TD& ExamenVf

ISET JENDOUBA 2006 - 2007

TD & EXAMEN - 1 -

TD 1 : COMPRESSEUR1) MISE EN SITUATION :

Le compresseur d’air représenté sur le dessin d’ensemble DT01 est destiné à alimenterune petite centrale de production d’air comprimé schématisée ci-contre.

Compresseur Moteur

Réservoir

Spécifications :- Compresseur: Monocylindre débitant 37,5 l/mn à 1500 tr/mn à Patm (pression

atmosphérique); chemise en acier; cylindre en alliage d’aluminium, socle en fonte- Moteur : CEM de 1 KW, 3000 tr/mn- Réservoir : 100 l- Equipements : Dispositifs de mise à l’air de la canalisation pour démarrage à vide;

soupape de sécurité; robinet de purge; manomètre 12 bars, clapet anti-retour; vanne cuve.- Modes de fonctionnement : Marche manuelle ou automatique entre 6 et8 barspar

contacteur manométrique.

2) FONCTIONNEMENT :

Lorsque le vilebrequin (4) est entraîné en rotation par le moteur, la bielle (6) transmet aupiston (7) un mouvement de translation rectiligne alterné; ainsi la descente du piston a poureffet “d’aspirer” l’air extérieur à la pression atmosphérique qui, pour entrer dans le cylindre,soulève le clapet d’admission. Lorsque le piston arrive à son point mort bas (PMB) l’air n’estplus aspiré et le clapet qui était ouvert se referme. Le piston (7) remonte, comprimant l’air quia été aspiré; lorsque la pression intérieure du cylindre est égale à la pression de la cuve(réservoir), le second clapet se soulève et laisse passer l’air du cylindre vers la cuve.

ON DONNE : Trois vues réduites du compresseur d’air.

Vue de dessous de 8 + Clapets C1, C2 + 26

1300


TD & EXAMEN - 2 -

2.1. Colorier en bleu sur les vues adéquates les volumes contenant de l’air aspirée (P = PATM)

…………………………………………………………………………………….

2.2. Colorier en vert sur les vues adéquates les volumes contenant de l’air refoulée (P =PCUVE)

……………………………………………………………………………………..

2.3. Par quel (s) orifice sort l’aire comprimée (A OU B OU A ET B)? :

……………………………………………………………………………………………………

2.4. Quel clapet se soulève lors du refoulement de l’aire comprimée (C1 OU C2 OU C1 ET C2) :

………………………………………………………………………………………


TD & EXAMEN - 3 -

3) TECHNOLOGIE :

3.1. Désignation normalisée de la vis (25) de classe 8.8 :

……………………………………………………………………………………………

3.2. Désignation normalisée du bouchon (23) de classe 8.8 :

…………………………………………………………………………………………..

3.3. Rôle du trou obstrue par le bouchon (23) :

……………………………………………………………………………………………………………………

3.4. Rôle de la vis de pression (11) :

…………………………………………………..…………………………………………………………………

3.5. Nom de l’usinage repère : …………………………………………………..………………...

Cet usinage recevra une vis a téton long ou une goupille ou une clavette ? : ………….….

4) MATERIAUX :

4.1. COMPLETER LE TABLEAU SUIVANT :

Rep Désignation Code Matière Nature de l’alliage Composition

2

17

36

5) MODELISATION CINEMATIQUE DU COMPRESSEUR D’AIR :

ON DONNE : Le schéma cinématique du compresseur suivant la vue de face en coupe A-A et son

ébauche suivant la vue de gauche.


TD & EXAMEN - 4 -

5.1. INDENTIFIER LES CLASSES D’EQUIVALENCE :a) Indiquer les pièces à exclure de toutes classes d’équivalence en précisant la quantité

de chaque pièce si celle-ci est différente de 1 :

Pièces à exclure = {………… + ………… + ………… + ………… + ………… + ………… +

………… + ………… + ………… + …………}

b) Compléter les différentes classes d’équivalence en indiquant la quantité de chaque

pièce si celle- ci est différente de 1

E1 = {04 + ………… + 15 + ………… + ………… + …………}

E2 = {06 + ………… + …………}

E3 = {07 + …………}

E4 = {01 + ……… + ……… + ……… + ……… + ……… + ………… + ………… + …………+

………… + ………… + ………… + ………… + …………+ ………… }

c) Colorier les pièces composant chaque classe d’équivalence d’une même couleur sur la

vue de face en coupe A-A de DT01 et indiquer ci-dessus la couleur de coloriage.

d) Colorier et repérer les classes d’équivalence sur le schéma cinématique suivant la coupe

A-A.

X

Z

YAB

C


TD & EXAMEN - 5 -

5.2. Identifier les liaisons entre les classes d’équivalence en complétant le tableau :R

epèr

e de

la li

aiso

nNature de lagéométrie decontact( ponctuel,cylindrique plan )

Translation Rotation Nom, centre, axe ounormale au

plan de contact de laliaisonTx Ty Tz Rx Ry Rz

EntreE1 etE2

L12

Nom de la liaison :

…….…….…….…….…

Centre : ..…….. Axe : …

EntreE1 etE4

L14

Nom de la liaison :

…….…….…….…….…

Centre : ..…….. Axe :

EntreE2 etE3

L23

Nom de la liaison :

…….…….…….…….………….


EntreE3 etE4

L34

Nom de la liaison :

…….…….…….…….…

Centre : ..…….. Axe : …

5.3. Compléter le schéma cinématique ébauche suivant la vue de gauche.

6) ETUDE DU SYSTEME BIELLE-MANIVELLE :6.1. Identifier le mouvement du vilebrequin (4) par rapport au corps (1) fixe :

Mouvement 4/1 : …………...……………………………………………...…………………

6.2. Identifier le mouvement du piston (7) par rapport au corps (1) fixe :

Mouvement 7/1 : ……………...……………………………………………...…………………

Y a-t-il conservation ou transformation du mouvement entre l’entrée et la sortie du ? :

……………………………………………………………………………………….

Le compresseur d’air est un système BIELLE-MANIVELLE.Ce système est couramment employé en mécanique


TD & EXAMEN - 6 -

CARACTERISTIQUES DU SYSTEME BIELLE-MANIVELLE

6.4. Compléter l’actigramme de niveau A-0 du système bielle – manivelle

6.5. Identifier les différents éléments composant ce système bielle – manivelle en fonction

des termes généraux définis ci-dessous :

Remarque : R = rayon de la manivelle

6.6. Donner la valeur de exentération entre l’axe de rotation du vilebrequin (4) et l’axe du

(5)

Exentration (E) = R = ……………

termes générauxDésignation des pièces du

compresseur d’air

1 Manivelle

2 Bielle

3 Coulisseau

4 Glissière

E

Système bielle manivelle


TD & EXAMEN - 7 -

Figure 1 : Position quelconque Figure 2 : Position minimum Figure 3 : Position maximum

6.7. Tracer le segment B’C’ sur la figure 2, correspondant a la bielle BC en position

minimum pendant la rotation du vilebrequin AB.

6.8. Tracer le segment B”C” sur la figure 3, correspondant a la bielle BC en position

maximum pendant la rotation du vilebrequin AB.

COURSE DU PISTON : La course du piston notée (C), correspond au déplacement total du

piston. Elle est égale à la distance verticale B’B” ou à la distance verticale C’C”

6.9. Indiquer sur les figures la course du piston et donner sa valeur en la mesurant sur les

figures.

Course du piston (C) = d(B’B”) = d(C’C”) = ………… mm

6.10. Exprimer la course du piston (C) en fonction de l’excentration (E)

Course du piston (C) = …………………………….……

Y

ZZ Z

B’ et C’ sont les points morts bas(PMB)

B’’ et C’’ sont les points morts hauts(PMH)


TD & EXAMEN - 8 -

6.11. CALCULER LA CYLINDREE DU COMPRESSEUR EN CM3 :

4

... 2 ncdcylindrée

Nombre de cylindres (n) = ….. ; Alésage (d) = ….…. cm ; Course (C) = ….…… cm

Cylindrée du compresseur = S x C x n = (x d² x C x n)/4 = ……….. = ……...… cm3

6.12. Vérifier la valeur du d.bit volumique du compresseur a 1500 tr/min :

Cylindrée = ………...…cm3 ; Vitesse de rotation = ………...…… tr/min (voir mise en situation)

Débit volumique (Qv) en cm3/min = …….…………………… = ………..…...… cm3/min

Débit volumique (Qv) en l/min (ou dm3/min) = …….………...… = ……….l/min (ou dm3/min)

Rappel : 1 litre (l) = 1 dm3 = 1000 cm3

6.13. CALCULER LE TAUX DE COMPRESSION MAXI DU COMPRESSEUR :

Pression d’entrée = pression atmosphérique = 1 bar ; Pression de sortie Maxi = …… bars (voir mise ensituation)

Taux de compression Maxi = Pression de sortie Maxi / Pression d’entrée = …….……. = ……….

CYLINDREELa cylindrée est le volume (V) déplacé par le piston dans l’alésage dediamètre (d) pour un tour de vilebrequin.Le piston se déplace alors du PMB au PMH de la valeur de la course (C).Cylindrée = [Surface de l’alésage (S) x Course du piston (C)] x nombre de

cylindres (n)

Surface de l’alésage (S) d

Volume d’1 cylindre (V)

Débit volumiqueLe débit volumique (Qv) en cm3/min est le volume d’air refoulé

en une minuteQv (cm3/min) = Cylindrée (cm3) x Vitesse de rotation

(Tr/min)

Taux de compressionLe taux de compression est le rapport entre la pression de sortie

(refoulement) et la pression d’entrée (admission)

Taux de compression = (pression de sortie) / (pression d’entrée)


TD & EXAMEN - 9 -

7) CONSTRUCTION GRAPHIQUE DU VILEBREQUIN (4) (Echelle 1,5 : 1)

On donne :- Une vue en perspective du vilebrequin à l’échelle 1 :1- La vue de face complète du vilebrequin à l’échelle 1,5 : 1

Remarque : Largeur de la rainure X = 3 mmL’orientation du format est horizontale

Travail a réaliser :- Vue de droite en coupe F-F- ½ vue de gauche en coupe E-E- Faire la mise au net- Coter les dimensions du trou taraudé borgne

NE PAS REPRESENTER LES ARETES ET CONTOURS CACHESECHELLE : 1,5 :1L’orientation du format est horizontale

L’orientation du format esthorizontale


TD & EXAMEN - 10 -


TD & EXAMEN - 11 -

X

Y

Z

TD 2 : ETAU DE MODELISTE

1) MISE EN SITUATION :

PRESENTATION : L’étau de modéliste représenté sur le document DT01 est un outil employé

par les modélistes pour maintenir en position une ou plusieurs pièces entre elles (MAP des pièces)

afin de réaliser des opérations diverses telles que : Collage, Perçage, ……

FONCTIONNEMENT : La semelle de l’étau (10) est fixée à un établi. L’utilisateur en tournant

la poignée (09) autour de l’axe X fait translater le mors mobile (01) par rapport à la semelle (10)

suivant l’axe X et provoque l’écartement ou le rapprochement du mors mobile (01) par rapport au

mors fixe (02).

2) ANALYSE STRUCTURELLE :

2.1. Indiquer le repère des pièces sur la perspective eclatée de l’etau ci-dessous :

* Remarque : Il manque 10 repères sur la perspective éclatée ci-contre.

Energie humaine

Pièces maintenues

en position

(MAP)

MAINTENIR ENPOSITION

Pièces miseen position

(MIP)

Etau de modéliste

A-0

Effort de serrage


TD & EXAMEN - 12 -

2.2. Etude des liaisons fixes (ou encastrement) :

Compléter le tableau ci-dessous en indiquant pour chaque liaison fixe : La nature des surfaces

fonctionnelles en contact, le composant et/ou le procédé de liaison et cocher la case

correspondant au critère de démontabilité.

RAPPELUne classe d’équivalence est constituée d’un ensemble de pièces

n’ayant aucun mouvement entre elles.Les pièces d’une même classe d’équivalence sont en liaison FIXE ou ENCASTREMENT.


TD & EXAMEN - 13 -

Pièces en

liaison fixe

Nature des surfaces de contact

(cylindrique, plane, …)

Composant et/ou procédé

de liaison (vis, soudage …)

Démontabilité

DémontableNon

démontable

02 – 05

01 – 12

08 – 06

07 – 06

2.3. SCHEMA CINEMATIQUE DE L’ETAU DE MODELISTE :

ON DONNE : La structure du graphe des laisons

2.4. Indentifier les classes d’equivalence :

a) Classe d’équivalence E1 liée à la pièce 01 :

Compléter la classe d’équivalence E1 en indiquant la quantité de chaque pièce si celle-ci est

différente de 1.

Colorier la ou les pièce(s) composant la classe d’équivalence E1 d’une même couleur, sur la

vue de face et la coupe A-A du dessin d’ensemble DT01. Couleur de E1 ? :

E1 = {01, 03,…..……….…………………….……...}

E3

E1

E4

Main de l’utilisateur

EtabliFrontière

d’isolement dusystème

L23

L12

L13

L34

E2


TD & EXAMEN - 14 -

b) Classe d’équivalence E2 liée à la pièce 02 :


différente de 1.

Colorier la ou les pièce(s) composant la classe d’équivalence E2 d’une même couleur, sur la vue de

face et la coupe A-A du dessin d’ensemble DT01. Couleur de E2 ? :

E2 = {02, 04 (x2),……………...…………….……...}

c) Classe d’équivalence E3 liée à la pièce 06 :


différente de 1.



E3 = {06, …………………………………….……...}

d) Classe d’équivalence E4 liée à la pièce 09 :


différente de 1.



E4 = {09, …………………………………….……...}


TD & EXAMEN - 15 -

3) Indentifier les liaisons entre les classes d’équivalence :

Repère de laliaison

Représentation desclasses d’équivalence

en liaison

Translationsuivant

l'axe

Rotationsuivant

l'axe

Nom, centre, axe ounormale au plan decontact de la liaison

X Y Z X Y Z

EntreE1 et E2

L12

Nom de la liaison :

…….…….…….…….……

…….


………….

…….…….…….…….……

…….Entre

E1 et E3L13

Nom de la liaison :

…….…….…….…….……

…….


………….

…….…….…….…….……

…….Entre

E2 et E3L23

Nom de la liaison :

…….…….…….…….……

…….


………….

…….…….…….…….……

…….Entre

E3 et E4L34

Nom de la liaison :

…….…….…….…….……

…….


………….

…….…….…….…….……

…….

3.1. Compléter le graphe des liaisons :

Colorier les repères des classes d’équivalence

Indiquer pour chaque liaison :

- Le nom de la liaison mécanique

- Le centre de la liaison mécanique

- L’axe de la liaison et/ou la normale au plan de contact.

E4

E3

E2

E1


TD & EXAMEN - 16 -

3.2. Compléter Le SCHEMA CINEMATIQUE MINIMAL suivant la vue de face en

coupe A-A :

Représenter les liaisons centrées sur leur centre de liaison respectif (A,B,C,D).

Compléter le schéma cinématique avec le nom et la couleur de chaque classe

d’équivalence en utilisant la représentation normalisée des liaisons.

A

E2

B

C D

X Z

Y


TD & EXAMEN - 17 -

TD 3 : CHAPE FREIN

Fonction globale (rôle)Permet de relier une tringle à une biellette sur un circuit de freinage arrière de moto.

FonctionnementLorsque le motard appui avec son pied sur la pédale du frein, celle-ci tourne tirant sur la tringle. Latringle à son tour tire sur la chape qui tire sur la biellette. La biellette tourne alors, agissant sur lesmâchoires du frein permettant l'arrêt de la moto.

Analyse du dessin d'ensemble

1. En plus de la perspective, combien y a t-il de vues ? ......Si la vue située en haut s'appelle la vue de face comment s'appelle l'autre vue ? Vue de

.............................Comment est représentée cette vue (chercher dans le livre chapitre "Sections et coupes") ?

...................................................................................2. Afin de mieux comprendre la forme des pièces, en utilisant le dessin d’ensemble, indiquez les

repères des pièces sur l’éclaté ci-dessous.

3. D'après ce qui a été dit plus haut et d'après vos connaissances, complétez la nomenclature de cemécanisme.

RP Nom des pièces


TD & EXAMEN - 18 -

1

2

3 Axe

4

5

6 Anneau élastique

7

4. A l'aide du cours, complétez les désignations normalisées des pièces suivantes (attention àl'échelle):

pièce 4: ...................................pièce 7: .................... M ......

5. La pièce 6 est un anneau élastique, il en existe différentes sortes. A l’aide du livre, chapitre 45,cherchez le nom des 6 anneaux élastiques représentés ci-dessous.

……….………………………………………………………………………………………………………….

……….………………………………………………………………………………………………………….

……….………………………………………………………………………………………………………….……….……………………………………………………………………………………………………6. A l'aide de vos documents, dites si l'anneau élastique 6, est un anneau pour alésage ou pour arbre ?

pour .....................................7. Quel peut bien être le rôle de cet anneau élastique 6 ?

............................................................................................................................................8. A l’aide du livre écrivez la désignation normalisée de l’anneau élastique 6 (attention à l’échelle).


TD & EXAMEN - 19 -

……………………………………………………………………….

9. Dessinez l'axe 3 suivant une vueprincipale, aux instruments, à l'échelle 2.

10. Dites à quel type de surface correspondentles repères de la perspective de l’axe 3 ci-contre ? (plane, cylindrique, conique,hélicoïdale ou sphérique)

a = ................................b =................................c = ................................d=........................11. Sur chaque segment du diagramme ci-

contre, indiquez la nature des surfaces decontact entre les pièces ci-contre (plane,cylindrique, conique, hélicoïdale ousphérique).

12. Vous auriez à changer la pièce 1, donnezdans l'ordre les pièces à démonter.

....., ....., ....., 2, ....., 513. Quels sont les outils nécessaires au

démontage ?.............................................................................................................................................................


TD & EXAMEN - 20 -

ISET JENDOUBA

ISET JENDOUBA


TD & EXAMEN - 21 -

TD 4 : CRIC POUR AUTOMOBIL

Fonction globale du cric

1. Complétez le niveau A-0 del'analyse en lisantl’explication suivante :

Ce Cric permet de soulever unepartie d’une voiture enexerçant manuellement unerotation sur la poignée 3.

Fonctionnement du cric

a. Mettre la pièce 17 en position travail etl'engager dans le tube carré situé sous lavoiture.

b. Tourner la poignée 3 ce qui fait monter lespièces 19 et 17 ainsi que la partie de lavoiture située près du cric.

Repérage des pièces2. A l’aide du dessin d’ensemble indiquez les repères sur l’éclaté ci-dessous.

Cric

Partie dela voitureniveau B

A

Partie dela voitureniveau A


TD & EXAMEN - 22 -

Nomenclature

Systèmes de transmission et de transformation du mouvement

Dans le cric il existe deux systèmes qui permettent de transformer le mouvement de rotation d’axehorizontal de la poignée 3 en mouvement de translation vertical du levier 17.Le premier système est composé d’un engrenage conique qui permet de transformer la rotationd’axe horizontale en une rotation d’axe vertical.

7 1 Palier Cu Sn 8 P 15 1 Clavette A 506 1 Vis E 36 14 1 Anneau élast.5 5 Ecrou Cu Sn 8 P 13 1 Pignon XC 80 21 1 Clavette A 504 1 Manivelle A33 12 1 Carter A 33 20 1 Rivet A 333 1 Poignée PA 11 11 1 Corps E 24 19 2 Glissière E 242 1 Anneau él 10 1 Palier Cu Sn 8 P 18 1 Rivet A 331 1 embout PA 11 9 1 Roue dentée XC 80 17 1 Levier AF

34/C 10RP NB DESIGN MATIERE 8 1 Butée à billes 16 1 palier Cu Sn

8 P


TD & EXAMEN - 23 -

3. Quels sont les repères des 2 pièces qui constituent l’engrenage ?Pignon : ……………………. Roue : …………………

Le deuxième système est un système vis écrou, il transforme le mouvement de rotation d’axevertical en une translation d’axe vertical.

4. Quels sont les repères des 2 pièces qui constituent le système vis écrou ?Vis : ……………………… Ecrou : ……………….

Recherche des classes d'équivalence de ce cric

Afin de connaître les liaisons réalisées dans ce cric, on vous demande de recherchez les repèresdes pièces qui ont le même mouvement.

5. Pièces fixes. Elles constitueront le sous-ensemble A. Attention le corps de ce cric est constitué de 3sous pièces appelés des éléments, ne mettre que le repère de la pièce qui constitue le corps.Pièces fixes A : ……………………………………………………

6. La poignée 3 et l’embout 1 constitueront le sous-ensemble B. Recherchez les pièces qui ont unmouvement de rotation d’axe horizontal, elles constitueront le sous-ensemble C.Poignée 3 et embout 1 : BRotation d’axe horizontal C : ……………………………………………………

7. Pour la butée à billes 8 chacune de ses pièces a un mouvement particulier. Nous mettrons cettepièce dans un sous-ensemble particulier appelé G. Recherchez les pièces qui ont un mouvement derotation d’axe vertical, elles constitueront le sous-ensemble D.Butée à billes 8 : GRotation d’axe vertical D : ……………………………………………………

8. Le levier 17 est seul à tourner autour du rivet 20, nous le mettrons dans le sous-ensemble F.Recherchez les pièces qui ont un mouvement de translation verticale, elles constitueront le sous-ensemble E.Levier 17 : FTranslation d’axe vertical E : ……………………………………………………

9. Complétez le graphe des liaisons en indiquant sur les traits continus, le nom des liaisons et sur lestraits pointillés la nature de l’énergie qui fait fonctionner ce cric.


TD & EXAMEN - 24 -

10. Complétez le schéma cinématique de ce cric en position travail, chaque sous-ensemble sera d'unecouleur différente (un schéma plan est suffisant).


TD & EXAMEN - 25 -


TD & EXAMEN - 26 -

TD 5 : CHARIOT PORTE CABLE

Le Chariot porte-câble se situe sur un système desoudage d’armature métallique, utile à la fabricationde plancher d’habitation. Un opérateur déplace lapince à souder lors du soudage de l’armature.

Plusieurs Chariots porte-câbles se déplacent sur unprofilé IPN, en même temps que la pince à souder.La fonction de ces chariots est de guider les câbleset tuyauteries d’alimentation de la pince à souderlors de son déplacement.

Une chaîne relie les différents chariots afin d’éviterune traction sur les tuyauteries pneumatique etélectrique.

1. A l’aide du dessin d’ensemble, indiquez les repères des pièces sur l’éclaté du Chariotporte-câbles.


TD & EXAMEN - 27 -

2. Lors du déplacement du Chariot porte-câbles, écrivez les mouvements relatifs(rotation, translation, rotation et translation, aucun mouvement) entre les piècessuivantes:

1 et P : ................................................................. 1 et 2 : ...............................................1 et 4 : ................................................................. 2 et P : ................................................9 et 1 : .................................................................

3. Quel est le nom des assemblages entre les pièces suivantes:1 et 4 : par ..........................................................1 et 9 : serrage par ............................................. et par .........................................10a et 10b : par .......................................................................10b et Tuyaux T : par ................................................................

4. L’assemblage des pièces 10a et 10b avec la pièce 9 se fait par la vis 12 et la rondelle11. La rondelle 11 peut s‘écraser si un effort important survient. On dit alors quel’assemblage est élastique. Cet assemblage élastique permet aux pièces 10a et 10bune rotation autour des vis 12. Pour quelle raison le constructeur a-t-il choisi un teltype d’assemblage ?……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


TD & EXAMEN - 28 -

………………………………….

5. Voici le schéma du Chariot porte-câbles. Recherchez le repère des pièces du dessind’ensemble, correspondant aux classes d'équivalence A, B, C, D et E du schéma.

Nota: On rappelle qu'une pièce ne peut faire partie que d'une classe d'équivalence.

A = ....................................................................................B = ....................................................................................C = ....................................................................................D = ....................................................................................E = ....................................................................................

6. Donnez le nom des liaisons entre les classes d'équivalence suivantes:A et B: liaison ...................................................B et D: liaison ...................................................B et E: liaison ...................................................

7. Les pièces 1 et 9 sont assemblées.a. Quelle est la pièce qui réalise cet assemblage ?

....................................................................b. Quel caractère, adhérence ou obstacle, est très important pour cet assemblage ?

....................................................................

8. Les pièces 1 et 4 sont assemblées.a. Quelles sont les pièces qui empêchent la translation ?

....................................................................b. Comment est supprimée la rotation, par un obstacle ou par l’adhérence ?

............................................................................................................................9. Quel est le rôle de l’anneau Truarc 6 ?

……………………………………………………………………………………………………


TD & EXAMEN - 29 -

10. Les rondelles 11 réalisent un assemblage élastique entre 10 et 9.a. Chercher à l’aide du livre leur charge d’aplatissement

……………………………b. Chercher le nom ainsi que l’adresse du fabricant de ces rondelles

…………………………………………………………………………………………..

11. Dessinez à main levée la rondelle 11 suivant 2 vues et placer sur le dessin les 2 cotes8 et 16 de sa désignation.

12. Les pièces du Chariot porte-câbles n’ont pas été fabriquées tous de la même façon, enobservant la forme de ces pièces sur l’éclaté et sur le dessin d’ensemble, associerchacune des 6 pièces suivantes avec l’un des 3 modes d’obtention par un trait.Remarque : une pièce usinée (axe) possède peu de formes arrondies, une piècemoulée (carter) a souvent des formes arrondies, une pièce emboutie (capot de voiture)est obtenue par déformation de la matière.

Plaque d’appui 10b -

Axe de liaison 9 - - moulage

Galet 2 - - emboutissage

Pare-choc 3 - - usinage

Chape d’attache de la chaîne -

Flasque 1 -


TD & EXAMEN - 30 -


TD & EXAMEN - 31 -


TD & EXAMEN - 32 -


TD & EXAMEN - 33 -

TD 6 : BRAS DE MANUTENTION

Le bras de manutention permet le déplacement de montage d’usinage, d’un postede chargement à un centre d’usinage et inversement. Il est composé d’un pied, en hautde ce pied une flèche est articulée autour d’un pivot vertical. Sur cette flèche est fixéun anneau pour fixer le montage d’usinage à déplacer. Un motoréducteur permet desoulever la charge avant son déplacement.

Notre étude se situera sur le motoréducteur (voir feuilles 1.2 1.3 et 1.4).

1. La feuille 1.3 représente l’accouplement élastique entre le moteur et le réducteur.Quel est l’intérêt de cet accouplement ?……………………………………………………………………………………………………………...…………………………………………………………………………………………………

2. Quelles pièces sur l’accouplement permettent l’élasticité ?……………………………………………………………………………….

3. Les rondelles 37 sont désignées Rondelle W – 10 dans la nomenclature. A l’aidedu livre chapitre 36-14, chercher le nom de ces rondelles et la signification de 10

Nom : …………………………………………………10 : ……………………………………………………

4. Quelle est la fonction de la vis de pression 35 ?……………………………………………………………………………………………………………...…………………………………………………………………………………………………

5. Dessinez à main levée l’axe de transmission 34 suivant une vue de face.

Pied

flèche

pivot

Motoréducteur


TD & EXAMEN - 34 -

6. La réduction de vitesse se fait par un engrenage à denture droite, composé dupignon arbré 3 et de la roue dentée 17. Mesurez puis calculez les diamètresprimitifs réels de ces 2 pièces (arrondir les valeurs calculées à une valeur entière).

Diamètre primitif mesuré Diamètre primitif réel

Pignon arbré 3

Roue dentée 17

7. Le module des 2 roues dentées est de 4mm. En appliquant la formule du coursreliant diamètre primitif, module et nombre de dents, calculez le nombre de dentsdes roues dentées.Nota : Si vous ne trouvez un nombre de dents entier, modifier les valeurs trouvéesà la question 6.

Pignon arbré 3 : ……………………….. Roue dentée 17 : ………………………..

8. Sur le dessin du pignon arbré 3 ci-dessous, représenté à l’échelle 1:2, cotez lediamètre primitif et le diamètre de tête.

9. Calculez le rapport de transmission ( rapport de réduction ) de ce réducteur.r = …………………………………………….

10. Connaissant la fréquence de rotation du moteur 1000tr/min calculez la fréquencede rotation de la roue 17.

N17 = …………………………………………

11. Pour permettre le guidage en rotation du pignon arbré 3 le constructeur a utilisé 2roulements repères 4 et 28. A quel type de roulements correspondent-ils ?…………………………………………………………………………………………………

12. Quel est le rôle des anneaux élastiques 2 ?……………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………


TD & EXAMEN - 35 -

13. Les bagues des roulements 4 et 28 sont montées soit serrées soit glissantes afin depermettre une durée de vie correcte des roulements. D’après votre cours quellebague devra être montée serrer et quelle bague devra être montée glissante ?Bague extérieure : ………………………………………….Bague intérieure : ………………………………………….

14. Complétez sur le schéma ci-dessous, les arrêts en translation des roulements 4 et28.

15. Pour permettre le guidage en rotation de la roue dentée 17 le constructeur a utilisé2 roulements repère 13. A quel type de roulements correspondent-ils ?…………………………………………………………………………………………………

16. A quel type de montage correspondent les roulements 13 ( montage en X oumontage en O ) ?…………………………………………………………………………………………………

17. Le montage de ces roulements 13, nécessite un réglage pour que le guidage sefasse correctement. Par quelle pièce se fait ce réglage ?…………………………………………………………………………………………………

18. Ce montage est particulier, car l’effort axial sur l’arbre est très important. D’aprèsle cours, quelles bagues doivent être montées serrées et quelles bagues doiventêtre montées glissantes ?Bague extérieure : ………………………………………….Bague intérieure : ………………………………………….

19. Complétez le schéma ci-dessous en indiquant les arrêts en translation desroulements 13.


TD & EXAMEN - 36 -

20. L’assemblage de la roue dentée 17 sur l’arbre fileté 11 se fait par les éléments 15et 16. Quel mouvement est arrêté par chaque élément ?Elément 15 : ……………………………………………………………..Elément 16 : ……………………………………………………………..

21. Pour permettre le montage de la roue dentée 17, il est nécessaire d’avoir un jeu JA(voir dessin ci-dessous ). Tracez la chaîne de cotes de ce Jeu JA.


TD & EXAMEN - 37 -

22. Un jeu important au niveau des engrenages, nécessite le changement de la rouedentée 17. Indiquez dans quel ordre vous allez démonter les pièces pour changercette roue dentée. Vous indiquerez l’outillage nécessaire.Ordre outillage

……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...


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TD & EXAMEN - 41 -

TD 7 : POMPE HYDRAULIQUE MANUELLE

Fonction globale :Permet de vidanger une cuve de petites dimensions en cas de panne d’électricité

Questionnaire :1. En vous servant des repères du dessin d’ensemble, compléter les repères sur la

perspective ci-dessus.

2.a) La pompe est composée de plusieurs sous-ensembles de pièces, A, B, C, D, E,

F et G, voir le schéma ci-dessous représenté en position repos. Sur ce schéma colorierchaque sous-ensemble d’une couleur différente.


TD & EXAMEN - 42 -

b) Tous les sous-ensembles, sauf A, vont être en mouvement lors de l’utilisationde la pompe.

Dites quels mouvements ils vont avoir.Nota : La goupille 8 étant cannelée sur sa partie centrale est montée serrer sur la

pièce 1. La pièce 1 est obtenue par mécano-soudage est composée de 2 éléments (1a et

1b). La pièce 2 est obtenue par mécano-soudage est composée de 4 éléments (2a,

2b, 2c et 2d).

A → pièces fixesB → ………………………………………………C → ………………………………………………D → pièce déformableE → ………………………………………………F → pièce déformableG → ………………………………………………H → pièce déformable

3. Recherchez à quels repères (1 à 11) du dessin d’ensemble correspondent lesrepères (A, B, C, D, E, F, G et H ) du schéma.A = 1, ……………………………………………….B = 2, ……………………………………………….C = ………………………………………………….D = ………………………………………………….E = ………………………………………………….F = .............................................................................G = ............................................................................


TD & EXAMEN - 43 -

H = ............................................................................

4. En vous servant du schéma en position repos de la page précédente complétez leschéma lors de l’aspiration du liquide. Vous indiquerez par des flèches le sens dedéplacement des sous-ensembles B et C et par une flèche l’entrée et la sortie duliquide.

5. De la même manière complétez le schéma ci-dessous, cette fois ci en positionrefoulement du liquide.

6. Quels sont les noms des liaisons cinématiques (pivot, glissière, pivot glissant,hélicoïdale, rotule, appui plan, linéaire rectiligne, linéaire annulaire ou ponctuelle)entre les sous-ensembles suivants ?A / B : …………………………………………………………C / A : …………………………………………………………C / B : …………………………………………………………

7. Complétez le graphe des liaisons, en indiquant sur chaque segment le nom de laliaison et vous indiquerez en rouge la circulation de l’énergie.


TD & EXAMEN - 44 -

8. Vous auriez à monter entièrement cette pompe, dans quel ordre vous monteriezles pièces (mettre les repères). Et indiquez quel outillage vous utiliseriez.……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………


TD & EXAMEN - 45 -

C

Socle pour fixation

A-A


TD & EXAMEN - 46 -

TD 8 : POMPE MANUELLE

Fonction globale

Permet de transvaser un liquide d'un récipientvers un autre récipient par une action manuellesur la manette.

Fonctionnement

Amorçage:L'action manuelle sur la manette 19 dans le

sens A permet le déplacement du piston 5 dansun sens, ainsi que l'ouverture du clapetsupérieur et la fermeture du clapet inférieur.Aspiration et refoulement:L'action sur la manette dans le sens B permet ledéplacement dans l’autre sens du piston ainsique la fermeture du clapet supérieur, l'ouverturedu clapet inférieur, la sortie du liquide présent dans la pompe et l'entrée de nouveauliquide.

1. Indiquez sur l’éclaté ci-dessous les repères des pièces qui sont indiqués sur ledessin d’ensemble.


TD & EXAMEN - 47 -

2. Assemblages ou liaisons encastrement

Rechercher les repères des pièces assemblées à l'aide des assemblages suivants:

assemblages par pièces assemblées

5 vis 21 et 22

rivets 16

écrous 17 et 18

vissage

vissage

vissage

vissage

vissage


TD & EXAMEN - 48 -

3. Classes d'équivalence

Rechercher les repères des pièces faisant partie des 7 classes d'équivalence suivantes:pièces fixes A = ....................................................................................rotation manette B = ....................................................................................translation piston C = ....................................................................................clapet supérieur D = ....................................................................................clapet inférieur E = ....................................................................................chape F = ....................................................................................ressort G = ....................................................................................

4. Graphe des liaisons

Compléter le graphe des liaisons de cette pompe manuelle en indiquant, sur chaquesegment le nom de la liaison, tracer en rouge le sens de circulation de l'énergie etindiquer le type d’énergie.

5. Colorier chaque sous-ensemble du schéma, dessiné dans la position amorçage,d'une couleur différente.


TD & EXAMEN - 49 -

6. Compléter le schéma dans la position aspiration et refoulement, tracer par desflèches le sens de circulation du liquide.


TD & EXAMEN - 50 -

7. Comment s’appelle le système de transformation de mouvement qui permet àpartir de la rotation de la manette d’obtenir la translation du piston ?

…………………………………………………………………

8. Quelles sont les repères des pièces qui transmettent le mouvement de la rotationde la manette 19 à la translation du piston 5, lors de l’aspiration et lerefoulement du liquide ?

19 → ….... → ……. → ……. → ……. → ……. → ……. → ……. → ……. → 5

9. Calculer le débit de la pompe, en litre par minute, si la course du piston est de60mm et que l’utilisateur effectue 50 actions par minute.………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

10. Dessiner aux instruments le piston 5 à l'échelle 1 suivant une vue de face 1/2coupe A-A et une vue de gauche. Cotes fonctionnelles permettant un guidage etune étanchéité correcte.


TD & EXAMEN - 51 -


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TD 9 : SIMULATEUR DE BANC A RAMER

Cet appareil, se situe dans un appartement et simule lesmouvements que fait le rameur.

Poussée sur les rames, sens A, celles-ci étant hors de l’eau,l’effort est faible, juste le déplacement des rames.

Traction sur les rames, sens B, celles-ci sont dans l’eau,l’effort est important, car l’eau s’oppose aux déplacementsdes rames.

On peut régler l’effort de traction en serrant plus ou moinsl’aiguille de réglage 16.

La simulation de l’effort est liée audéplacement d’huile à l’intérieur de l’appareil. Deux appareils identiques sont situésde chaque côté du rameur.

1. A l’aide de l’animation, compléter le schéma, en dessinant le clapet 8 et en indiquantpar des flèches le sens de circulation de l’huile et du piston, pour un déplacementsans effort.

2. Toujours à l’aide de l’animation, compléter le schéma, en dessinant le clapet 8 et enindiquant par des flèches le sens de circulation de l’huile et du piston, pour undéplacement avec effort.

B A


TD & EXAMEN - 55 -

3. Calculer la pression de l’huile en bar (1 bar = 0,1N/mm²), lors d’un déplacement aveceffort, si l’effort que doit exercer la bielle 10 sur l’axe 11, est de 3900N.………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………

4. Dans le mécanisme un certain nombre de pièces sont assemblées, donc n’ont aucunmouvement relatif. Indiquez les modes d’assemblages utilisés entre ces pièces.

Pièce 11 et pièce 7 : ……………………………………………………Pièce 4 et pièce 1 : ……………………………………………………Pièce 14 et pièce 1 : ………………………………………………….Pièce 21 et pièce 2 : …………………………………………………..

5. En vous servant des repères du schéma ci-dessous, indiquez à quels sous-ensemblesde pièces correspondent les 25 pièces de l’appareil, sur le diagramme à râteau ci-dessous.


TD & EXAMEN - 56 -

rame 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22,23, 24, 25

A =

B =

C =

D =

E =

F =

G = support

6. Complétez le graphe des liaisons, en indiquant sur chaque segment le nom de laliaison entre les sous-ensembles, en indiquez en rouge la circulation de l’énergie àl’intérieur du simulateur de banc à ramer.


TD & EXAMEN - 57 -

7. Voici 2 perspectives du clapet 8, qui vous permettent de mieux comprendre lesformes de ce clapet. Quel peut bien être le rôle de la forme repérée R sur cette pièce ?

………………………………………………………….………………………………………………………….………………………………………………………….………………………………………………………….………………………………………………………….………………………………………………………….

8. Indiquez les repères des pièces sur l’éclaté ci-dessous. Les vis, joints et support ontété retirés.


TD & EXAMEN - 58 -

9. Comment s’appelle le système de transformation de mouvement qui permet d’obtenirla translation du piston à partir de la rotation de la rame ?…………………………………………………………………………………………………………

10. Les pièces essentielles de ce système sont représentées enperspective ci-contre. Coloriez sur cette perspective les pièces quieffectuent une rotation (rouge), celles qui effectuent unetranslation (bleu) et celle qui effectue un mouvement quelconque(vert).

11. Calculez la course du piston, en mesurant l’excentration (mettrel’opération).Excentration = ……………………………………

Course piston = …………………………………


TD & EXAMEN - 59 -

12. Le simulateur de banc à ramer ne fonctionnant pas correctement, on décided’effectuer le changement du piston et du clapet. Indiquer dans l’ordre les opérationsà effectuer et les outillages nécessaires. ATTENTION ne démonter que ce qui estjuste nécessaire.

………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….


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Corrigé dessin :


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TD 10 : VÉRIN ROTATIF AMORTI

Ce type de vérin permet de transformer l’énergie pneumatique(pression 6 bar) en énergie mécanique (mouvement de rotationdu pignon arbre 5). Voici le symbole utilisé sur les schémas pource vérin :

1. A l’aide du dessin d’ensemble indiquer les repères des pièces sur l’écorché ci-dessous.

2. Ce vérin est-il un vérin simple effet ou double effet ?………………………………..


TD & EXAMEN - 64 -

CALCUL DES EFFORTS

3. Calculer la force exercée par le piston si la pression de l’air dans le vérin est de 6 baret le diamètre du piston est de 52mm (préciser l’unité).………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

4. Ensuite cette force est transformée en un couple sur l’arbre de sortie. Ceci grâce ausystème pignon crémaillère. Quels sont les repères du pignon et de la crémaillère ?

Pignon : …………… Crémaillère : ……………5. Mesurer sur le dessin d’ensemble la course maximale que peut faire le piston

(préciser l’unité).Course = ……………………

6. Calculer l’angle de rotation du pignon pour la course maximale du piston. Pourcalculer cet angle il faut d’abord calculer le diamètre primitif du pignon (préciser lesunités).Diamètre primitif du pignon = …………………………………….

Angle de rotation du pignon =………………………………………………………………

7. Calculer la valeur du couple exercé par l’arbre de sortie (préciser l’unité).………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

ROLES ET MATIERE DES PIECES

8. La pièce 10 est en Cu Sn 8 Pb P. Décoder la signification de ce symbole.………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

9. Quel est le rôle de cette pièce 10 ?………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

10. La pièce 10 est traversée par la vis 11. Quel est le rôle de cette vis ?………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….


TD & EXAMEN - 65 -

LIAISONS ENTRE LES PIECES

11. Quatre pièces ont le même mouvement que le piston principal 13, ces 5 piècesconstituent le sous-ensemble A. Quels sont les repères des 4 pièces ?………………………………………………………………………………………………………………….

12. Quel est le nom de la liaison entre le sous-ensemble A et les pièces fixes (pivot,glissière, pivot-glissant ou hélicoïdale ?………………………………………………………………………………………………………………….

13. Quelle solution a été choisie pour réaliser la liaison entre le sous-ensemble A et lespièces fixes ?………………………………………………………………………………………………………………….

14. Le pignon arbre 5 est lié aux pièces fixes par les 2 roulements 7. A quel type deroulement correspondent-ils ?………………………………………………………………………………………………………………….

15. Quel est le nom de la liaison entre le pignon arbre 5 et les pièces fixes ?………………………………………………………………………………………………………………….

SYSTEME D’AMORTISSEMENT, CIRCULATION DE L’AIR

Aux 2 extrémités du vérin existe un système qui ralenti le piston avant son arrêt. Cessystèmes d’amortissement sont composés de billes, ressorts, pistons amortisseurs etvis. Sur le dessin d’ensemble billes et ressorts sont représentés au repos.

16. Quels sont le repère des 2 vis ? ………………

17. Quel est le rôle des vis dans le système d’amortissement ?………………………………………………………………………………………

……………………….………………………………………………………………………………………………………………….

Voici un schéma incomplet permettant de comprendre ce système d’amortissement.Ce premier schéma représente le piston juste en train de démarrer l’air arrivant parl’orifice A.

18. Indiquer par une flèche le sens de rotation du pignon.

19. Représenter les billes et les ressorts et indiquer par une flèche de couleur le sens decirculation de l’air.


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Voici maintenant un deuxième schéma représentant le vérin arrivant en fin de course,il est ralenti par le système d’amortissement.

20. Représenter les billes et les ressorts et indiquer en couleur le sens de circulation del’air.


TD & EXAMEN - 67 -

21. Compléter le tableau ci-dessous rendant compte du type d’étanchéité réalisé par lesjoints du vérin rotatif ?

Type de joint Etanchéité statique Etanchéité dynamique

Joint 14

Joint 22

Joint 23

22. On constate une fuite entre le corps 1 et le cylindre 2.a. Quel peut en être la cause ?

………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

b. Indiquer les opérations à effectuer pour remédier à ce problème………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………

23. La bague d’usure 10 possède une forme intérieure repérée a sur le dessin d’ensemble.Quel est le rôle de cette forme ?

………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

24. Le cylindre possède un orifice repéré b sur le dessin d’ensemble. Quel peut être lerôle de cet orifice ?………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………….

25. La vis à pointeau 16 étant détériorée, il est nécessaire d’en fabriquer une autre. Pourcela on vous demande de compléter son dessin à l’échelle 2 ainsi que sa cotation. Surla perspective de cette pièce colorier les surfaces planes en bleu, cylindriques enrouge, hélicoïdale en jaune et coniques en vert.


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TD 11 : VÉRIN DE SERRAGE ROTRING

La fonction globale de ce vérin de faibleencombrement est de serrer des pièces à l'aided'huile sous pression.

Fonctionnement : l’huile sous pression arrive parl’orifice A rempli la cavité située sous le piston etsoulève celui-ci. L’extrémité du piston agit sur lapièce que l’on veut serrer. Lorsque la pressiondiminue le ressort ramène le piston en position, lapièce n’est plus serrée.

1. A l’aide du dessin d’ensemble, indiquer surl’éclaté ci-contre les repère des pièces.

2. Ce vérin est-il un vérin simple effet ou doubleeffet, expliquez pourquoi ?…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3. Ce vérin sera fixé sur un support à l’aide de vis, combien de vis seront nécessairespour ce serrage ?………………………………………

4. Sur le dessin d'ensemble coloriez en rouge le volume occupé par l'huile.

5. Rechercher à l’aide du livre chapitre 46-1 à quel est le type de ressort, correspond lerepère 5 ?………………………………………………………………………………………………Cette pièce dans cet ensemble est particulière car une partie du ressort ne bouge paset l’autre partie bouge, on considère que c’est une pièce déformable.

6. La pièce 6 est un coussinet cylindrique Glycodur, il permet de réduire le frottemententre le Piston et le Chapeau, ces coussinets sont composés de 3 parties. Chercher àl’aide du livre chapitre 39 de quoi sont composées ces 3 parties :Support : ………………………………………………Couche poreuse de ………………………….Couche frottante de ……………………………………………

7. D’après les ajustements indiqués sur le dessin d’ensemble, dites sur quelle pièce estajustée serrer sur le coussinet (le chapeau ou le piston) ?………………………………………………….

8. La pièce 7 est un anneau élastique pour alésage. Cette pièce permet-elle l’assemblage


TD & EXAMEN - 74 -

du chapeau sur le corps ou seulement l’arrêt en translation du chapeau ?………………………………………………………………………………………

9. Pour démonter cet anneau élastique, utiliseriez-vous une pince pour circlipsd’extérieur ou une pince pour circlips d’intérieur ?………………………………………………………………………………………

10. Le joint d’étanchéité 4 permet d’éviter que l’huile passe entre 2 pièces.a. Quels sont les repères de ces 2 pièces ?

………………………………………………………..b. Quel type d’étanchéité permet de réaliser le joint 4 ( statique ou dynamique ) ?

………………………………………………………..

11. En fonction de ce qui vient d’être vu dites quels sont les repères des piècesappartenant aux sous-ensembles A, B et C.A : pièces fixes : 1, …………………………………………..B : pièces mobiles en translation : ……………………………………C : pièce déformable : ……………………………

12. Complétez le graphe des contacts ci-dessous en indiquant le nombre et la nature dessurfaces de contact entre les pièces (plane, cylindrique, conique ou hélicoïdale).

13. Quelle est la nature des 2 surfaces de contact entre les pièces fixes et les piècesmobiles, lors du déplacement du piston ?………………………………………………………………………

14. Quel est le nom de la liaison cinématique entre les pièces fixes et les pièces mobiles,lors du mouvement (voir cours Liaisons) ?…………………………………………………………

15. Sur le schéma du Vérin de serrage ci-dessous, indiquez les repères A, B et C dessous-ensembles et coloriez chaque sous-ensemble d’une couleur différente.


TD & EXAMEN - 75 -

16. Tracez le graphe des liaisons et indiquez en rouge la circulation de l'énergie

17. Indiquez l'ordre de démontage complet de ce vérin (excepter les vis) et l'outillagenécessaire.

............................................................................................................................................

....……................................................................................................................................

...............................................…….....................................................................................

........................................................................................……............................................

.................................................................................................................……...................

............................................................................................................................................

..................18. A l’aide du livre décodez la matière des pièces suivantes:

pièce 1:.................................................................................................................................pièce 2:.................................................................................................................................

19. Calculez les jeux maxi et mini de l'ajustement suivant ø50H7/f7 et dites à quel typed'ajustement il correspond.

............................................................................................................................................

.................……...................................................................................................................

............................................……........................................................................................

....................................................................................20. Afin de commander un autre joint 4, le service achat vous demande un dessin à main

levée de ce joint, vous effectuerez 2 vues et vous coterez entièrement cette pièce.


TD & EXAMEN - 76 -

21. Quel est le rôle de l’orifice B situé dans le corps ?.............................................................................................................................................................……...............................................................................................................................................................……............................................................................................................................................................................


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TD 12 : ENSACHEUSE SEMI-AUTOMATIQUE

* PrésentationL'ensacheuse automatique est un système automatisé d'ensachage d'engrais. Il permet deconditionner de l'engrais solide en sac de 25 Kg ou de 50 Kg avec une grande capacitéd'ensachage allant jusqu'à 6 sacs par minute.

L’ensemble est constitué principalement :- d'une table de levage.- d'un paquet de sacs en feuilles.- d'un ensemble de deux mâchoires pivotantes équipées d'un système de maintien, de

basculement et d'ouverture simultanés des sacs d'engrais :"système SPK" objet del'étude.

- d'une rangée mobile de ventouses qui prennent le sac et le positionnent sur lesmâchoires du système SPK.

- d'une trémie doseuse de remplissage des sacs.- de deux barres de fermeture des sacs.- d'un tapis roulant d'évacuation des sacs remplis d'engrais vers le poste de thermo-

soudage.- d’une unité de comptage

* Mode opératoire du système SPK (objet de l'étude)Première étape : (sur DT2)Le système SPK permet la prise des flancs du sac par deux mâchoires latérales, lamâchoire supérieure 29 et la mâchoire inférieure 6. Ces mâchoires sont équipées d'unensemble de pince pneumatique 11+12+13+14+16

Trémie doseuse

Rangéemobile deventouses

Tapis roulant

Sacs "en feuille"

Table de levage

Sac rempli

SPK

Engrais

Détecteur infrarouge

de sac "H"


TD & EXAMEN - 81 -

Deuxième étape :Un dispositif de leviers et biellettes commandés par un vérin 40+41 permet lebasculement et l'ouverture simultanée du sac. Le sac est ainsi présenté sous la trémie deremplissage.Troisième étape :Le sac rempli est libéré par les pinces afin d'être évacué.

A - analyse fonctionnelle :

A-1) ANALYSE FONCTIONNELLE GLOBALE

En se référant au dossier technique, compléter ci-dessous l’actigramme A-0 relative au

système technique «ENSAICHEUSE D’ENGRAIS».

SPKMâchoiresupérieure

Mâchoireinférieure

SPK Barre de fermeture

SacPanneau latéralTapis roulant

SYSTEMESPK


TD & EXAMEN - 82 -

A-2) ANALYSE FONCTIONNELLE DE LA PARTIE OPERATIVE :

A-2-1) Compléter le schéma cinématique du système « SPK ».

………………………….

A-0

………………………….………………………………...

………………………………….

ENSAICHEUSED’ENGRAIS

C1 = "ensemble bâti"C2 = "ensemble mâchoiresupérieure"C3 = "ensemble mâchoireinférieure"C4 = "biellette"C5 = "ensemble tige de vérin debasculement et d'ouverture"C6 = "ensemble corps de vérinde basculement et d'ouverture"C7 = "ensemble corps de vérinde pince"C8 = "ensemble tige de vérin depince"

C1

C8I

C1

C4C5

C6

C2 C3

Sac

C7

14

O

E

DB

A CG

K

RQ 16


TD & EXAMEN - 83 -

A-2-2) Compléter les classes d’équivalence cinématique liés du sous-ensemble

« PINCE » (Voir dossier technique feuille DT1)

C1 :{1, ...........................………............

C2 :{5, 29,34.......................…................

C3 :{4, 6, 8, 21, 24 ...........................……..

A-2-3) Remplir le tableau ci-après par les noms des liaisons, et leurs symboles :

Liaison4/7

Liaison8/9/10

Liaison12/13

Liaison16/14

Liaison14/C3

Nom deliaison

Symbole

Liaison16/20

Liaison7/5

Liaison29/C1

Liaison4/C1

Liaison41/C1

Nom deliaison

Symbole

B/ ETUDE DE LA PARTIE OPERATIVE

B-1) Définition des éléments d’un produit :

B-1-1) Liaison embout à rotule (13) / levier (14) :

Identifier les pièces composant l’ajustement Ø15 H7/g6 :

Arbre : …….…………………………Alésage : …..….….………………….

1- A l’aide des tableaux des principaux écarts fondamentaux, compléter le tableauci-dessous :

Remarque : Les écarts sont donnés en micromètres (µm) ou 1/1000 de mm, ou

0,001 mm.

COTES NOMINALES 3 à 6inclus

6 à 10 10 à 18 18 à 30 30 à 50 50 à 80 80 à 120

ALASAGE H7+12 +15 +18 +21 +25 +30 +350 0 0 0 0 0 0

ARBRE g6-4 -5 -6 -7 -9 -10 -12-12 -14 -17 -20 -25 -29 -34


TD & EXAMEN - 84 -

ARBRE : ….…..…...….. ALESAGE : ….…..…...…..

Cote (mm)

Ecart supérieur (mm)

Ecart Inférieur (mm)

IT (mm)

Cote Maxi. (mm) arbre Maxi = Alésage Maxi =

Cote mini (mm) arbre mini = Alésage mini =

2- Positionner les IT par rapport à la ligne « zéro » :

3- Donner la nature de l’ajustement (avec jeu, avec serrage ou incertain) :………………………….

4- Calculer : (Serrage ou jeu) …..…….... Maxi = ..…..…..………..…..…..…..……(Serrage ou jeu) …..…….... mini = ..…..…..…..…..…..…....………...IT jeu = .…..…....………………..………….....…..…….…..……......

B-1-2)Modéfication d’une solution :Du fait des erreurs de positionnement des articulations lors de la construction

mécano-soudée du système, on souhaite modéfier la solution de la liaison entre l’axe(14) et le levier (14 a) par une liaison encastrement directe par emmanchement serré(+montage à la presse).

1- Donner la nature de l’ajustement nécessaire ( avec jeu, aver serrage ouincertain) :……………….

2- Choisir dans le tableau ci-dessous, un ajustement pour la liaison axe (14)-levier(14 a) (entourer la réponse) :

H70Ligne "

zéro" 0

10

20

30

-30

-20

-10

(µm)

+18


TD & EXAMEN - 85 -

15 H8/e8 15 H6/p5 15 H7/g6

15 H8 15 H6 15 H7 15 e8 15 p5 15 g6

3- Inscrire l’ajustement choisi sur la vue en coupe ci-dessus (fig.1).4- Reporter les cotes tolérancées sur les vues de l’axe (14) et de levier (14 a) issue

de cet ajustement :15

H7/

g6

......

......

....

......

......

...

......

......

...

Fig.1

14 a14

B-1-3) Dessin de définition :

1- Sur la feuille M 6/6 de dossier pédagogique, on demande de :Compléter le dessin de définition de plaque d’articulation vérin par :

Vue de face. Vue de droite en coupe G-G. Vue de dessous sans.

2- Inscrire sur le dessin de définition de plaque d’articulation dans les cadres lestolérances géométriques permettant d’assurer les conditions de fonctionnementsuivantes :Eléments de référence : la surface plane (A) et l’axe de l’alésage (B). La surface (A) est plane…………………………………………….IT =

0.05/100 La surface (A) est parallèle à l’axe de cylindre (B)……………….. IT =

0.04 Les deux axes des trous taraudés sont perpendiculairesà la surface plane (A)…………………………………………………...IT =0.05

+ 270

+ 110

+ 180

- 32- 59

+ 26+ 18

- 6- 17

-6-17


TD & EXAMEN - 86 -


TD & EXAMEN - 87 -

liaison encastrement

TD & EXAMEN - 88 -

50 2 Rondelle épaisse, L 1049 2 Vis H, M10-3048 2 Rondelle, W10 Rondelle frein47 1 Ecrou H FR, M12 Ecrou auto-freiné46 1 Vis H, M12-5045 1 Plaque d’articulation vérin C2244 2 Axe mâchoire inférieure C3543 4 Palier mâchoires GE295 Acier moulé42 2 Support palier mâchoire inférieure S23541 1 Corps vérin (course maxi: 88 mm)40 1 Tige vérin C45 Chromé39 1 Ecrou HM, M1638 1 Embout à rotule37 1 Ecrou H FR, M16 Ecrou auto-freiné36 1 Vis H, M16-6035 4 Vis H, M16-3034 1 Levier en chape C3533 4 Rondelle, W16 Rondelle frein32 4 Ecrou H FR, M12 Ecrou auto-freiné31 4 Rondelle L 1230 4 Vis H, M12-4029 2 Plaque mâchoire supérieure S23528 1 Tôle de protection mâchoire inférieure S18527 1 Tôle de protection mâchoire supérieure S18526 4 Ecrou H FR, M16 Ecrou auto-freiné25 4 Palier arbre leviers GE295 Acier moulé24 2 Cornière 65x60x6 S18523 8 Ecrou H, M1022 8 Vis F S, M10-2521 2 Plaque support S18520 2 Garniture (collée sur plaque support 21) Elastomère19 2 Ecrou H, M1218 2 Rondelle, W12 Rondelle frein17 2 Vis H, M12-3516 2 Patin S23515 2 Anneau élastique pour arbre, 15 x 114 2 Levier C3513 2 Embout à rotule12 2 Tige vérin C45 Chromé11 2 Corps vérin (course maxi: 50 mm)10 8 Vis C HC, M8-259 4 Coquille supérieure C408 4 Coquille inférieure C407 2 Biellette C356 2 Plaque mâchoire inférieure S2355 2 Levier C354 2 Equerre plaque mâchoire inférieure S2353 1 Arbre mâchoire supérieure C352 2 Plaque support palier S2351 1 Bâti S235 mécano-soudé

REP. NB. DESIGNATION MATIERE OBS.Ech. : 1 : 2 SYSTEME SPK

TD & EXAMEN - 89 -

TD 13 : POSTE DE DECOUPAGE AUTOMATIQUE

1-/ PRESENTATION DE SYSTEME :Le système envisagé est un poste automatique de laminage et de découpage permettant :-L’obtention de tôle par laminage.-Le découpage de la tôle par poinçonnage.

Le mouvement de coupe est une translation alternative du piston. Le mouvement d’avance est une translation coup par coup de la tôle.

La tôle est découpée par cisaillage entre un poinçon mobile en translation et une matrice fixe,l’ensemble est monté sur une presse mécanique (voir figure 2).Le moteur M2 transmet sonénergie à la boite de vitesse par l’intermédiaire d’un embrayage- frein. Un système biellemanivelle transforme la rotation de la manivelle en translation alternative du poinçon fixé àl’extrémité du piston (25) voir dessin d’ensemble.

DEPLACEMENT DE LATOLE

LA TOLE EST UNE FEUILLE DE METALOBTENUE PAR ECRASEMENT D’UNLINGOT ENTRE DEUX ROULEAUXAPPELES « LAMINOIRES »

Rouleaux dedéchet

poinçon

Poinçonnage découpage

Rouleauxd’alimentation

MOTEURM1

Chauffage à 830°c

CapteursLAMINOIRS

Stockage

PRESSEmécanique

MOTEUR M2

FIGURE 2

FIGURE 1

TD & EXAMEN - 90 -

Dossier technique Feuille 2/4

TD & EXAMEN - 91 -

TTTêêêttteee cccyyylll iiinnndddrrriiiqqquuueee ààà 666 pppaaannnsss cccrrreeeuuuxxxSSSyyymmmbbbooollleee ::: CCCHHHCCC NNNFFF EEE 222555---111222555

c

dx l - x

b=dlk

dd 66 88 1100 1122 1144PPAASS 11 11..2255 11..55 11..7755 22

BB 66 88 1100 1122 1144CC 1100 1133 1166 1188 2211KK 66 88 1100 1122 1144

d

e (h11)

c

g

cl

D G

L

E(h11)min

min

d e c f g10 1 17.6 1.1 9.612 1 19.6 1.1 11.514 1 22 1.1 13.415 1 23.2 1.1 14.317 1 25.6 1.1 16.220 1.2 29 1.3 1922 1.2 31.4 1.3 2125 1.2 34.8 1.3 23.930 1.5 41 1.6 28.635 1.5 47.2 1.6 33

40 1 ARMATURE POLAIRE39 1 BOBINE30 1 ECROU H29 1 RONDELLE PLATE28 1 BAGUE EPAULE27 4 VIS CHC26 1 POIGNET DE MANIVELLE ( AXE )25 1 PISTON PORTE POINÇON24 1 BAGUE SIMPLE23 1 BIELLE22 1 VIS DE REGLAGE DE PAS P= 1 A

DROITE ET P’ A GAUCHE21 1 MANIVELLE20 1 ARBRE DE SORTIE ET ROUE19 2 COUSSINET CYLINDRIQUE18 1 ROUE DENTE17 1 PIGNON DENTE16 1 ROUE DENTE15 4 ROULEMENT A BILLE DE TYPE

BC14 1 ARBRE INTERMEDIAIRE13 1 CARTER12 1 PIGNON DENTE11 1 ROUE DENTE10 1 AXE9 1 PIGNON8 1 FOURCHETTE7 1 BOUCHON DE REMPLISSAGE6 1 ARBRE PRIMAIRE5 1 BOITIER4 6 RONDELLE ELASTIQUE (

BELLEVILLE )3 1 DISQUE ET GARNITURE2 1 BRIDE1 1 MOTEUR MT2REP NB DESIGNATIONS

Anneaux élastiques POURARBRES

POUR ARBRE NFE 22-163

Pour alésage NF E22-163

TD & EXAMEN - 92 -

A / ANALYSE FONCTIONNELLE :

A-1- ANALYSE FONCTIONNELLE GLOBALE :

A partir du dossier technique du système : poste de découpage automatique.Compléter l’actigramme A-0 suivant.

Energies Ordres Réglagesconsigne

……………….. …………………….

……………….

poste de découpage automatique

A-2 – ANALYSE FONCTIONNELLE DE LA PARTIE OPERATIVE :En se référant au dossier techniqueIndiquer sur le FAST suivant les solutions technique retenues par le constructeur.

Transformer larotation entranslation

…………………..………………….

Découper latôle

Modifier lavitesse

…………………..…………………..

Produirede piècesen tôle

Pressemécanique

Transmettre àvolontél’énergie

…………………………………………

Freiner lesystème

……………………

Avancer latôle

………………………………….

…………………………………………………………………..A-0

TD & EXAMEN - 93 -

Liaisonencastrement

……………...

Lier la manivelle àl’arbre moteur

Guider en rotation lamanivelle

………………

Systèmebielle-manivelle

Lier la bielle à lamanivelle

Guider en rotation ……………..…………….

Lier la bielle aupiston

Guider en rotation ……………..

Régler la course Varier le rayon ………………

B/ Etude de la partie opérative :B-1- ETUDE DES LIAISONS :

Compléter le schéma cinématique minimal de l’unité de découpageB-2- TRANSFORMATION DE MOUVEMENT :

La boite de vitesses nous permet d’avoir une gamme de 3 vitesses de l’arbre 20 ; le

TD & EXAMEN - 94 -

moteur M2 tourne à 1500 tr/mnEn se référant au dosser technique feuille 2/4

1- Donner le nom et le rôle de l’ensemble des pièces ( 3 ;4 ;39 et 40 ) :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2- Compléter le tableau suivant sachant que :Z9 = 18dents ; Z11 = 35dents ;Z12 = 18dents Z20 = 60dents ; Z16 = 40dents ; Z17 = 25dents et Z18= 42dents

Vitesses Chaîne cinématique Raison : r = N20/N1 Valeurs N20 ( tr/mn)1ère vitesse (Z12,Z16) ;(Z17,Z20) …………………… …………………..

2ème vitesse ……………………. ……………………. ………………….

3ème vitesse …………………….. …………………….. ………………….

B-3- COTATION FONCTIONNELLE :

A- Etablir la chaîne de cotes installant laconditions ‘‘ JA ’’

B- Calculer la cote b13 , sachant que :0

JB = 3 0. 5 ;B33 = 10 0. 25 ;B34 = 8 - 0.1

ET B16 = 40 0.1

……………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

B-4/ RESISTANCE DES MATERIAUX.L’arbre 6 assimilé à une poutre cylindrique pleine de diamètre d, est sollicité à la torsion

simple sous l’action des deux moments de torsion MtA et MtB d’intensitéMtA = MtB = 12 Nm appliqués aux extrémités. On donne G = 80000 N/mm²

Reg = 200 N/mm² ; coefficient de sécurité s = 2

MTA A B MTB

1- Déterminer le diamètre de la poutre, pour que l’angle unitaire de torsion ne dépassePas limite = 1.5 10 - 4 rd/mm.

14 16

B16

TD & EXAMEN - 95 -

……………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………….d1=……

2- Déterminer le diamètre de la poutre, pour qu’elle résiste en toute sécurité à la torsion ?……………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………d2 =………

3- Quel diamètre choisir pour satisfaire les deux conditions ? d =……B-5- Etude de conception :

Pour améliorer le rendement de l’unité de découpage, on propose de remplacer lescoussinets ( 19 ) et ( 19’), assurant le guidage en rotation de l’arbre (20 ) par rapportà ( 13 ) par deux roulements de type BC :

1- Compléter ci-dessous la nouvelle solution.2- Assurer l’encastrement de couvercle avec une vis CHc M6-20.3- Indiquer les ajustements nécessaires au montages des roulements .

TD & EXAMEN - 96 -

CORRECTION A TITRE INDICATIF

TD & EXAMEN - 97 -

SOMMAIRE

TD 1 : COMPRESSEUR ....................................................................................................... 1TD 2 : ETAU DE MODELISTE.......................................................................................... 11TD 3 : CHAPE FREIN......................................................................................................... 17TD 4 : CRIC POUR AUTOMOBIL .................................................................................... 21TD 5 : CHARIOT PORTE CABLE..................................................................................... 26TD 6 : BRAS DE MANUTENTION ................................................................................... 33TD 7 : POMPE HYDRAULIQUE MANUELLE ................................................................ 41TD 8 : POMPE MANUELLE .............................................................................................. 46TD 9 : SIMULATEUR DE BANC A RAMER ................................................................... 54TD 10 : VÉRIN ROTATIF AMORTI.................................................................................. 63TD 11 : VÉRIN DE SERRAGE ROTRING........................................................................ 73TD 12 : ENSACHEUSE SEMI-AUTOMATIQUE............................................................. 80TD 13 : POSTE DE DECOUPAGE AUTOMATIQUE ...................................................... 89

91

Documents

TD& ExamenVf