ARTheque - STEF - ENS Cachan | Un TP en 1re STI : application à une agrafeuse-Séminaire de Creil (Oise) des 28 et 29 avril 2000

UNTP E.N

1°

)1'1 :

APPLIQATION

A UNE

AGRAFEUSE.

- SEMINAIRE

Dt

C!REtL(OtSE) DES

2g

~

21

AVRIL

2000

-Mrs

BALDUINI

G.

et

FAURE

O.

Ce séminaire, piloté par l'inspecteur général Mr Aublin, les 28 et 29 Avril2000, s'est déroulé

à

Creil

(Oise) dans l'Académie d'Amiens

et

il

s'adressait

à

tous les collègues enseignants les STI en Lycées et en LP.

Thèmes abordés : - La construction aujourd'hui ; - Compétences en CMI ; -Didactique de la

représen-tation ; - Pédagogie en construction ; - Exemples de TP ; - Maquettes numériques.

Nos collègues Mrs Balduini Gaël et Faure Olivier, du Lycée P. Méchain, 02000 Laon (Aisne), vous

présentent une partie du dossier

Exemple d'exploitation en TP -lière STI GM- d'une AGRAFEUSE

ELEC-TRIQUE

exposé lors de ce séminaire. (Pour tout complément d'information : Fichiers .PPT, .A VI, .3D ...

s'adresser aux auteurs.)

Maquette Virtuelle

Fiche Pédagogique : 1/2 ; 2/2

Dossier Technique : 2/3 ; 3/3

Dossier de Travail : 2/6 ; ... 6/6

Dossier Ressource : Cf. àuteurs

Dossier Correction : Cf. auteurs

Adp ll'rl

info-

N°84- Av. Mai- 2000

27

1ère STIGM

TP

1er TRIMESTRE

Durée:

3H

support:

Agrafeuse électrique

REXEL

-Références au programme :

A2 -Construction

5. Construction des lildsons mécaniques

5.2 Caractère d'one liaison réelle sbnple entre solides

5.5 Guidage en rotation et en translation

Compétences attendues

- Pour un guidage en rotation ou en translation

• Caractériser

éléments

les surfaces fonctionnelles du guidage.

Pré reguis:

•

L 'élève peut identifier une liaison en fonction de ses degrés de liberté.

•

L 'élève est initié au Modeleur volumique (Interface graphique et fonctions de construction)

Connaissances Nouvelles

•

Pour nne liaison Glissière, caractériser les surfaces fonctionnelles

•

Pour une Liaison Pivot, analyser les éléments constituant le guidage

•

Analyser la liaison réalisée par le contact d'un cylindre sur un plan.

Page 1 sur 2

On donne:

· • Le

mécanisme complet

•

Le

sous-ensemble de transformation du mouvement

•

Les maquettes virtuelles :

·

2~

partie : Fichiers des pièces du guide coulissean et du coulissean

3~

partie : Système de transformation du mouvement assemblé.

• Le

dossier technique

• Le

dossier travail demandé

•

Un dossier ressource

sur

le modeleur volumique

à

propos des assemblages

Travail demandé :

c::> Compléter le questionnaire et réaliser les constructions sur le modeleur volumique

On

exige:

Q

1ère

partie :

Identification correcte des pièces et sous-ensembles intervenant

dans

le sous-ensem

de transformation du mouvement.

Q 2ème

partie :

-

Identification correcte des surfaces de guidage

-

Identification correcte de la liaison

Q

3ème partie :

-

Analyse correcte du guidage en rotation du levier par rapport au coulisseau

-

Analyse correcte de la liaison levier - partie fixe

-

Justification correcte du trou oblong

OOSSIER. TECHNIQUE

ANALYSE FONCfiONNELLE

Expression du besoin :

Le perso7mel de bureau a besoin d'agrafer d'une Setlle main et sans effort une liasse

de

feuilles

de

papier.

Extrait du cahier des charges :

Le produit doit répondre aux critères suivants : - Etre autonome Energétiquement

- Etre peu encombrant.

- Etre utilisable d'une seule main.

Interactions avec le milieu environnant:

Fonctions de service hiérarchisées:

FP1 : Permettre à l'utilisateur d'agrafer une liasse de feuilles

FCl : Nécessiter aucun effort de 1 'utilisateur

FC2 : Etre agréable à

l'œil

FC3 : E1re autonome énergétiquement

Page2sur3

Moteur

Electrique

Levier

DOSSIER TECHNIQUE

CHAINE DE TRANSMISSION DE PIDSSANCE

Réducteur à

engrenage

Roue à

Excentrique

Roue

excentrique

Réducteur

l.evier

Coulis seau

_{et Poinçon}

Moteur

Electrique

IMi!WiWJ~

~-f

-v.J

DOSSJER: TRAVAIL DEMANDE

1 1ère

Partie : Identification des blocs équivalents.

~-,

..

...

y

Voua poiCVu; vérifier votre trawiil en ouvrant l'asaemblage c:lagrafeuse\tpllpartie 2 \tranfo du mouvement

Chaque pièce ou sous-ensemble, du premier niveau, constituant le système du transfunnation du mouvement constitue une

classe d'équivalence. ·

[ - - 2èii1eJ>artie:ETUDE DU

GUIDAGE DU COULISSEAU

1

'*

'*

Le modeleur volumique nous permet de construire des liaisons en créant des contraintes d'assemblage sur la maquette virtuelle, qui sont équivalentes à des contacts dans la réalité.

\j'-)

~

DOSSIER: IRA V AIL DEMANDE Vous allez réaliser l'assemblage des deux composants sur lamaquettevirtuelle. Pour cela:

1 - Colorier sur le dessin ci dessOilS les surfaœs à contraindre dans un premier temps.

CG§

2 -Indiquer quelk contrainte imposer mtre

eu

3 - Rltzliser celte CDnJrainte sur la lfiJII[Udte virtrulle.

4 - Utiliser les coltl1tllllfdes de déplaœmmt et indiquer quels mou-vemenJs restent possibles. A quelk liaison ces

degrés de liberté COTTD;pOndenJ ils ?

l--

5 -Est-cl! que la fonction guidage est remplie ?

-6 - Si le guidage n'est pas assuré, une autre contminte entre d'autres surfuces functionnelles est nécessaire. Indiquer

tptelk contrainte -vous tù1ez mettre m plaœ et CD!orier d'une couleur dijfirente les nouvelles surfoces contraintes. A queiie

liaison celte noJLVe!le contrainte correspond-elle ?

1- QJlel{s) mouvemmt(s) reste(nt) possible après cette nouvelle contrainte?

8 -Est-cl! que la fonction tpdtlage est assurée ?

.---

-9 - QJleile liaison est ainsi rltzlisée ?

.

-rage3 sur6

DOSSIER: TRAVAIL bEMANDE

3ème

Partie : Etude des autres liaisons du système

de transformation du mouvement.

Fermer l'a8seinblage précédent et ouvrir l'assemblage c:lagrafeuseltpllpartie 2 \tranfo du mouvemmt

A- ETUDE DE LA LIAISON ENTRE LE COlJLJSSEAU ET LE LEVIER

Q Identifier dans le groupe des contraintes quelles sont les contraintes liant le couüssetlll et le levier.

e

En appuyant sur le bouton droit ouvrir la commande propriété Activer la suppression de la function

e

Identifier quelles sont les surfuœs contmintes

En appuyant sur le bouton droit ouvrir la commande propriété Activer la suppression de la fonction

Identifier quels degrés de liberté apparaissent en déplaçant le levier Utiliser le bonton annuler pour revenir en position de départ Désactiver la suppression de la contrainte d'assemblage

Q En déduire la liaison rltzlisée par chaque contrainte d'assemblage

Colorier les surfuœs contraintes Contrainte .~er liberté supprimés les ~s par oe

la contrainte.

T

R

Tx

Rx

.Ty

Ry

Tz

Rz

T

R

Tx

Rx

Ty

Ry

Tz

Rz

_ L131son elementaire réalisee

1

par la contrainte

j

DOSSIER: TRAVAIL DEMANDE

c:> En délhtire la liaison globale obtemle.

1 Degrés de liberté restant apres Kepresentsi:J.on

les deux contraintes Nom de la liaison obtenue _spatiale

T

R

Tx

Rx

Ty

Ry

Tz

Rz

- - -

,

B - ETUDE DE LA LIAISON ENTilE LE LEVIER ET LE SOUS..;ENSEMBLE

FIXE

Avant de pourtlllivre fermer l'tusemblage préddent SANS ENREGISTRER et recluuger l'IIS6emblage: c:lagrafeuseltpllparlie 2 ltranfo dJt mOJWemmt

Supprimer toutes hs COIIIraintes n 'intetW1UIId pas entre ces t1ewc sous-e~~semblu

Pour gagner en clarté nous allons rendre tran11p1Uent le IJilÏde COillisseau :

Méthode:

Sélectionner le guide coulisseau dans l'arbre de création

C~quer avec le llouton droi~ et choisir la commande propriét2 du composant

Cliquer sur couleur et ensmte sur avancé.

Déplacer le curseur conespondant à transparence et ensuite valider toutes les fenêtres par OK.

1 -Indiquer h nom des pièees intervDlllllt dans/a liaison entre h levier et le sous-ensemble fixe.

1

-

-

- ---- - - -

J

2- Indiquer la nature des formes en contact.

3 - Qltelle

est

Ponctuel

Linéique

Surfacique

Page5 sur 6

DOSSffiR: TRAVAIL DEMANDE

4 -Déplacer h levier et représenter les mouvements possibles dJt levier sur h dessin ci-dessous.

5- Qltelle liaison

est

1

-~_

--- -

-1

6 -JllStifier la réalisation d'un trou oblong dans h levier.

C- SCHEMA CINEMATIQUE DU SOUS-ENSEMBLE

c:> Tracer le schéma cinématique plon (dans h plon (0, y, ~ dJt mécanisme de transformation dJt mollVentent.

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