TD de Technologies de construction 2

Préparé
par :
KHALFA
LLAHDE
TRAVAUX DIRIGES
TECHNOLOGIES DE CONSTRUCTION II
Jamil
Année
universi
taire :
20152016
‫المعهد العالي للدّراسات التكنولوجية بجربة‬
Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Djerba
Département Génie Mécanique
Niveau : première année Licence Génie Mécanique
KHALFALLAH Jamil
*
Préparé par : KHALFALLAH Jamil
Préparé par : KHALFALLAH Jamil Année
Année
universitaire
universitaire
: 2015-2016 : 2015-2016
ISET de Djerba
Technologie de construction II
SOMMAIRE
TD1 : ACCOUPLEMENT PERMANENT ........................................................................................................................... 1
Exercice 1 ................................................................................................................................................................... 1
Exercice 2 ................................................................................................................................................................... 1
TD2 : EMBRAYAGE FREIN ............................................................................................................................................ 2
Exercice 1 ................................................................................................................................................................... 2
Exercice 2 ................................................................................................................................................................... 3
Exercice 3 ................................................................................................................................................................... 4
TD3 : MOTOPOMPE ..................................................................................................................................................... 8
Description fonctionnelle : ......................................................................................................................................... 8
PARTIE1. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR COURROIE ............................................................................................................... 9
PARTIE2. ETUDE DE L’EMBRAYAGE ...................................................................................................................................... 10
TD 4 : SYSTEME D'ENTRAINEMENT D’UNE PRESSE .................................................................................................... 11
Description fonctionnelle : ....................................................................................................................................... 11
PARTIE1. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR COURROIE ............................................................................................................. 13
PARTIE1. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR ENGRENAGE .......................................................................................................... 13
PARTIE1. ETUDE DU FREIN ET DE L’EMBRAYAGE ..................................................................................................................... 13
TD 5 : PALAN ELECTRIQUE ......................................................................................................................................... 15
Mise en situation ..................................................................................................................................................... 15
Travail demandé ...................................................................................................................................................... 15
TD 6 : VALIDEUR DE TITRE DE TRANSPORT [2] ........................................................................................................... 18
Mise en situation : ................................................................................................................................................... 18
Travail demandé ...................................................................................................................................................... 21
CORRIGES ........................................................................................................................................................ 23
TD1 : ACCOUPLEMENT PERMANENT ......................................................................................................................... 24
Exercice 1 ................................................................................................................................................................. 24
Exercice 2 ................................................................................................................................................................. 24
TD2 : EMBRAYAGE FREIN .......................................................................................................................................... 25
Exercice 1 ................................................................................................................................................................. 25
Exercice 2 ................................................................................................................................................................. 25
Exercice 3 ................................................................................................................................................................. 25
TD3 : MOTOPOMPE ................................................................................................................................................... 26
PARTIE1. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR COURROIE ............................................................................................................. 26
PARTIE2. ETUDE DE L’EMBRAYAGE ...................................................................................................................................... 27
TD 4 : SYSTEME D'ENTRAINEMENT D’UNE PRESSE .................................................................................................... 28
PARTIE3. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR COURROIE ............................................................................................................. 28
PARTIE4. ETUDE DE LA TRANSMISSION PAR ENGRENAGE .......................................................................................................... 30
PARTIE5. ETUDE DU FREIN ET DE L’EMBRAYAGE ..................................................................................................................... 31
TD 5 : PALAN ELECTRIQUE ......................................................................................................................................... 32
TD 6 : VALIDEUR DE TITRE DE TRANSPORT ................................................................................................................ 33
BIBLIOGRAPHIE ......................................................................................................................................................... 36
KHALFALLAH Jamil
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD1 : Accouplement permanent
Exercice 1
Un accouplement rigide à plateaux permet la transmission d’une puissance de 12 KW à la
fréquence de rotation N= 1500 tr/min d’un arbre (1) vers un arbre (11). Si la contrainte admissible
au cisaillement du matériau des vis (3) est de 50 MPa, vérifier leurs résistances.
Ech : 1:1
12
1
Plateau récepteur
11
1
Arbre récepteur
3
3
Vis
2
1
Plateau Moteur
1
1
Arbre moteur
Rep
Nb
Désignation
Figure 1 : Accouplement rigide à plateaux
Exercice 2
Un accouplement 3 à deux goupilles 4 et 5 permet la transmission de puissance d’un arbre 1 vers
un arbre 2. Le couple maximal à transmettre est de 300 N.m, le diamètre des arbres est de 40 mm.
Si la contrainte admissible au cisaillement du matériau des goupilles est de 300 MPa, déterminer
leur diamètre d.
Figure 2 : Manchon à goupilles
1
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Technologie de construction II
TD2 : Embrayage frein
Exercice 1
L'embrayage frein proposé par le dessin d'ensemble de la figure est destiné à accoupler un moteur
réducteur (arbre moteur (1)) avec le tambour (12) d’un tapie roulant, et à permettre l'arrêt en
rotation immédiat de ce dernier.
La commande de l’embrayage frein est de type pneumatique (air comprimé) via les deux orifices A
et B.
Le dessin est donné à l’échelle 1/2 , les mesures nécessaires seront prises sur le dessin
d’ensemble.
- le cœfficient de frottement statique pour la phase d'embrayage et freinage : f = 0,4.
- La vitesse de rotation du tambour N = 200 Tr/min.
- La puissance à transmettre P = 2277 W.
Figure 3 : Dessin d’ensemble
2
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Technologie de construction II
10
4
Joint torique
20
1
Écrou H
9
1
Piston
19
4
Vis à tête fraisé
8
2
Coussinet
18
2
Garniture
7
1
Cage
17
1
Arbre récepteur
6
1
Support
16
1
Joint plat
5
1 Disque
15
1
Rondelle
4
1 Plateau moteur
14
1
Écrou à encoche
3
1
Bâti
13
2
Clavette
2
1
Rondelle d'appui
12
1
Tambour
1
1
Arbre Moteur
1
Couvercle
Rp
11
Nb Désignation
Rp
Nb Désignation
1. Donner le type de l'embrayage et du frein relatifs à ce système
2. Spécifier pour chaque situation suivante la phase de fonctionnement correspondante :
Orifice A alimenté en air comprimé:
Orifice B alimenté en air comprimé:
3. Calculer le couple à transmettre par l’arbre (17).
4. On suppose que le couple d’adhérence pour la phase d’embrayage est au moins égale au
couple transmis,
a. Calculer la force normale permettant l'adhérence pour la phase d’embrayage
b. Calculer la pression de l’air comprimé pour embrayer.
5. La pression de l’air comprimé p = 6 bar = 0,6 N/mm2
a. Calculer la force normale permettant l'adhérence pour la phase de freinage
b. Calculer le couple de freinage.
Exercice 2
L'embrayage frein proposé par le dessin d'ensemble de la figure 4 est destiné à accoupler la poulie
motrice (2) avec le pignon récepteur (9), et à permettre l'arrêt en rotation immédiat de ce dernier
dès que l'accouplement est désactivé.
La fonction « embrayage » est de type « mixte » (deux frictions simultanées : acier sur acier et
ferodo sur acier). La fonction frein est réalisée par contact ferodo acier.
Dans ce qui suit, nous allons admettre les hypothèses suivantes :
 La répartition des pressions est uniforme pour les deux fonctions « embrayage » et
« frein » ;
 Pour la fonction « embrayage », le coefficient de frottement moyen est f=0,25 ;
 Pour la fonction « frein », le coefficient de frottement est f=0,4 ;
3
ISET de Djerba

Technologie de construction II
Le dessin est donné à l’échelle 0,7, les mesures nécessaires seront prises sur le dessin
d’ensemble.
Figure 4 : Dessin d’ensemble
1. Donner la fonction du ressort 5
2. Calculer l’effort presseur des ressorts nécessaire pour arrêter un couple de 5 N.m
3. Calculer la force d’attraction magnétique nécessaire pour transmettre un couple de 5 N.m
Exercice 3
On se propose d'étudier le système d'entraînement d’une machine via un embrayage frein. Les
figures 5 et 6 représentent respectivement le dessin en perspective et le dessin d’ensemble du
système.
Description fonctionnelle :
Entraînée en rotation par un moteur et une courroie, la poulie (12) transmet le mouvement de
rotation à travers l'embrayage vers le pignon (6).
Le système à étudier comporte :
- un mécanisme de transmission par poulies-courroie,
4
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- un système d'embrayage,
- un système de freinage,
L’utilisateur utilise un levier (21), la fourche (15) et la couronne (14) pour freiner.
Le levier de commande (21) peut occuper deux positions :
- une position pour la phase d'embrayage,
- une position pour la phase de freinage.
On donne:
- vitesse de rotation de l’arbre (18) : 750 tr/min.
- puissance mécanique sur l’arbre (18): Pm= 2,4 Kw,
- cœfficient de frottement statique pour la Phase d'embrayage : = 0,4.
- cœfficient de frottement statique pour la Phase freinage : = 0,2.
- Raideur du ressort (11) : 300 N/mm.
Figure 5 : Dessin en perspective
5
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Figure 6 : Dessin d’ensemble
6
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Technologie de construction II
14
1
Couronne
13
1
Couvercle
27
1
Garniture
12
1
Poulie
26
3
Vis M5 x 25
11
1
Ressort
25
1
Ecrou M14
10
1
Couvercle
24
2
Vis
9
1
Corps
23
1
Goupille
8
1
Plateau
22
1
Goupille
7
1
Butée
21
1
Tige
6
1
Pignon
20
3
Vis M4 x 12
5
1
Bague
19
1
Rondelle élastique
4
1
Anneaux élastique 20 x 1,2
18
1
Arbre
3
1
Roulement 4204
17
1
Clavette
2
1
Roulement 6206
16
1
Clavette
1
1
Roulement 6006
15
1
Fourche
Rp
Nb Désignation
Rp
Nb Désignation
1. Donner le type de l'embrayage et du frein relatifs à ce système.
2. Calculer le couple à transmettre par cet arbre vers le pignon (6).
3. On suppose que le couple d’adhérence pour la phase d’embrayage est au moins égale au couple
transmis,
a. Calculer la force Normale permettant l'adhérence pour la phase d’embrayage :
b. En déduire la compression du ressort pendant la phase de freinage
4. Calculer le couple de freinage sachant que A = 100 N.
7
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD3 : Motopompe
On se propose d'étudier une motopompe volumétrique destinée pour pomper de l’eau. La pompe
est entrainée par un moteur électrique
Description fonctionnelle :
Grace à son mouvement de translation alternatif le piston (42) aspire l’eau via le clapet (46) et la
refoule via le clapet (47).
La manivelle (31) est entraînée en rotation par un moteur et une courroie, la poulie (05) transmet le
mouvement de rotation à travers l'embrayage multidisque vers la poulie(25).
Figure 7 : Dessin d’ensemble
8
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Figure 8 : Schéma cinématique
Partie1. Etude de la transmission par courroie
On désire concevoir la transmission par poulies et courroie relative au système
On donne pour cette partie :
- la fréquence de rotation du moteur : Nm= 1909,86 Tr/min,
- puissance mécanique sur l'arbre moteur : Pm= 1,44 K W,
- diamètre primitif de la poulie motrice( 5) : dp=100 mm,
- diamètre primitif de la poulie réceptrice (25) : Dp=100 mm,
- le coefficient de service de la courroie : Ks = 1,4,
- L’entraxe entre les deux poulies : a = 158 mm.
1. Préciser, d’après le dessin d’ensemble, le type de la courroie réalisant le premier étage de
9
ISET de Djerba
Technologie de construction II
réduction de vitesse.
2. Préciser un avantage et un inconvénient de ce type de courroie par rapport à une courroie
plate.
3. calculer la puissance de service relative à la transmission et préciser la section de la courroie.
4. Déterminer la longueur de la courroie.
5. Calculer la vitesse linéaire de la courroie et déterminer la puissance de base P b.
6. Sachant que Kθ = 1 calculer le nombre de courroies de section A (nc ) nécessaire pour la
transmission.
7. Sachant que le rendement mécanique de la courroie 𝜂𝑐 = 0,98, calculer la puissance P31 sur la
manivelle (31).
Partie2. Etude de l’embrayage
On donne pour cette partie :
- La puissance du moteur : Pm =1,44 KW
- La vitesse de rotation du moteur Nm = 1909,86 tr/min
- le cœfficient de frottement statique pour la phase d'embrayage : f = 0,4.
- le rayon maximal de la surface de frottement : R = 0,056 m,
- rayon minimal de la surface de frottement : r = 0,03 m ,
1. Quel est l’avantage de ce type d’embrayage (à friction) ?
2. Par quoi est commandé cet embrayage.
3. On suppose que le couple d’adhérence pour la phase d’embrayage est au moins égale au
couple transmis,
Calculer la force normale permettant l'adhérence pour la phase d’embrayage
10
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 4 : Système d'entraînement d’une presse
On se propose d'étudier le système d'entraînement d’une presse utilisée pour découper du papier
cartonné.
Description fonctionnelle :
Entraînée en rotation par un moteur et une courroie, la poulie (2) transmet le mouvement de
rotation à travers l'embrayage vers le volant (23), en passant par une double réduction de vitesse :
par poulies-courroie et par engrenage.
Embrayage :
Le système de commande déplace l’armature mobile (32) qui vient s’appliquer contre la garniture
(30). Le mouvement de la poulie (2) est alors transmis à l’arbre (6).
Freinage :
La bobine (33) n’étant pas alimentée, l’armature (32) est repoussée par quatre ressorts (11) et la
garniture (29) vient s’appuyer sur le plateau fixe (28) pour freiner le système.
32
15
2
21
11
6
33
Figure 9 : Schéma cinématique
Figure 10 : Presse
11
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Figure 11 : Dessin d’ensemble
12
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Partie1. Etude de la transmission par courroie
On donne pour cette partie :
- la fréquence de rotation du moteur : Nm= 1440 Tr/min,
- puissance mécanique sur l'arbre moteur : Pm= 880 W,
- diamètre primitif de la poulie motrice : dp=85 mm,
- diamètre primitif de la poulie réceptrice (2) : Dp=112 mm,
- La machine travaille de (6 à 16 h/jour) et la transmission est avec légers coups et chocs
modérés.
1. Vérifier qu’il faut choisir une courroie avec une section de type A.
2. Calculer l’entraxe a’
3. Déterminer la longueur primitive calculée de la courroie : 𝑳′𝒑
4. Choisir la longueur primitive indicative de la courroie : 𝑳𝒑
5. Vérifier que l’entraxe corrigé a = 194,89 mm.
6. Calculer le nombre nécessaire de courroies 𝒏𝒄
7. Sachant que le rendement mécanique de la courroie η = 0,98, calculer la puissance P6 sur
l’arbre(6).
8. Calculer la vitesse de rotation de l’arbre (6).
Partie2. Etude de la transmission par engrenage
On donne pour cette partie :
- le pignon (21) et le volant (23) ont des dentures droites
- l’angle de contact entre le pignon (21) et le volant (23) : α= 20°,
- la résistance pratique des matériaux des deux roues dentées : Rpe = 42 MPa,
1. Citer un inconvénient de ce type de denture.
2. Calculer L’effort tangentiel Ft et l’effort radial Fr appliqués par le pignon (21) sur le volant (23).
3. Sachant que le coefficient de la largeur de denture : k=10,
a. Calculer le module minimal des dentures des roues dentées (21) et (23).
b. Justifier le choix de la valeur de ce module.
4. Calculer le nombre des dents de la roue (21)
Partie3. Etude du frein et de l’embrayage
On donne pour cette partie :
- le cœfficient de frottement statique pour la phase d'embrayage et freinage : f = 0,4.
- l’effort appliqué par un ressort F = 5 N
13
ISET de Djerba
Technologie de construction II
1. On suppose que le couple d’adhérence pour la phase d’embrayage est au moins égale au
couple transmis,
c. Calculer la force normale permettant l'adhérence pour la phase d’embrayage
d. Calculer la force appliquée par le système de commande Fc pour embrayer.
2. Calculer le couple de freinage.
14
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 5 : Palan électrique
Mise en situation
Ce réducteur doit assurer la montée et la descente d’une charge de 100 Kg à une petite vitesse de
0,2 m/s, tout en assurant la sécurité des personnes par immobilisation de la charge à l’arrêt par le
moteur frein lié à la vis d’entrée.
Le mécanisme est décrit par son schéma cinématique ci-dessous (figure 12) et le plan au format A4
(figure 13).
Le principe de fonctionnement est le suivant : Le moteur frein lié à la vis sans fin (2) fait tourner
cette dernière autour d’un axe perpendiculaire au plan du dessin. Cette vis sans fin entraine en
rotation autour d’un axe horizontal la roue creuse (3). Cette roue (3) transmet le mouvement au
pignon (15) par l’intermédiaire du moyeu (4) et de l’arbre (6). Ce pignon (15) transmet la puissance
par engrenage à la roue (17). Sur cette roue (17) une gorge assure l’enroulement ou le
déroulement du filin relié à la charge à monter ou descendre.
Figure 12 : Schéma cinématique
Travail demandé
On donne :
- le pignon (15) et le tambour (17) ont des dentures hélicoïdales, β=20°,
- l’angle de contact entre le pignon (15) et le tambour (17): α= 20°,
- le nombre de dents de la roue (3) : Z3=68,
- Le nombre de filet de la vis sans fin (2) : n2= 3,
- le rendement total du réducteur : η=0,55,
1. Sachant que le module apparent mt = 2,5 Calculer les nombre de dents du pignon (15) et du
tambour (17).
15
ISET de Djerba
Technologie de construction II
2. Calculer L’effort axial Fa et l’effort radial Fr appliqués par le pignon (15) et le tambour (17). (on
suppose que le diamètre d’enroulement du filini est égal au diamètre primitif de dentures sur le
tambour (17)).
3. Calculer la vitesse de rotation du tambour (17).
4. Calculer la vitesse de rotation du pignon(15).
5. Calculer le rapport de transmission total Rt et la vitesse de rotation du moteur électrique
6. Calculer la puissance Ps nécessaire pour soulever la charge.
7. Calculer la puissance Pe du moteur électrique.
16
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Figure 13 : Dessin d’ensemble
17
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 6 : VALIDEUR DE TITRE DE TRANSPORT [2]
Mise en situation :
Ce système technique (figure 14) est installé à bord des véhicules de transport public comme les
bus et les tramways. Il contrôle la validité du titre de transport des usagers.
Figure 14 : Valideur
Les titres utilisés (vendus sous la forme de carnets ou de titre individuel) se présentent sous la
forme d’un carton de 0,3 mm d’épaisseur revêtu d’une piste magnétique. Cette piste est
conçue pour ne pas être démagnétisée par un aimant du commerce.
Figure 15 : Titre de transport
Le mécanisme du valideur est réalisé en deux parties articulées entre elles pour permettre le
débourrage rapide de l’appareil (en cas de bourrage du titre par exemple).
La partie haute supporte les capteurs optiques d’entrée et de traitement, les têtes de lecture et
d’écriture magnétiques hautes et les galets d’entraînement 17.
La partie basse (couloir inférieur et platine avant 26) comprend tous les éléments de la partie
mécanique nécessaires à l’entraînement du titre de transport : moteur 1, courroie 7, poulies
crantées 6 et 12 (non visibles), mécanisme 19, poulie 14, courroie transporteuse 22 ; mais aussi la
tête d’impression G, et les galets d’entraînement.
La carte électronique (non visible) est située derrière la platine arrière. Le bloc d’alimentation (non
visible) se trouve dans la partie basse du valideur.
18
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Figure 16 : Mécanisme du valideur
Au cours d’un cycle normal de validation, l’usager insère le titre dans le valideur (bande
magnétique vers le haut ou vers le bas) ; le capteur optique d’entrée A détecte le titre, puis celui-ci
est entraîné par la courroie transporteuse 22.
Le titre est entraîné par le moteur 1 par l’intermédiaire de la courroie transporteuse 22, de la
poulie 14 et par l’ensemble poulies/courroie 6, 12 et 7.
Figure 17 : Fonctionnement
19
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Technologie de construction II
Figure 18 : Dessin d’ensemble
20
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Technologie de construction II
Travail demandé
1. Le système valideur de titre de transport comporte deux transmissions par courroies. Donner le
type de chaque courroie ainsi que ces avantages et ces inconvénients.
2. déterminez la vitesse de rotation angulaire de la poulie 14 en tenant compte des hypothèses
suivantes :
On suppose qu’il n’y a pas de glissement (patinage) entre la courroie 22 et la poulie 14.
La déformation de la courroie 22 est négligée.
La vitesse linéaire du titre de transport est égale à 1 m/s et R14 = 10 mm.
Figure 19 : Transmission par courroies
21
ISET de Djerba
Technologie de construction II
3. Déterminez le rapport de vitesse ( r). Les caractéristiques des poulies 12 et 6 sont à relever dans
la nomenclature
r
12/1
6 / 1
4. Sachant que les poulies 12 et 14 sont solidaires du même arbre, déduire des résultats des
questions 2 et 3, la vitesse de rotation de la poulie motrice 6 en rad/s.
5. Déterminez la fréquence de rotation de l’axe du moteur 1 notée Nm en tr/min
6. Calculez la puissance de service Ps
Sachant que :
- Facteur de service K s  1,8 .
- Moteur : Puissance Pm=100 W
7. Choisissez le type de courroie approprié et déduire la valeur du pas p.
8. Déterminez les diamètres primitifs dp de la poulie motrice et Dp de la poulie réceptrice.
9. Déterminez la longueur de la courroie. (Avec Zc = 100 dents).
10. Déterminer la largeur b de la courroie.
22
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Technologie de construction II
Corrigés
23
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Technologie de construction II
TD1 : Accouplement permanent
Exercice 1
π. N π × 1500
=
= 157,08 rd/s
30
30
P 12000
C= =
= 76,4 N. m
ω 157,08
ω=
𝑑≥
8.𝐶
𝑛 𝑏 .𝐷.𝜋.𝑅𝑝𝑔
=
8×76400
3×52×𝜋×50
= 5mm
d = 7mm donc les vis résistent.
Exercice 2
𝑑≥
4.𝐶
𝐷.𝜋.𝑅𝑝𝑔
=
4×300000
40×𝜋×300
d = 6 mm
24
= 5,64 mm
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD2 : Embrayage frein
Exercice 1
1. Embrayage par adhérence à surfaces planes.
2. Orifice A alimenté en air comprimé: Freinage
Orifice B alimenté en air comprimé: Embrayage
3. ω =
C=
π.N
30
=
π×200
= 20,94 rd/s
30
P 2277
=
= 108,72 N. m
ω 20,94
4.
3 𝐶
a. 𝑁𝑒 = .
2 𝑓
b. 𝑝 =
𝑁
𝑅 2 −𝑟 2
3 108,72 0,0942 −0,062 2
. 𝑅 3 −𝑟 3 = 2 .
4.𝑁
. 0,094 3 −0,062 3 = 3436,38 𝑁
0,4
4×3436 ,38
= 𝜋(𝐷 2 −𝑑 2 ) = 𝜋(100 2 −50 2 ) = 0,6 𝑁/𝑚𝑚2 = 6 𝑏𝑎𝑟
𝑆
𝑒
𝑒
5.
a. 𝑁𝑓 = 𝑝. 𝑆 =
𝑝.𝜋(𝐷𝑓2 −𝑑 𝑓2 )
4
2
𝑅𝑓3 −𝑟𝑓3
3
𝑅𝑓2
b. 𝑐𝑓 = . 𝑓. 𝑁𝑓 .
−𝑟𝑓2
=
0,6×𝜋×(100 2 −642 )
4
= 2780,784 𝑁
0,094 3 −0,062 3
2
= 3 × 0,4 × 2780,784 × 0,094 2 −0,062 2 = 87,98 𝑁. 𝑚
Exercice 2
1. ressort presseur donnant l’effort presseur durant la phase de freinage.
𝑅𝑓2 −𝑟𝑓2
3 𝐶
3
5
0,082 2 −0,066 2
2. 𝑁𝑟 = 2 . 𝑓𝑓 . 𝑅 3 −𝑟 3 = 2 . 0,4 . 0,082 3 −0,066 3 = 168,26 𝑁
1
𝑓
3 𝐶
3. 𝑁𝑓 = 2 . 𝑓𝑒 .
2
𝑓
𝑅𝑒2 −𝑟𝑒2
𝑅𝑒3 −𝑟𝑒3
3
0,075 2 −0,055 2
5
+ 𝑁𝑟 = 2 . 0,25 . 0,075 3 −0,055 3 + 168,26 = 473,5 𝑁
Exercice 3
1. Embrayage par adhérence à surfaces planes
Frein par adhérence à surfaces coniques.
2. ω =
C=
π.N
30
=
π×750
= 78,54 tr/min
30
P 2400
=
= 30,56 N. m
ω 78,54
3.
3 𝐶
a. 𝑁𝑒 = .
2 𝑓1
b. ∆𝑥 =
2
𝑁𝑒
𝑘
=
A
𝑅 2 −𝑟 2
3 30,56 0,060 2 −0,035 2
. 𝑅 3𝑒 −𝑟𝑒3 = 2 .
𝑒
𝑒
1572,01
300
R 3 −r 3
0,4
. 0,060 3 −0,035 3 = 1572,01 𝑁
= 5,24 𝑚𝑚
2
100
0,046 3 −0,0433
4. cf = 3 . f. Sin α . R f2 −r f2 = 3 × 0,2 × Sin (10°) × 0,046 2 −0,043 2 = 5,13 N. m
f
25
f
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD3 : Motopompe
Partie1. Etude de la transmission par courroie
1. Courroie trapézoïdale.
2. Avantages : stable sur la gorge, possibilité d’utiliser plusieurs courroies….
Inconvénients : entraxe faible, vibration…
3. Ps = Ks.Pm =1,4x1,44 = 2,016 KW
[1]
Section de type A
4. 𝐿𝑝 = 2𝑎 + 1,57. 𝐷𝑝 + 𝑑𝑝 +
5. 𝑉 =
𝜋.𝑁𝑚 𝑑 𝑝
.2
30
=
𝜋×1909,86
30
×
0,1
2
𝐷𝑝 −𝑑 𝑝
4.𝑎
2
= 2 × 158 + 1,57 × 100 + 100 +
100−100 2
4×158
= 10 𝑚/𝑠
[1]
26
= 630 𝑚𝑚
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Pb = 2,37 KW
6. KL=0,85
[1]
Pa = KL.Kθ.Pb = 0,85x1x2,37 = 2,0145 KW
𝑛𝑐 =
𝑃𝑠
2,016
=
=1
𝑃𝑎 2,0145
7. 𝑃31 = 𝜂𝑐 . 𝑃𝑚 = 0,98 × 1,44 = 1,41 KW
Partie2. Etude de l’embrayage
1. Transmission progressive et silencieuse.
2. Commande électromagnétique.
3. ω =
C=
π.N
30
=
π×1909,86
30
= 200 rd/s
P 1440
=
= 7,2 N. m
ω
200
3 𝐶 1 𝑅𝑒2 − 𝑟𝑒2 3 1 7,2 0,0562 − 0,032
𝑁𝑒 = . . . 3
= × ×
×
= 67,7 𝑁
2 𝑓 𝑛 𝑅𝑒 − 𝑟𝑒3 2 6 0,4 0,0563 − 0,033
27
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 4 : Système d'entraînement d’une presse
Partie1. &Etude de la transmission par courroie
1. Ks = 1,3
[1]
Ps = Ks.Pm =1,3x880= 1144 W
[1]
Section de type A
2. 𝑎′ =
′
𝐷𝑝 +𝑑 𝑝
2
+ 𝑑𝑝 =
112+85
𝐿 𝑝 = 2𝑎 + 1,57. 𝐷𝑝 + 𝑑𝑝
2
+ 85 = 183,5 𝑚𝑚
𝐷𝑝 − 𝑑𝑝
+
4. 𝑎
2
112 − 85 2
𝐿′𝑝 = 2 × 183,5 + 1,57 × 112 + 85 +
= 677,28 𝑚𝑚
4 × 183,5
28
ISET de Djerba
Technologie de construction II
3. Lp = 700 mm.
[1]
4. 2a + 1,57. Dp + dp +
5. 𝑉 =
𝜋.𝑁𝑚 𝑑 𝑝
.2
30
=
D p −d p
4.a
𝜋.1440 0,085
30
.
2
2
= 2 × 194,89 + 1,57 × 112 + 85 +
112−85 2
4×194,89
= 700 𝑚𝑚
= 6,41 𝑚/𝑠
[1]
Il faut appliquer la règle de trois pour calculer la puissance de base Pb
𝑃𝑏 = 2,04 −
29
2,04 − 1,25
2,04 − 1,25
× 10 − 𝑉 = 2,04 −
× 10 − 6,41 = 1,47 𝐾𝑊
10 − 5
10 − 5
ISET de Djerba
Technologie de construction II
KL=0,85
[1]
𝜃 = 180 − 2. 𝑠𝑖𝑛−1
𝐷𝑝 − 𝑑𝑝
112 − 85
= 180 − 2. 𝑠𝑖𝑛−1
= 172,06
2. 𝑎
2 × 194,89
Kθ = 0,95
[1]
Pa = KL.Kθ.Pb = 0,85x0,95x1,47 = 1,187 KW
𝑛𝑐 =
𝑃𝑠 1,187
=
=1
𝑃𝑎 1,237
6. 𝑃6 = 𝜂𝑐 . 𝑃𝑚 = 0,98 × 880 = 862,4 W
𝑑
85
7. 𝑁6 = 𝑁𝑚 . 𝐷𝑝 = 1440 × 112 = 1092,86 𝑡𝑟/𝑚𝑖𝑛
𝑝
Partie2. Etude de la transmission par engrenage
On donne pour cette partie :
- le pignon (21) et le volant (23) ont des dentures droites
- l’angle de contact entre le pignon (21) et le volant (23) : α= 20°,
- la résistance pratique des matériaux des deux roues dentées : Rpe = 42 MPa,
1. Bruit et vibration
2. ω =
C=
π.N
30
=
π×1092,86
30
= 114,44 rd/s
P
862,4
=
= 7,54 N. m
ω 114,44
𝐹𝑡 =
2. 𝐶 2 × 7540
=
= 188,39 𝑁
𝑑21
80
30
ISET de Djerba
Technologie de construction II
𝐹𝑟 = 𝐹𝑡 . tan 𝛼 = 188,39 × tan 20° = 68,57 𝑁
3.
𝐹𝑡
𝑘.𝑅𝑝𝑒
c. 𝑚 ≥
188,39
10×42
=
= 1,56
m=2
d. Justifier le choix de la valeur de ce module.
4. 𝑍21 =
𝑑 21
2
=
80
2
= 40
Partie3. Etude du frein et de l’embrayage
1.
3 C
a. Ne = .
2 f
R 2 −r 2
3
. R 3e −re3 = 2 ×
e
e
7,54
0,4
0,0412 −0,033 2
× 0,0413 −0,033 3 = 507,18 N
b. 𝐹𝑐 = Ne + 4. 𝐹 = 507,18 + 4 × 5 = 727,18 N
2
R 3 −r 3
2
0,045 3 −0,036 3
2. cf = 3 . f. Nf . R f2 −r f2 = 3 × 0,4 × 20 × 0,045 2 −0,036 2 = 325,33 N. mm
f
31
f
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 5 : Palan électrique
1. 𝑍15 =
2. 𝑍17 =
𝑑 15
𝑚𝑡
𝑑 17
𝑚𝑡
60
= 2,5 = 24
180
=
2,5
= 72
3. Ft = 1000 N
𝐹𝑎 = 𝐹𝑡 . 𝑡𝑎𝑛𝛽 = 1000 × tan 20° = 363,97 𝑁
𝐹𝑟 = 𝐹𝑡 .
𝑡𝑎𝑛𝛼𝑛
tan 20°
= 1000 ×
= 387,32 𝑁
𝑐𝑜𝑠𝛽
cos⁡
(20°)
2.𝑉
4. 𝜔17 = 𝑑
𝑁17 =
17
2×0,2
=
0,18
=2,22 rd/s
30. 𝜔17 30 × 2,22
=
= 21,22 𝑡𝑟/𝑚𝑖𝑛
𝜋
𝜋
𝑍
72
5. 𝑁15 = 𝑁17 . 𝑍17 = 21,22 × 24 = 63,66 𝑡𝑟/𝑚𝑖𝑛
15
6. 𝑅𝑡 =
𝑁𝑚 =
𝑍15 𝑛 2
.
𝑍17 𝑍3
𝑁17
𝑅𝑡
24
3
1
= 72 . 68 = 68
= 68 × 21,22 = 1442,96 tr/min
7. Ps = F.V = 1000x0,2 = 200 W
8. 𝑃𝑒 =
𝑃𝑠
𝜂
32
200
= 0,55 = 363,64 𝑊
ISET de Djerba
Technologie de construction II
TD 6 : VALIDEUR DE TITRE DE TRANSPORT
1. Courroie plate

Avantages : permet de transmettre des grandes vitesses, coup peu élevé.

Inconvénients : glissement, couple transmissible faible.
Courroie crantée :

Avantages : pas de glissement permet de transmettre les très faibles vitesses.

Inconvénients : coût élevé.
NB : avantages et inconvénients par rapport aux autres types de courroies
2. 𝜔14 =
3. 𝑟 =
V titre
𝜔 12
𝜔6
4. 𝜔6 =
5. 𝑁𝑚 =
=
𝑅14
𝑍
1000
10
= 100 𝑟𝑑/𝑠
12
1
= 𝑍 6 = 48 = 4
12
𝜔 12
𝑟
= 100 × 4 = 400 𝑟𝑑/𝑠
30.𝜔 6
𝜋
=
30×400
𝜋
= 3821,66 𝑇𝑟/𝑚𝑖𝑛
6. Ps = Ks.Pm = 1,8x100 = 180 W
7. Courroie crantée de type XL :
[1]
33
ISET de Djerba
Technologie de construction II
P= 5,08 mm
[1]
8. 𝑑𝑝 =
𝑃.𝑍6
𝜋
=
5,08×12
𝜋
= 19,41 𝑚𝑚
𝑃. 𝑍12 5,08 × 48
=
= 77,66 𝑚𝑚
𝜋
𝜋
9. Lp = P.Zc = 5,08x100 = 508 mm
𝐷𝑝 =
10. 𝑉 = 𝜔6 .
𝑑𝑝
2
= 400 ×
19,41
2
= 3,88 m/s
[1]
34
ISET de Djerba
𝐾𝑏 ≥
Technologie de construction II
𝑃𝑠 157
=
= 1,15
𝑃𝑏 180
[1]
Kb = 1,45 et b = 9,5 mm
35
ISET de Djerba
Technologie de construction II
Bibliographie
[1] http://www.zpag.net/Tecnologies_Indistrielles/transmission_courroies.htm
[2] Devoir De Synthèse en Technologie de Construction Janvier 2014
ISET Radès
Enseignants : Bousnina Laroussi, Amri Rachid, Bechoual Bechir, Khlass Mokhtar et Chakhari
Nourddine.
36