MECANIQUE DEVOIR DE SYNTHESE N°1 A -

Dossier
Pédagogique
SYSTEME AUTOMATISE DE MARQUAGE DE BOITIERS
Page
1/4
DEVOIR DE SYNTHESE N°1
MECANIQUE
A - ETUDE DE FREIN:
En se référant au dessin d’ensemble mécanisme d’entraînement du plateau tournant ;
1- Compléter le diagramme F.A.S.T suivant : (1.5pts)
2- En se référant au dessin d’ensemble,
compléter le schéma cinématique suivant par : (1.75pts)
- les repères des pièces.
- les symboles normalisés des liaisons.
3- Cocher la bonne repense : (0.75pt)
Le frein (08, 09, 10, 11, 14, 15, 17, 18 et 19) est un frein :
à disque à tambour à sabot à sangle
Le système de commande du frein est :
mécanique hydraulique électromagnétique pneumatique automatique
La surface de contact entre l’élément tournant et l’élément fixe est une surface :
plane cylindrique conique à crabot cannelée
4- Identifier l’organe (08) donner son matériau ainsi ces caractéristiques : (0.75pt)
……………………………………….………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
NOM : …………………………………….PRENOM : ……………………………….4.S.T…… N° …..
FT3
Freiner l’arbre intermédiaire (7).
………………………………………………
…
Commander le frein.
Avoir une surface de contact liée à
l’élément tournant.
FT31
FT32
Avoir une surface de contact liée à
l’élément fixe.
Créer un effort presseur pour le frein
Guider le disque de frein (11) en
translation.
Guider l’armature mobile (9) en
translation.
FT33
FT34
FT35
FT36
Solution
………………………………………………
…
………………………………………………
…
………………………………………………
…
………………………………………………
…
………………………………………………
…
……
……
……
……
Bobine (15)
Ressort (10)
2 x clavettes
Bague (18)
Garniture (8)
Armature fixe (19)
(9)
(19)
(11)
(7)
Garniture en féredo
Elle a un bon coefficient de frottement

Dossier
Pédagogique
SYSTEME AUTOMATISE DE MARQUAGE DE BOITIERS
Page
2/4
5- Expliquer brièvement le fonctionnement de ce frein en fonction du système de commande : (1pt)
Bobine (B1) non excitée: Bobine (B1) excitée :
………………………………………………………………………...…………………………………………………………
……………...………………………………………………………………………...………………………………………..
………………………………………………………………………...…………………………………………………………
……………...………………………………………………………………………...……………………………………….
6- Citer les facteurs qui influent sur la valeur du couple transmissible du frein utilisé :
(1pt)
*……………………………………………. *…………………………………………
*……………………………………………. *…………………………………………
7- Calculer l’effort presseur d’un seul ressort (10) sachant que le coefficient de frottement est f = 0,35, et le couple de
freinage Cf = 17,25 Nm. (1pt)
…………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………………………………...
...............................................................................................................................................
B - ETUDE DE REDUCTEUR INVERSEUR:
1- Cocher la bonne repense : (1pt)
La transmission de mouvement de rotation des engrenages (45) ou (49) à l’arbre (35) est obtenue par :
adhérence obstacle
La manœuvre de l’embrayage est possible :
à l’arrêt en marche
De quel type d’embrayage s’agit-il ? Instantané Progressif
Quel est le type de la commande de cet embrayage ?
* mécanique *hydraulique * électromagnétique
2- Compléter les deux chaines de transmission de mouvement ci-dessous pour les deux cas suivantes : (2.25pts)
» 1er cas : Montée de la pelle
» 2ème cas : Descente de la pelle
3- Calculer le rapport global de transmission, puis déterminer la vitesse de rotation du tambour NT dans le cas de
descente de la pelle : (1pt)
.……………………………………………………………………………………………………..............................
………………………………………………………………………………………………………………………...…………
...………………………………………………………………..…………………………………………
On donne :  Le moteur de levage a les caractéristiques suivantes : Pm = 250 W ; Nm = 1750 tr/mn.
 La vis (2) possède 2 filets ; Le nombre de dents de la roue (22) est : Z22 = 32 dents.
 Le nombre de dents pour l’engrenage conique est Z29 = 21 dents et Z45 = Z49 =75 dents.
 Le diamètre de tambour est : DT = 172mm.
 Le temps nécessaire pour la descente de la pelle à la position la plus basse est : t = 6,54 s.
NT = ……………..
Fr10 = ……………..
R = …….
r = …….
n = …….
…. + ….+…
+ ….
01
50
….
7
….
….
….
….
….
58
01
44
….
7
….
….
….
….
….
58
…. + ….+…
+ ….
Le ressort (10) exerce un effort presseur sur l’armature
mobile (9). Celle-ci se déplace pour entrer en contact
avec le disque (11) qui à son tour se déplace pour
entrer en contact avec l’armature fixe (19) →freinage
Fr = 𝟑×𝑪𝒇×(𝑹𝟐−𝒓𝟐)
𝟐×𝒏×𝒇×(𝑹𝟑−𝒓𝟑) = 𝟑×𝟏𝟕.𝟐𝟓×𝟏𝟎𝟎𝟎×(𝟓𝟐𝟐−𝟐𝟒𝟐) 𝟐×𝟐×𝟎.𝟑𝟓×(𝟓𝟐𝟑−𝟐𝟒𝟑) = 620,42N
F10 = 𝑭𝒓
𝟑 = 𝟔𝟐𝟎.𝟒𝟐 𝟑 = 206.81N
Surface de contact
Nombre de surface de contact
Frottement
Effort presseur
rg = 𝒁𝟐×𝒁𝟐𝟗
𝒁𝟐𝟐×𝒁𝟒𝟓
= 𝟐×𝟐𝟏
𝟑𝟐×𝟕𝟓 = 0,0175
NT = rg x Nm = 0.0175 x 1750 = 30,625 tr/min
Un champs magnétique exerce un effort d’attraction
sur l’armature mobile (9). Celle-ci se déplace pour
laisser un jeu entre elle et le disque (11) qui à son tour
se déplace pour laisser un jeu entre lui et l’armature
fixe (19) →non freinée
206.81 N
52 mm
24 mm
2
30,625 tr/min
02
02
22
22
56
56
35
35
49
45
29
29
53
31
51
42
52
43

Dossier
Pédagogique
SYSTEME AUTOMATISE DE MARQUAGE DE BOITIERS
Page
3/4
4- Déterminer la vitesse de descente de la pelle. (0.5pt)
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
5- Déduire la distance entre la position la plus haute atteinte par la pelle et la position la plus basse. (0.5pt)
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………...
6- Calculer le couple transmissible à l’arbre de sortie (35) sachant que le coefficient de frottement est f = 0,4 L’effort
d’attraction magnétique crée par la bobine (32) est Fatt = 1022,85 N. (1pt)
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………...…………
……………………………………………………………………………………………………………………..
7- Déterminer le rendement global du système ηg. (1pt)
…………………………………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………
D – COTATION FONCTIONNELLE :
1- Tracer la chaîne des cotes minimale relative à la condition Jamini. (1pt)
2- Indiquer les tolérances aux portées des roulements (05), (05’) et du joint (62). (1pt)
E – ETUDE D’ACCOUPLEMENT :
L’arbre d’entrée (1) est lié à l’arbre moteur par un accouplement non représenté dans le dessin d’ensemble.
Cet accouplement doit permettre des certains déplacements et décalage.
1- Cocher la bonne repense : (0.75pt)
La condition géométrique que l’accouplement doit assurée entre les deux arbres est :
battement concentricité parallélisme cylindricité
L’accouplement utilisé est un accouplement :
homocinétique non homocinétique
L’accouplement utilisé est un accouplement :
rigide élastique limiteur de couple joint à cardon
ηg = ……………..
Vp = ……………..
Ct = ……………..
d = ……………..
R = …… ; r = …… ; n = ……
20
06
06’
05
23
22
04’
05’
07
61
27
04
J
Ja min
62
……….
……….
……….
……….
52 mm
26 mm
2
ηg = 𝑪𝒆×𝝎𝑻
𝑷𝒎 = 𝟑𝟑.𝟎𝟗×𝟑.𝟐𝟏 𝟐𝟓𝟎 = 0,4249
Ce = 2/3xnxfxFattx𝑹𝟑−𝒓𝟑
𝑹𝟐−𝒓𝟐 = 2/3x2x0,4x1022.85x𝟓𝟐𝟑−𝟐𝟔𝟑 𝟓𝟐𝟐−𝟐𝟔𝟐
Ce = 33094.88Nmm
d = VT x t = 275.8 x 6.54 = 1803.77 mm
ωT = 𝟐×𝝅×𝑵𝑻
𝟔𝟎 = 𝟐×𝝅×𝟑𝟎,𝟔𝟐𝟓 𝟔𝟎 = 3,21 rd/s
VT = ωT x DT/2 = 3.21 x 172/2 = 275.8 mm/s
0.275 m/s
1.80 m
42.49%
33.09 Nm
31m6
48H8
25h11
60H7
a7M
A22m
A4’m
A5’m
A20m
A4m
A5m

Dossier
Pédagogique
SYSTEME AUTOMATISE DE MARQUAGE DE BOITIERS
Page
4/4
2- Compléter la liaison entre l’arbre moteur et l’arbre d’entrée (1) par un accouplement élastique présenté ci-dessous :
(3.25pts)
On demande de compléter l’assemblage de l’arbre moteur avec l’arbre (1) par cet accouplement :
 Utiliser une clavette pour arrêt en rotation et un anneau élastique + épaulement pour l’arrêt en translation.
 Utiliser 4 axes + 4 écrous + 4 rondelles Grower pour l’accouplement (représenter l’autre axe)
Clavette
d
b
g
k
22 à 30 inclus
7
d - 4
d + 3.3
30 à 38
8
d - 5
d + 3.3
38 à 44
8
d - 5
d + 3.3
Anneau élastique
d
e
g
c
30
1.5
28.6
41
32
1.5
30.3
43.4
34
1.5
32
46.2
Ecrou et rondelle grower
d
e
D
a
b
M 8
1
13
12
4
M 10
1.5
15
14
5
M 12
1.5
19
18
6
Arbre
moteur
1
Arbre
moteur
01