initiation aux sciences de l`ingenieur

DESTRUCTEUR
D’AIGUILLES
TP 2-CI5/8-E5/17-I13-1
Giovanni.delfran[email protected]
http://perso.wanadoo.fr/giovanni.delfranco/
http://perso.wanadoo.fr/christian.chamayou/chameca/
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Centre d’intérêt n° 8 : CHAINE D’ENERGIE: Pilotage, contrôle et comportement d’un système
Pluritechnologique
Centre d’intérêt n°5 : E 17 : Simulation du comportement cinématique d'un mécanisme Pluritechnologique
Support de l’activité : Destructeur d’aiguilles SET
Durée : 3h
Compétences attendues :
 Identifier les éléments transformés et les flux.
 Associer à sa représentation schématique chaque constituant des chaînes de puissance et de
commande.
 Vérifier Les performances au regard des spécificités du cahier des charges.
 Faire fonctionner le produit.
Savoirs et savoir faire associés :
 B122 : La commande de puissance.
 B11 : les actionneurs.
 C122 : Conversion électromécanique d’énergie.
Acquis Préalables :
 Chaîne d’énergie, transformation (transformateur et redressement).
Problématique :
Fournir le couple nécessaire pour sectionner l’aiguille.
Sommaire des questions posées :
 Identification des divers éléments de la chaîne d’énergie.
 Relever, rechercher les paramètres de fonctionnement de la motorisation.
 Mesurer les grandeurs électriques caractéristiques.
 Analyser et interpréter les résultats
 Produire une note.
Environnement d’expérimentation :
 Le destructeur d’aiguille et le sous système de coupe
 Appareillages de mesures.
 Un poste informatique équipé des logiciels SolidWorks et MotionWorks
 Un document de guidance pour l'utilisation du logiciel MotionWorks
Critères et modalités d’évaluation :
 Compréhension du fonctionnement.
 Identification des paramètres.
 Méthodes de mesure et qualité des relevés.
 Analyse des résultats obtenus.
Pour répondre aux questions posées, vous devrez :
 Faire fonctionner le destructeur.
 Rechercher et déterminer certains paramètres de fonctionnement du moto réducteur.
 Justifier, expliquer les choix du constructeur.
PREALABLE : Les réponses sont à rédiger convenablement sur copie double. Les résultats seront
encadrés. La note finale tiendra compte de la qualité du compte-rendu.

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Le destructeur d’aiguilles est un système en service dans les cabinets dentaires, il permet par la destruction de
l’aiguille de garantir une hygiène et une sécurité pour les patients traités par le dentiste.
ZONE D’ETUDE
1ère PARTIE : Analyse du fonctionnement.
Dans cette première partie on vous propose de mettre en œuvre le destructeur d’aiguilles, de vérifier son
fonctionnement et de faire une analyse de ce fonctionnement. Vous disposez pour cela de la mallette pédagogique
et du système réel.
Tester le fonctionnement du destructeur d’aiguille :
 Raccorder le cordon secteur.
 Réaliser une séquence de destruction avec l’épreuve.
Mettre hors tension
 Identifier la source principale d’énergie.
 Quel élément permet la conversion électromécanique, l’identifier ?
 Quel procédé utilise-t-on pour détruire l’aiguille ?
 Nommer la transformation de mouvement entre la motorisation et l’aiguille.
2ème PARTIE : Etude de la conversion d’énergie.
Dans cette seconde partie on étudie la transformation de l’énergie électrique en énergie mécanique.
A partir du sous système Destructeur d’aiguille en état de fonctionnement.
 Relever sur le sous système les informations disponibles, les commenter.
 Sur le site constructeur (Internet), chercher la fiche technique du moteur, l’imprimer.
 Proposer un montage permettant de relever l’allure de la tension et le courant moteur.
(faire valider)
 Placer une épreuve, alimenter le moteur et relever les caractéristiques demandées.
En tenant compte des caractéristiques du constructeur et des relevés :
 Déterminer le couple moteur. Est-il compatible avec les relevés constructeur ?
 Déterminer la vitesse de rotation du moteur seul, commenter.
 Que se passe-t-il si le moteur bloque (aiguille non conforme), l’expliquer par un raisonnement
rigoureux.
ACQUERIR
TRAITER
COMMUNIQUER
ALIMENTER
DISTRIBUER
CONVERTIR
AGIR
Chaîne d’énergie
Chaîne d’information
Consigne
Compte rendu
Energie
d'entrée
TRANSMETTRE
Ordres

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3ème PARTIE : Recherche des caractéristiques du réducteur.
Dans cette partie du TP, vous allez découvrir partiellement le logiciel MotionWorks qui permet à partir d'un ensemble
SolidWorks d'effectuer des études de mécanique poussées, en restant au plus près de la réalité physique.
Attention : Le document de guidance est indispensable pour cette étude.
L'objectif sera ici de relever le rapport de réduction de ce réducteur, et de retrouver sa référence dans le catalogue
en ligne du constructeur sachant que son couple de sortie maximum est de 2 N.m
 Copier le répertoire "Moto-réducteur MotionWorks" qui se trouve sur le serveur :
(\Génie Méca\Fichiers\SolidWorks\Destructeur d'aiguilles\...)sur votre répertoire personnel.
 Ouvrir avec SolidWorks le fichier assemblage "MotoReducteurCROUZET"
Nota: La construction du fichier répond aux exigences d'une étude mécanique, c'est-à-dire que les différentes pièces
qui composent le réducteur ont été regroupées en sous-ensembles cinématiquement liés (5 dans ce mécanisme).
 Cacher les pièces qui pourraient gêner la suite du TP : "CorpsReduct", "ParoiReduct", "Rivets..."
 A l'aide du document guidance première partie (pages 1 à 8), placez les différentes liaisons.
A la fin vous devez avoir un ensemble réducteur correspondant à la copie d'écran ci-dessous. Faîtes vérifier.
Vous pouvez retrouver les trois chaînes cinématiques fermées composant le réducteur en sélectionnant :
 Après l'avoir convenablement "aéré" et disposé, imprimez le graphe des liaisons obtenu.
 A l'aide de la deuxième partie du document guidance, relevez la vitesse de sortie du réducteur.
 Retrouvez la référence du moto réducteur sur le catalogue en ligne CROUZET.
Faîtes vérifier votre résultat.

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4ème PARTIE : Justifier le choix d’un moto réducteur.
Dans cette dernière partie on s’efforcera de justifier de l’utilité d’un réducteur.
 Rappeler l’équation électrique fondamentale de la machine à courant continu, y faire apparaître
le couple.
 Que se passe-t-il si on augmente la vitesse, on la diminue. (on rappelle que la tension
d’alimentation est constante).
 Qu'en est-il de la puissance fournie au moteur dans les deux cas ?
 En se plaçant d’un point de vue puissance, conclure sur le choix du constructeur d’utiliser un
moto réducteur.
Grille d’évaluation :
Critères
Points
Analyse du
fonctionnement
Identification de la source
0.5
Conversion électromécanique
0.5
Procédé
0.5
Transformation
0.5
Etude de la conversion
Information
0.5
Fiche technique
0.5
Montage
1.5
Relevés
1.5
Couple moteur
1
Vitesse
0.5
Blocage moteur
0.5
Etude mécanique
Mise en place des liaisons avec MotionWorks
3.5
Graphe des liaisons
0.5
Vitesse de sortie du réducteur
1
Référence du moto réducteur
1
Justification
Equation électrique
0.5
Evolution des vitesses
0.5
Puissance
0.5
Choix
1.5
Attitude - Comportement
3
Note totale