de rappel 5, ce qui entraine l’obstruction
de la vanne.
Probatoire F
Session : 20……..
Spécialité : F2 - F3
Durée : 2 heures
Coef : 2
Epreuve zéro
REPUBLIQUE DU CAMEROUN
Paix – Travail – Patrie
---------------------
MINESEC / DRES-SUD
------------
Documents autorisés
: Aucun en dehors de ceux remis par les examinateurs
Moyens de calcul autorisés
: Calculatrice scientifique de poche non programmable.
Nombre de parties :
Deux (02) parties indépendantes
-
STATIQUE
-
CINEMATIQUE
Nombre de pages :
Cinq (05) pages numérotées de 1/ 5 à 5 / 5
NB :
Les feuilles réponses numérotées 3/5, 4/5 et 5/5 sont à remettre obligatoirement
remplies ou non à la fin par les candidats aux examinateurs.
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III – TRAVAIL A FAIRE
A - STATIQUE (10 pts)
But : déterminer l’effort de pression
Hypothèses et données :
- Le poids propre des pièces est négligé ;
- Les articulations C, D et B sont sans frottement.
- Le coefficient de frottement dans les paliers K et L est µ = 0.25
- Toutes les actions mécaniques sont coplanaires et contenu dans le plan de la figure ;
- L’action de l’usager au point A a pour module ║
F
║ = 20 N.
- Echelle des forces : 10mm pour 1000N
Questionnaire
A – 1 – Étude de l’équilibre de la bielle 2
Isoler la bielle 2, étudier son équilibre, puis déduire les supports des actions mécaniques en C et D.
(2pts)
A – 2 – Étude de l’équilibre du levier 1
A-2-1- Isoler le levier 1, étudier son équilibre, compléter le tableau bilan des actions mécaniques
extérieures et déterminer analytiquement les actions inconnues et (4pts)
A – 3 – Étude de l’équilibre de la tige 3.
Isoler la tige 3, étudier son équilibre, compléter le tableau bilan des actions mécaniques qui lui sont
appliquées et déterminer graphiquement les actions mécaniques en K, L et E..
Prendre║
B1/3
║ = 56 N, Echelle des forces : 10mm pour 1000N (4pts)
B – ÉTUDE CINÉMATIQUE (10 pts)
But : Déterminer la vitesse d’impact de la tige 3 au point E
0/3E
V
Hypothèses et données :
- L’étude se fait en début de pression lorsque la tige 3 entre en contact avec la pièce 4 ;
- Toutes les résolutions graphiques se feront sur le schéma cinématique de la page 5/5 ;
- La vitesse d’action de l’opérateur au point A est
scmVA/60
0/1
- Prendre pour échelle des vitesses 1mm pour 1cm/s
Questionnaire
B - 1 – Etude du mouvement de la biellette 2
a) Donner la nature du mouvement de 2 par rapport à 0 Mvt 2/0 (0.5pt)
b) Déterminer et tracer les supports de
0/2C
V
(1pt)
c) Comparer
0/2C
V
et
0/1C
V
en justifiant votre réponse. (0.5pt)
B – 2 – Etude du mouvement de la tige 3.
a) Donner la nature du mouvement de 3 par rapport à 0 Mvt3/0 (0.5pt)
b) En déduire et tracer le support de
0/3B
V
(1pt)
c) Comparer
0/3B
V
et
0/1B
V
en justifiant votre réponse. (0.5pt)
B – 3 – Etude du mouvement du levier 1
a) Donner la nature du mouvement de 1 par rapport à 0 Mvt1/0. Justifier votre réponse. (1pt)
b) Déterminer et construire le point I1/0, CIR du solide 1 dans son mouvement par rapport à 0.
(1.5pt)
c) Tracer la vitesse
0/1A
V
(1 pt)
d) Déterminer graphiquement par la méthode du CIR le module de
0/1B
V
et celui de
0/1C
V
(1.5 pt)
e) Déterminer et tracer la vitesse d’impact de la tige 3 au point E
0/3E
V
(1 pt)
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Détermination analytique des modules des actions inconnues et .
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_________________________________________________________________________________
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_________________________________________________________________________________
FEUILLES REPONSES
A – 1 – Étude de l’équilibre de la bielle 2
P.F.S :
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________
Supports des actions mécaniques en C et en D
A – 2 – Étude de l’équilibre du levier 1
A-2-1- P.F.S :
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Tableau bilan des actions mécaniques extérieures
Actions
Mécaniques
P.A.
Direct.
Sens
Module
_______________________________________________
_______________________________________________
_______________________________________________
F
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A – 3 – Étude de l’équilibre de la tige 3.
Etudier de son équilibre, compléter le tableau bilan des actions mécaniques qui lui sont appliquées
P.F.S :__________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Actions
Mécaniques
P.A.
Direct. et
Sens
Module
Détermination graphique des modules des actions mécaniques en B et C :
3/4
E
,
3/0
L
.
et
3/0
K
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
B – ÉTUDE CINÉMATIQUE
B- 1 - a) Nature du mouvement Mvt 2/0 : ________________________________________________
b) Support de
0/2C
V
__________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
c) Comparaison de
0/2C
V
et
0/1C
V
__________________________________________________
Justification_________________________________________________________________________
B – 2 –a) Nature du mouvement Mvt3/0 : _________________________________________________
b) Support de
0/3B
V
: __________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
c) Comparaison de
0/3B
V
et
0/1B
V
__________________________________________________
Justification_________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
B – 3 – a) Nature du mouvement Mvt1/0 et justification : ____________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
b) Détermination et construction du point I1/0 : _____________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
c) Tracé de
0/1A
V
__________________________________________________________________
d) Détermination graphique par la méthode du CIR le module de
0/1B
V
et celui de
0/1C
V
___________________________________________________________________________________
B1/3
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e) Détermination et tracé de la vitesse d’impact de la tige 3 au point E
0/3E
V
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1
/
5
100%
