Dossier
Pédagogique
SYSTEME AUTOMATISE DE MARQUAGE DE BOITIERS
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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.
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.
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
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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×(𝑹𝟐𝒓𝟐)
𝟐×𝒏×𝒇×(𝑹𝟑𝒓𝟑) = 𝟑×𝟏𝟕.𝟐𝟓×𝟏𝟎𝟎𝟎×(𝟓𝟐𝟐𝟐𝟒𝟐)
𝟐×𝟐×𝟎.𝟑𝟓×(𝟓𝟐𝟑𝟐𝟒𝟑) = 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
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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
𝟓𝟐𝟐𝟐𝟔𝟐
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
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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
1 / 4 100%
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