Voici les outils de description habituels

Voici les fonctions à satisfaire

Voici la première partie que vous avez étudiées :

Une analyse de ce document était incontournable

On peut ici affirmer qu'un coloriage des éléments était primordial pour maîtriser le fonctionnement, car la petitesse des vues ne facilitait les choses

Ce temps de coloriage contrairement à ce que vous pouvez penser n'est pas une perte de temps, bien au contraire

Non ce n'était pas un poisson d'avril comme celui que monsieur Charleux m'a offert si gentiment.

Je le remercie pour cette gentille attention.

Ce sujet de bac GE est le premier d'une série pour commencer l' entraînement à l' épreuve de construction du bac.

	Comme vous pouvez vous en apercevoir, il n'y a aucune difficulté de lecture de plan 2D sur ce mécanisme, celui-ci étant modélisé en 3D en couleur. Ici on remarque bien la transmission par poulie-courroie ainsi que le réducteur. Ici c'est le pov prof qui a fait le sujet gracieusement qui bosse....
	Observez cette autre vue de la transmission.
	Cette schématisation en 3D de la transmission, va vous permettre de bien comprendre le fonctionnement de cette barrière.

La première partie du sujet concerne plus particulièrement ce dernier schéma.

	Prenez le temps de bien percevoir les objectifs principaux des questions qui vont suivre.
	Observez ces quatre questions qui n'ont qu'un but, c'est de vérifier votre compréhension du mécanisme et en même temps de tester vos connaissances de première sur la schématisation, la cinématique du solide (mvt, trajectoire).
	Pour moi la réponse à la justification de l'égalité des trajectoires est incomplète, il faut indiquer en plus que cette liaison en C entre I et II est une rotule ou pivot, c'est à dire qu'elle ne laisse pas de liberté de translation entre I et II.
	Aprés l'analyse, il faut conclure, il est clair que si vous ne savez répondre aux questions précédentes, alors vous aurez du mal ici
	Sur votre tracé vous n'obtenez pas tout à fait un angle de 180° au niveau de l'angle de rotation du bras 3, ce qui permet de distinguer ceux qui font que deviner ce qui doit être dessiné en fonction de la réponse fourni lors de la question suivante
	Ici l'un parmi vous m'a demandé si les diamètres des poulies étaient des diamètres primitifs, je le félicite pour sa rigueur. La réponse positive est sous entendu. Comme tout le monde n'a pas encore épuisé cette question, la réponse sera au prochain épisode

	Un coloriage du schéma permet de bien repérer le nombre de mécanismes de transformation de la vitesse.
	Une première analyse pour mettre en évidence le nom de chaque arbre de la transmission. Ainsi qu'une mise en évidence des éléments de chaque transmission.
	Il vous reste à effectuer l'application numérique

Un seul des rapports intermédiaires change.

Bien sur avec l'application numérique, on répond automatiquement à cette question, mais une observation attentive du crabotage et par la logique on comprend que l'engrenement d'une petite roue avec une grande roue réduit la vitesse de sortie.

<!--[if gte vml 1]&gt; &lt;![endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if gte mso 9]&gt; &lt;![endif]-->

	L'utilisation du rapport de réduction défini précédemment nous permet de calculer la vitesse de rotation de la bobine.
	La vitesse de déplacement dépend du rayon d'enroulement, ce qui nous permet de comprendre que cette vitesse varie.
	Maintenant nous pouvons effectuer l'application numérique, qui nous donne un résultat assez surprenant. Etant donné que cette vitesse est quasiment le double de la vitesse indiqué dans la documentation technique de cet enrouleur.

	La formule pour calculer la puissance motrice fournie à la turbine est donné dans le sujet. Il est à remarquer que la correspondance donné entre l'unité de pression du bar avec le MPa était fausse
	Cette formule demande une utilisation des unités SI
	Convertir la pression en Pascal
	Convertir le débit volumique
	Maintenant l'application numérique, qui nous donne la puissance hydraulique absorbée par la turbine.

La puissance mécanique de rotation est la puissance dite "utile" de la turbine, celle ci est donc influencé par le rendement de la turbine.

	Expression du couple en fonction de la puissance
	Application numérique

Ce résultat oublie de faire intervenir le rendement de la turbine, ainsi que le rendement global de la transmission.

On peut donc en déduire que l'effort de traction obtenu est bien inférieur à ce calcul, mais reste certainement encore très supérieur à l'effort de traction de 17000 N.

Il sera donc nécessaire de prévoir un système de sécurité.

3.1) D’après la courbe donnant la puissance mécanique du moteur fournie dans le dossier technique, lorsque le scooter roule à la vitesse maximale de 45 km/h, le moteur est-il à sa puissance maximale ?

Donner alors la puissance du moteur lorsque le scooter roule à 45 Km/h : P₄₅

3.2) Calculer le couple moteur correspondant : C₄₅

3.3) Déterminer le rendement global η de la transmission (système engrenages et système poulies - courroie)

En déduire la puissance en sortie sur la roue arrière : P_s45

3.4) Calculer le couple en sortie sur la roue arrière : C_s45

	La puissance n'est pas maximale, elle est d'environ 1600W
	Couple fourni par le moteur au niveau de l'arbre moteur "m"
	Le rendement global de la transmission est égal au produit des rendements des éléments qui composent cette transmission.
	Il y a donc une perte de 190 W lors de la transmission du mouvement.
	Le couple au niveau de la roue est de 24 Nm, qui est bien supérieur à celui du couple moteur, ce qui est bien conforme à ce que l'on pouvait s'attendre d'un réducteur de vitesse.

IV - CARACTERISTIQUES POUR LA PUISSANCE MAXIMALE DU MOTEUR

4.1) Lire sur la courbe la puissance maximale du moteur : P_maxi ainsi que sa vitesse de rotation correspondante : N_m

4.2) Pour cette vitesse du moteur calculer la vitesse de rotation de la roue, en déduire la vitesse du scooter en km/h (moteur à puissance maxi).

4.3) Calculer le couple moteur correspondant : C_m

4.4) Calculer la puissance en sortie sur la roue arrière : P_s

4.5) Calculer le couple en sortie sur la roue arrière : C_s

	La puissance maximale lue est d'environ 3200W et la vitesse correspondante est d'environ 2150 min-1
	Il est logique de trouver une vitesse de déplacement inférieur puisque la vitesse de rotation du moteur est inférieur. On aurait pu simplement faire une règle de proportion, cela aurait été plus rapide.
	Voici le couple moteur à puissance maxi.
	Encore une perte de puissance, mais maintenant de 375 W
	Voici le couple au niveau de la roue lorsque le moteur fonction en régime puissance maxi, ce qui ne veut pas dire vitesse maxi.

Avec le groupe 2, nous n'avons pas réussi à conclure le sujet en trois heures, je trouve cela un peu dommage. même remarque pour le groupe 1

Pour rendre justice, j'ai utilisé ce sujet sous la forme intégrale fourni par le site suivant:

http://sti.tice.ac-orleans-tours.fr/spip/article.php3?id_article=551&var_recherche=scooter

Un travail de comparaison entre différentes solutions de transmission sur divers engins a été proposé.

L' entraînement à la lecture de ces nombreux schémas, c'est bien passé.

	Réducteur+Chaîne
	Réducteur+Courroie
	Ce dernier schéma utilise des engrenage gauches dont le rendement est en général moins bon que les transmissions utilisés dans les autres exemples, ce qui peut être une explication pour justifier le fait que l'on ait pas d'exemple.

L'activité suivante fut la lecture de plan 2D de la transmission , et la reconnaissance de divers éléments participant à celle-ci ?

Un des éléves était nous a proposé un lien internet concernant une modification effectué sur un scooter avec une technologie assez voisine, ce qui nous a permis de visualiser le carter principal de cette transmission, nous le remercions pour son aide et sa bonne volonté.

L'analyse du plan est d'une très grande difficulté pour certains, et cela ne me surprend pas.

	Repérer l'arbre d'entrée 16 est une première difficulté.
	Repérer l'ensemble des pièces liées en rotation avec cet arbre d'entré 16.
	Beaucoup d'informations sont indiquées par le dessin en 2D. La représentation des cannelures n'est pas évidente à remarquer. Le joint d'étanchéité dynamique est représenté de façon très approximative.
	Ici vous pouvez observer la représentation schématique de cet arbre munie de sa roue conique 43 et de son pignon droit 15. Notre analyse étant centré sur la transmission par engrenage, je ne schématise pas la liaison de ce groupe cinématique avec le bâti.
	Maintenant observons cette sortie auxiliaire, le pignon arbré 46. Il est guidé en rotation par un seul roulement à deux rangées de billes.
	Ici le joint d'étanchéité dynamique est mieux représenté. La représentation des cannelures intérieures reste une difficulté. Les arrêts latéraux de la bague intérieur du roulement sont réalisés avec des anneaux élastiques, munies de rondelles d'appuis.
	Voici la représentation schématique de l'engrenage conique composé de la roue 43 qui égrène avec le pignon arbré 46.

Observons maintenant l'arbre intermédiaire

	Repérer l'arbre intermédiaire 13 est une première difficulté.
	Repérer l'ensemble des pièces liées en rotation avec cet arbre intermédiaire 13.
	Beaucoup d'informations sont indiquées par le dessin en 2D. La représentation des cannelures n'est pas évidente à remarquer. Ici l'on peut croire que l'entretoise est cannelé, je ne vois pas la justification.
	Ici vous pouvez observer la représentation schématique de cet arbre munie de sa roue 9 et de son pignon 21, mis en place avec la schématisation de l'arbre d'entrée.Notre analyse étant centré sur la transmission par engrenage, je ne schématise pas la liaison de ces groupes cinématiques avec le bâti.

Maintenant observons l'arbre de sortie.

	Repérer l'arbre 7 est une première difficulté.
	Repérer l'ensemble des pièces liées complétement avec l'arbre de sortie 7. Le guidage en rotation est obtenu avec des roulements a billes, avec un montage dit "économique" Remarquez les épaulements servant d'arrêt pour chaque roulement. Observez le chapeau, permettant un rattrapage du jeu, pour le montage de roulement.(Toutefois, on aurait aimé voir les cales de réglage)
	Repérer la liaison encastrement par obstacle avec une clavette parallèle. Le positionnement des deux roues se fait avec un centrage long et un épaulement. Le maintient en position se fait à l'aide d'un anneau élastique.
	Les deux ensembles coloriés sont solidaires en rotation. Cela ne veut pas dire qu'il y a encastrement entre le groupe bleu et l'arbre de sortie 7, bien au contraire, les cannelures permettent la translation du groupe composé des deux roues 3 et 5, qui vont donc pouvoir respectivement s'engrenner (après déplacement) avec les roues 21 et 9 de l'arbre intermédiaire 13 étudié précédement.
	Ici vous pouvez observer la représentation schématique de ce réducteur dans son ensemble. On peut remarquer que le baladeur (3+5) n'est égrené avec aucune des roues de l'arbre intermédiaire 13.Notre analyse étant centré sur la transmission par engrenage, je ne schématise pas la liaison de ces groupes cinématiques avec le bâti.
	Ici je vous propose cet représentation sous forme d'un synoptique, de la transformation de mouvement à l'intérieur de ce réducteur. Chaque bloc représente un engrenage, et à l'intérieur de chaque bloc vous y trouvez les numéros de nomenclature des roues qui composent ces engrenages. Ce synoptique fait apparaître également les numéros des arbres participant à la transmission de la puissance.
	Voici le calcul du rapport de transmission.
	Voici le résultat attendu.
	Voici ce que l'on pourrait déduire du résultat précédent. Dans une doc industrielle, on vous indiquerait comme rapport de transmission 1,785. Bizarre non !!!

Le mécanisme étudié, est le réducteur de transmission de la puissance à la roue motrice d'un transpalette.

Travail demandé :

Calculer le rapport de réduction(r ₁) de l’engrenage droite.

Calculer le rapport de réduction (r ₂) de l’engrenage conique.

En déduire le rapport de réduction global (r _g) du réducteur.

Quel est l’utilté de la cale 12 et de la cale 9?

Ce travail à été mené à bien, avec beaucoup d'autonomie, ici l'aspect peu précisé dans le cours et donc offrant une certaine difficulté à été la notion de rapport de réduction.

Une modélisation de ce train d'engrenage, permet de prendre conscience, que ce train se décompose en deux engrenages.

Ensuite nous nous sommes posées la question de savoir la vitesse de déplacement de ce transpalette ?

Nous avons également travaillé sur un enrouleur de tuyau d'arrosage

le travail demandé n'était pas très compliqué

On peut dire que à ce stade un manque de motivation, vous a fait traîner sur ce sujet.

L'objectif caché est de mieux vous préparer à réussir le contrôle de la semaine prochaine en cinématique du solide.

Voici une petite vidéo vous permettant de mieux comprendre le fonctionnement de ce type de transmission.

Le fonctionnement de cette scie sauteuse emploie une transmission dont le principe est similaire.

Le manque de culture technologique en général, entraîne une difficulté de compréhension du mécanisme proprement dit.

	Ce mécanisme est un mécanisme de transformation de mouvement de rotation en mouvement de translation alternatif, à l'aide d'une lumière réalisée dans la pièce 2 (rose) dans laquelle glisse un coulisseau 25 (bleu). La lecture de ce plan 2D, comporte certaines difficultés.
	Pour augmenter la lisibilité, la coupe CC est à une échelle 1/2.
	Ce mécanisme est très classique. Un peu d' histoire, dans les bouquins de technologie de l'ère industrielle de jadis, il se rangerait dans la catégorie des "manivelles et balanciers à coulisses", et la pièce 25 pourrait s'appeler également "un maneton"
	L'analyse demande de votre part de bien repérer les sous-ensembles du mécanisme. Je reconnais que faire la lien avec le mécanisme dessiné en 2D ci-dessus n'est pas si évident,mais la perspective était d'une grande aide, car n'y figurait plus que les numéros des sous-ensembles cinématiques.

Une première analyse de trajectoire pour le rappel, ce travail demandé le jour de l' examen est en fait un travail préparatoire à la question suivante.

Maintenant qu'un travail structuré et méthodique a été réalisé, nous pouvons enfin aborder la difficulté principale d'une composition des vitesses au point B

La séance à montré que pour beaucoup, il faut leur rappeler:

• la méthodologie d'analyse,
• accepter qu'il faut travailler avec méthode.

L'envie de griller les étapes conduit certains :

• à rester bloquer devant la difficulté
• à donner des réponses fausses

Par contre ce qui me rassure, c'est que pour beaucoup dès qu'ils sont mis dans les rails, le parcourt s'effectue relativement sereinement et d'une certaine façon, l'on peut considérer que les connaissances sont acquises, mais pas encore avec de bons réflexes pour la mise en oeuvre.

Rappel de la situation, par une vue 2D colorée.

Rappel du schéma cinématique obtenu.

Je vous propose d'appliquer le principe fondamental de la statique (P.F.S.) sur l'isolement du vérin {30+29} :

J'en profite, bien que le problème soit d'une simplicité biblique, pour vous montrer la procédure d'élaboration d'un B.A.M.E.(Bilan des Actions Mécaniques Extérieures).

	Se faire un petit dessin du système que l'on isole, même sous une forme très simplifié est infiniment mieux que de ne rien faire. Le cadre bleu, est optionnel, c'est pour faire beau, mais l'inconvénient c'est que ca surcharge !
	Se faire un graphe des contacts, en repérant les composants du mécanisme étudié. Mettre en place les données de pesanteur, (ici, il n'y en a pas, le poids du vérin est négligé dans ma petite analyse)
	Dessiner la frontière de l'isolement en entourant les composants appartenant au système isolé.Nous remarquons ici, que nous avons rompus 2 contacts.

Maintenant nous pouvons affirmer que ce vérin isolé est soumis à 2 actions de contact, respectivement en A de 1 sur 30 et en B de 20 sur 29.

Ici, j'ai dit 2 actions, pas 2 forces.

Maintenant si nous pouvions affirmer que ces 2 actions sont bien des forces, alors nous pourrions utiliser le théorème de la résultante statique appliqué à un système soumis à 2 forces.

Pour vérifier que ce sont bien des forces je vous propose de cliquer sur ces liens,  "liaison rotule cin"vous verrez une belle animation réalisée par monsieur J.M.Masson, dont le site est référencé dans mon blog.

D'une façon efficace, on peut affirmer, qu'une liaison autorisant les trois libertés de rotation (ce qui est le cas d'une rotule) ne peut transmettre de moment, donc le torseur transmissible d'une liaison rotule, est un glisseur.

On peut donc parler de forces transmises par les liaisons rotules.

	On en déduit donc le support de ces deux forces. On remarque que ce support, n'est pas dans l'axe du vérin comme on aurait pu le croire, sans une analyse rigoureuse.
	Notre analyse est valable si le vérin pousse...
	Et on remarque que l'action du guidage sera nécessaire dans cette situation de poussée du vérin.
	Ou bien s'il tire...
	L'action du guidage est aussi nécessaire dans cette situation, où le vérin tire

On remarque que pour les deux situations, le vérin est tordu et que le guidage du piston 29 dans le corps 30, va supporter un moment.

Je vous propose de regarder cela de plus prés.

Sur ce vérin que l'on trouve dans l'ensacheuse on remarque :

• Un bâti (jaune)
• Un corps de vérin (rose)
• Une tige de piston (vert)
• Un levier (bleu)

Avec uniquement cette vue nous sommes incapables de définir exactement les liaisons entre ces sous-ensembles. Ici nous observons le vérin.

Observons la liaison corps-bâti :

Voila vous pouvez également cliquer sur ce lien, " Pivot" vous verrez une belle animation réalisée par monsieur J.M.Masson, dont le site est référencé dans mon blog

Observons maintenant la liaison tige-levier :

Voila vous pouvez également cliquer sur ce lien, " Rotule" vous verrez une belle animation réalisée par monsieur J.M.Masson, dont le site est référencé dans mon blog

Maintenant associons le tout en schéma plan.

Prenons un autre vérin de ce même sujet, l'ensacheuse.

On remarque : Un bâti 6 (Bleu) Un corps de vérin (vert) Une tige de piston (rose) Un levier (Bleu clair) Ici on arrive presqu' a définir la liaison corps-bâti

Observons cette liaison corps-bâti, peu de renseignements nous sont fournis :

Observons la liaison tige-levier :

Et maintenant associons le tout et l'on retrouve un schéma plan trés similaire au précédent.

Maintenant observons un autre vérin dans le sujet de la machine d'insertion.

Sur ce dessin par contre on peut d'emblé définir les liaisons du vérin.

Observons les de plus prés quand même.

ET maintenant voyons le résultat final

On voit aussi le symbole d'une liaison pivot glissant et donc vous pouvez également cliquer sur ce lien, " pivot glissant" vous verrez une belle animation réalisée par monsieur J.M.Masson, dont le site est référencé dans mon blog

Une petite remarque sur la position des liaisons rotules est à faire, elle fera l'objet d'un prochain article.

Pendant la suite de la séance , un contrôle de schématisation, d'analyse et de recherche de trajectoire a été fait sur le thème d'un siège de dentiste.

Le contenu principal concernera une lecture de plan avec une analyse de schéma cinématique minimal, la mise en évidence de la composition des groupes cinématiques, ainsi qu'une recherche de trajectoires assez complete et complexe.

Soyez sympa prevenez vos cammarades....

Bonne préparation, ayez confiance en vos capacités.

Par contre, une difficulté est apparu pour le remplissage d'un chronogramme, il faut admettre que cette question demandait une grande capacité de synthèse sur le proces complet de cette machine. A ce stade j'ai du intervenir et diriger l'analyse. Vous avez il me semble dans l'ensemble accepter de me suivre dans l'analyse et vous avez très bien réagi, lorsqu'il a été question de frequence d'utilisation du verin. (On voit là, que vous êtes des GE).Comme vous le voyez sur le corrigé ci-dessous, nous avons fait une erreur !!

Une troisième partie concernait un tableau (Type pascal), dans lequel il fallait caractériser l'analyse d'une liaison rotule, en simulant sur papier l'indication des contraintes qu'il faudrait indiquer dans un logiciel 3D.

Voici un joli petit ventilo des années 60, qui est actuellement le 13è exercice de cinématiques d'une petite série de 16.

Un petit défi :

• Essayer de réaliser un schéma cinématique minimal des fonctions principales de ce petit ventilateur. Vous serez surpris, le résultat est assez simple.

Un schéma spatial peut être envisagé. Pour comprendre ses possibilités visualisez la vidéo ci-dessous.

13- Ventilateur "Années 60" :

13-1.. Hypothèses et données :

· Voila un :

· La vitesse de rotation nominale stabilisée est de 70 tr/mn.

· Lors de la mise route du ventilateur, celui-ci utilise 5 tours pour atteindre la vitesse nominale stabilisée.

· Lors de l’arrêt, celui-ci prend 4 secondes pour s’arrêter.

· Les accélérations et décélérations sont supposées constantes.

13-2.. Travail à réaliser :

Effectuer un bilan cinématique de ces deux phases et conclure quant à la possibilité de connaître toutes les caractéristiques de ces mouvements.

.

Je vous propose de pouvoir imprimer vous même les documents employés lors de cette séance

Dossier technique ensacheuse

Travail demandé

Avec le groupe 2, nous avons étudié en TP, une ensacheuse d'engrais, le mécanisme était d'une bonne compléxité.

1. La plupart des élèves ont abordé les premières questions avec une relative bonne volonté, tous n'ont pas su exploiter l'ensemble de la documentation 2D et donc ont incomplètement répondu.
2. Après une lecture du reste de la doc, la majorité des élèves ont été capables de compléter les réponses. Il est à remarquer, que pour beaucoup, le problème n'est pas intrinsèquement un manque de connaissance, mais plutôt un manque de rigueur (professionnalisme) dans la méthode.
3. Le travail de recherches de trajectoires, par contre a mis en évidence, une maîtrise trés partielle de ce savoir. Des raisonnements simplistes sont apparus. Voila un mapp pour commencer à remédier à cela.
4. La suite de l'exercice, étant un travail similaire, à été partiellement effectué, celui-ci étant un peu plus complexe à analyser.