DS7-2012_corrigé
Partie A : « Chargeur compact Schaeffer 3550 »
Q 1 : A partir d’une analyse intuitive (aucune justification n’est demandée), indiquer la nature des efforts dans les solides 4, 7 et 9 sur le document réponse : traction ou compression ?
Q 2 : A partir d’un tracé sur la figure 2 du document réponse, déterminer l’effort au point M et démontrer que l’intensité de l’effort au point N est d’environ 1600 daN.
Q 3 : En isolant le levier 8 et à partir d’un tracé sur la figure 3 du document réponse, démonter que l’effort dans le vérin 7 est d’environ 3200 daN
.
Q 4 : A partir d’un tracé sur la figure 4 du document réponse, déterminer les efforts dans le vérin 4.
Q 5 : A partir d’un tracé sur la figure 5 du document réponse, déterminer le poids maximum que peut soulever ce chargeur en garantissant l’équilibre. On considère le poids de la charge appliqué au point P, le poids du chargeur est appliqué au point G (P1 = 3000 daN) et on doit vérifier l’équilibre du chargeur, c'est-à-dire que la roue 2 doit rester en contact avec le sol.
Partie B : « Calcul torsoriel & Arbre de renvoi »
1. Calcul torsoriel
Q 6 : Ecrire le torseur d’action mécanique de la liaison linéaire rectiligne, représentée par le symbole ci-contre (fig. 6), au point O.
Le torseur d’action mécanique de la liaison appui plan de la figure 7 (ci-contre) est donné ci-dessous
au point O.
{ }
=
=
=
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
0 12 12
12 0 0 12
C B
A O
M L
Z T
Q 7 : Déterminer les composantes de ce torseur lorsque celui-ci est exprimé en A, en B ou en C.
Le solide S de la figure 8 (ci-contre) n’est soumis qu’à deux efforts
FA
etFB
ayant pour points d’application respectifs A et B.
Q 8 : Déterminer les équations de direction de ces deux efforts en fonctions des coordonnées de ces 2 points.
Fig. 6
Fig. 7
Fig. 8
2. Equilibre d’un arbre de renvoi
Q 9 : Déterminer le torseur d’action mécanique de la courroie 7 sur la poulie 4.
Q 10 : Déterminer les composantes du torseur d’action mécanique des roulements 2 et 3 sur l’arbre 1 en fonction des efforts connus et des dimensions du système. On considérera que le roulement 3 assure seul l’arrêt axial. C'est-à-dire que la liaison L1-3 est une rotule alors que L1-2 est une linéaire annulaire.
On isole 1+4+5, cet ensemble est soumis à quatre actions mécaniques extérieures :
En appliquant le PFS au point A, on obtient : Résolution :
On obtient les résultats suivants :
Fig. 10
Partie C : « Machine d’essai de traction »
Q11 : Dessiner, à main levée, en perspective isométrique la pièce B.
Q12 : Expliquer pourquoi la noix est en 2 parties.
La noix est en deux parties pour pouvoir être séparée de l’éprouvette après l’essai dans le cas de la déformation N°3 et surtout N° 2.
Q13 : Définir la fonction de cette machine à l’aide d’un actigramme A-0.
Q14 : Après avoir étudié le dessin d’ensemble du montage (fig.13), compléter le diagramme FAST du document réponse en indiquant les solutions techniques retenues par le concepteur du produit.
Q15 : Choisir parmi les matériaux suivants une matière adaptée à la fabrication de la noix et justifier ce choix.
La noix doit pouvoir cisailler (couper) les autres matériaux métalliques à tester, il faut donc un acier
Q16 : A partir d’un calcul sur les torseurs de liaison, déterminer la liaison L12 équivalente aux liaisons L1 et L2, entre (1) et (0). Calculer m et h.
Q17 : A partir d’un calcul sur les torseurs de liaison, déterminer la liaison L567 équivalente aux liaisons L5, L6 et L7, entre (1) et (13).
Calculer m et h.
Fig. 12
