MECANIQUE DEVOIR DE CONTRÔLE N°1

NOM : …………………………………….PRENOM : ……………………………….4.S.T…… N° …..
DEVOIR DE CONTRÔLE N°1
MECANIQUE
I- Analyse fonctionnelle interne du système : (6pts)
En se référant au dessin d’ensemble mécanisme d’entraînement du plateau tournant ;
1- Compléter le diagramme F.A.S.T suivant : (2.75pts)
FT11
FT1
Animer le pignon arbré
(17) d’un mouvement de
rotation.
FP
Entraîner l’arbre (29) en
rotation.
FT12
Lier la poulie (6) à l’arbre
(29).
FT13
Interposer un lien flexible
entre les deux poulies (6)
et (23).
FT14
Lier la poulie (23) au
pignon arbré (17).
Permettre la
rotation du
plateau.
Processeurs
Moteur
………………………
…………...................
électrique Mt2
à suivre
Courroie crantée
………………………
…………...................
(27)
à suivre
FT15
Guider le pignon arbré
(17) en rotation.
FT2
Régler la tension de la
courroie (27).
FT31
Transmettre le mouvement
de rotation de pignon arbré
(17) au plateau (13)
FT3
Animer le plateau (13)
d’un mouvement de
rotation.
FT32
Lier le plateau (13) à l’axe
(30)
FT33
Guider l’axe (30) en
rotation.
FT12
Lier la poulie (6) à l’arbre
(29).
FT14
Lier la poulie (23) au
pignon arbré (17).
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FT121
Positionner la poulie (6)
par rapport à l’arbre (29)
FT122
Maintenir en position la
poulie (6) par rapport à
l’arbre (29)
FT141
Positionner la poulie (23)
par rapport au pignon
arbré (17)
FT142
Maintenir en position la
poulie (23) par rapport au
pignon arbré (17)
2 x roulements
………………..............
.....................................
BC (18)
Manette (28) +
…………………………
excentrique
(3)
…………………………
……………
Pignon (17) +
…………………………
………………………
couronne (14)
………………………..
…………………………
Soudage
…………………………
……………
…………………………
Coussinet (15)
…………………………
……………
Surface cylindrique
…………………………
+épaulement
sur (29) +
…………………………
clavette
(5)
……………
Ecrou (9) +
…………………………
rondelle (10) +
…………………………
rondelle (7)
……………
…………………………
Cannelure sur (29)
…………………………
……………
Vis H (24) +
…………………………
rondelle (25) +
…………………………
rondelle
(26)
……………
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2- On donne les classes d’équivalence suivantes :
A {1,2,3,4,11,12,15,16,BX(18)
15,16,BX(18),22,28}
B {5,6,7,8,9,10,29}
C {17,BI(18),19,20,23,24,25,26}
D {13,14,30}
a- Compléter le schéma cinématique suivant : (1pt)
D
Plateau (13)
A
31
FT….
Z17
33
FT….
15
C FT….
Z14
B
12
FT….
13 Poulie (6)
FT….
Poulie (23)
14
FT….
Moteur Mt2
FT11
b- Placer les étiquettes relatives aux fonctions techniques FT12, FT13, FT14, FT15, FT31, FT33 sur
le schéma cinématique : (1.5pts)
3- Le coussinet (15) est en CuSn10P.
CuSn10P (0.5pt+0.25pt)
Alliage de cuivre (Bronze) de 10% d’étain et quelques traces
a- Expliquer cette désignation : ………………………………………………………………………
de phosphore.
.............................................................................................................................
........................................................................................................................................
..........................................
Réduire l’usure par frottement de l’axe
b- Justifier son emploi :…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
II- Etude cinématique : (5pts)
Données :
(17)
Moteur Mt2 : Nm = 1500tr/min ; Pm = 700 Watt
(23)
Système poulies-courroie : Z6 = 30 dents ; Z23 = 40dents ; η6-23 = 0.95
Système à engrenages : r17-14 = 1/7 ; a17-30 = 63 ; m17 = m14 = 1.5mm
(14)
1- Calculer la vitesse de rotation du pignon arbré (17), déduire sa vitesse
angulaire : (1pts)
…………………………………………………………………………………………………………………
N17 = r6-23 x Nm =
x Nm =
x 1500 = 1125 tr/min
…………………………………………………………………………………………………………………
ω17 =
=
= 117.81 rad/s
…………………………………………………………………………………………………………………
1125 tr/min ω17 =……
117.84 rad/s
N17 =……
2- Calculer D23 et déduire la vitesse linéaire de la courroie (27) en m/s,
D23
sachant que le pas de la poulie réceptrice (23) est P=8mm : (1pt)
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
D23 =
=
= 101.85 mm
………………………………………………………………………………
.
.
………………………………………………………………………………
V27 =
=
= 6000 mm/s = 6 m/s
………………………………………………………………………………
101.85 mm V27 =……
6 m/s
D23 =……
3- Calculer le couple appliqué sur le pignon arbré (17) : (1pt)
P17 = η6-23 x Pm = 0.95 x 700 = 665 Watt
…………………………………………………………………………………………………………………
C17 =
=
= 5.64 Nm
…………………………………………………………………………………………………………………
.
5.64 Nm
C17 =……
…………………………………………………………………………………………………………………
4- Calculer Z17 et Z14 : (1.5pts)
Z14 =
=
= 98 dents
.
r17-14
=
Z17 = r x Z14
…………………………………………………………………………………………………………………
Z17 = x 98 = 14 dents
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
98 dents Z17 =……
14 dents
=mx
= Z14 – r x Z14 = Z14 (1-r)
a17-14
Z14 =……
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5- Calculer la vitesse de rotation du plateau tournant (13) : (0.5pts)
…………………………………………………………………………………………………………………
N13 = r17-14 x N17 = x 1125 = 160.71 tr/min
…………………………………………………………………………………………………………………
160.71tr/min
………………………………………………………………………………………………………………….
N13 =……
III- Cotation fonctionnelle : (5pts)
maximale
1- La cote condition JA est-elle minimale ou maximale ?.....................................................
(0.25pt)
L’existence
d’un
jeu
entre
(18a)
et
(16)
permet
à
(18a)
de
se
butter
à
sa
droite
avec
(16)
Justifier :………………………………………………………………………….(0.25pt)
2- Tracer la chaîne de cote relative à la condition JA. (1pt)
3- Installer sur le dessin ci-dessous la condition JC : jeu axial permettant le montage du circlips (20). (0.25pt)
a17max
a18amin
16
01
a19min
18b
a18bmin A22min
JA……
max
22
21
23
19
25
18a
26
17
24
20
b17 JB
b23
b24
b25
b26
4- Compléter sur le tableau ci-dessous les ajustements sur les portées des roulements (18a) et (18b), le
joint (21) et le montage du couvercle (22). (1.25pts)
pièces
18a/17
18b/16
21/22
21/17
22/16
m6
H7
H8
h11
H7h6
Ajustements
Ø22……
Ø52……
Ø40……
Ø22……
Ø52……
5- A partir de la chaîne de cotes de la condition JB, calculer la cote b17 en utilisant la méthode des
tableaux. (2pts)
.
.
.
On donne : JB = 4±0.5 ; b24 =
; b23 =
. ; b26 =
. ; b25 =
.
JB=b23+b25+b26-b24-b17
Equation de JB :……………………………………………………………………………………………….
JB+b24+b17=b23+b25+b26
JBM=b23M+b25M+b26M-b24m-b17m
JBM+b24m+b17m=b23M+b25M+b26M
Equation de JBmax :…………………………………………………………………………………………….
JBm=b23m+b25m+b26m-b24M-b17M
JBm+b24M+b17M=b23m+b25m+b26m
Equations de JBmin :……………………………………………………………………………………………
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JB
Rep
JBmax
Rep
m
JB
b17
b23
b25
b26
b24
Σ
JBmin
M
Rep
M
m
M
m
4
x
JB
4.5
JB
3.5
y
z
b17
b17
27
b23
26.9 b23
26.8
3
b25
3.2
b25
3
2
b26
2.1
b26
1.8
26
b24
25.8
b24
26
30
32
30.3
32.2
29.5
31.6
…..+ x =…..
…...+ y =…..
……+ z =……
Σ
Σ
2 mm ; b17min = y =……….
2.1 mm ;
1.9 mm ; b17max= z =……….
b17 = x = ……….
2±0.1
b17 =……
IV- Conception : représentation d’un produit fini : (4pts)
En se référant au dessin d’ensemble du plateau tournant, compléter le dessin
de définition du moyeu (16) suivant par :
1.6
Ra….
1- La vue de face coupe A-A (sans les formes cachées).(1.5pts)
C
2- La vue de dessus.(1.5pts)
A-A
3- Les tolérances géométriques.(0.75pt)
4- La rugosité de la surface C. (0.125pt)
5- L’ajustement représenté ci-contre.
(0.125pt)
B
H7
Ø52…….
C
B
C
A
A
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