CONSTITUTION DE L'ÉPREUVE
Volet 1 : Présentation de l'épreuve (page 1/13)
Volet 2 : Présentation du support (page 2/13)
Volet 3 : Situation d'évaluation N°1 (pages 3/13 ; 4/13 et 5/13)
Situation d'évaluation N°2 (page 5/13 ; 6/13 ; 7/13 ; 8/13 et 9/13) Situation d'évaluation N°3 (pages 10/13 et 11/13)
Documents réponses D.Rep (pages 3/13 ; 4/13 ; 5/13 ; 6/13 ; 7/13 ; 8/13 ; 9/13 ; 10/13 et 11/13)
Documents ressources D.Ress (pages 12/13 et 13/13)
Vo V ol le et t 1 1 : : Présentation de l'épreuve
Système à étudier :
Durée de l'épreuve : 120 minutes ;
Coefficient : 3 ;
Moyens de calcul autorisés : Calculatrices non programmables ;
Documents autorisés : Tous documents personnel ;
Les candidats rédigeront les réponses sur document réponses prévus à cet effet.
Pour l’application numérique ne sera retenue que DEUX CHIFFRES après la virgule et 𝜋 = 3,14.
نقر سورحه ضرف ايرىلاكت ةيناثلل 1
ةيناثلا ةرودلا -
ةنسل / 2019
- 2020
عىضىولا
1 / 13
ةداــــــولا :
ةعشلا (
ة )
كلسولا وأ :
سدـنهولا مىـلـع ةيضايرلا مىلعلا ''
ب '' لهاعولا
:
ةده زاجنلإا :
3
2 س
ةـــينــــــطىلا ةـــــيـــــترتلا ةرازو ينــــــهــــولا نيىــــــــــــــــــكتلا و
Vo V ol le et t 2 2 : : Présentation du support
Introduction :
De nos jours, les immeubles d’habitation sont devenus de plus en plus hauts et les résidents, dans leur déplacement d’un étage à l’autre, ont besoin d’utiliser un moyen de transport sûr, fiable et rapide nommé ASCENSEUR.
L’ascenseur est un dispositif mobile permettant le déplacement des personnes et des objets dans une cabine se translatant verticalement dans une gaine prédéfinie au sein d’un immeuble.
Les ascenseurs se distinguent par le type de mécanisme d’entraînement utilisé pour déplacer la cabine : Déplacement par treuil : Une poulie de traction est actionnée par un motoréducteur.
Elle entraîne des câbles dont l’une des extrémités est fixée à la cabine d’ascenseur et l’autre à un contrepoids.
Déplacement hydraulique (la cabine se déplace à l’aide d’un vérin).
Le système, objet d’étude, est un ascenseur à déplacement par treuil (poulie + câbles) installé dans un immeuble de six étages.
Description du système et données :
L’ascenseur est constitué essentiellement de : - Un variateur de vitesse et moteur électrique ; - Un système de commande ;
- Une cabine se déplaçant dans une gaine ; elle est guidée par des rails (guides) ;
- Un treuil muni de câbles permettant de mettre en mouvement la cabine et le contrepoids ; - Un contrepoids ;
- Un coffret de commande (signalisation,
boutons d’appel, boutons de choix et afficheurs);
- Armoire de commande abritant un automate programmable ;
- Un système de freinage électro-frein d’urgence
(parachute) pour éviter la chute de la cabine en cas de rupture du câble tracteur.
ةحفصلا 2 / 13
سورحم ضرف ةيناثلا ةرودلا ايرولاكبلل 1
- ةيساردلا ةنسلا / 2019
2020
ةداــــــم
: سدـنهملا موـلـع -
ةيضاير مولعلا ةبعش -
ب - ( عوضوملا )
Situation d’évaluation 1
La société chargée d’installer les ascenseurs décide de faire une formation à des nouveaux recrutés qui consiste à découvrir le système et son environnement et à étudier quelques solutions technologiques adoptées.
Vous êtes parmi les recrutés et vous êtes amenés à découvrir le système et son environnement ; pour cela on vous demande de réaliser les tâches suivantes en utilisant les données convenables.
Tâ T âc ch he e1 1 : : A AN NA AL LY YS SE E F FO ON NC CT TI IO ON NN NE EL LL LE E
Analyse du besoin. En se référant de la page 2/13.
Q1- Choisir la réponse juste, en Complétant l’outil bête à cornes du système d’étude ?
Analyse de l’environnement
Q2- Choisir la réponse juste, en Complétant le diagramme pieuvre et le tableau des fonctions de service du système d’étude ?
Diagramme pieuvre
Tableau des fonctions de service
/1 pt
/2 pts
3
60
20
Analyse structurelle
Q3- Choisir la réponse juste, en Complétant l'actigramme du niveau A
-0du système d’étude ?
Q4- Choisir la réponse juste, en Complétant le SADT du niveau A
0du système d’étude ? / 1,25 pts /1,25 pts
2,5
ةحفصلا 4 / 13
سورحم ضرف ةرودلا ايرولاكبلل 1
ةيناثلا - ةيساردلا ةنسلا / 2019
2020
ةداــــــم
: سدـنهملا موـلـع -
ةيضاير مولعلا ةبعش -
ب - ( عوضوملا )
Nom :
. . . . . . .
Identification des solutions constructives
Q5- Choisir la réponse juste, en Complétant le FAST descriptif partiel du système d’étude ?
Situation d’évaluation 2
Vous êtes invités maintenant à exploiter le dossier technique du système, notamment le réducteur et à comparer les énergies consommées en charge et à vide.
Tâ T âc ch he e 1 1 : : A AN NA AL LY YS SE E D DU U M MÉ ÉC CA AN NI IS SM ME E R RÉ ÉD DU UC C TE T EU UR R
En vous aidant du D.Ress1 et D.Ress2.
Q6- Compléter le tableau des éléments du réducteur.
Rep Nom Fonction
4
. . . . . . .. . . . . .
5
. . .. . .
Assurer l’étanchéité dynamique entre 3/6 7
. . .. . .
Assurer l’étanchéité statique entre 6/1 11
. . .. . .
Protéger le mécanisme 12
. . .. . . .
. . . . . . .
18 Roulement BC
. . .. . . .
20
. . .. . . .
. . . . . . .
4
/ 1,5 pts
/2,5 pts
Q7- Indiquer les repères des pièces sur l’éclaté du réducteur.
Q7- Préciser comment sont arrêtées latéralement (arrêt en translation) les bagues intérieure et extérieure du roulement BC 18 et 18’.
- Bague intérieure de 18 : à gauche par
. . . .à droite par
. . .- Bague extérieure de 18 : à gauche par
. . .à droite par aucun obstacle
- Bague intérieure de 18’ : à gauche par
. . . .à droite par .
. . . .- Bague extérieure de 18’ : à gauche par
. . .à droite par l’épaulement de 15’
. . . .Q8- Ø50H7p6 est l’ajustement entre 2/21 ; avec
0,042 0,026
50 6p 50
et
0,025
50H7 500
Calculer le jeu mini et le jeu maxi ?
Jeu
mini=
. . . .Jeu
Maxi=
. . . . et En déduire le type de cet ajustement ? (En cercler la bonne réponse)Ajustement avec jeu Ajustement avec serrage Ajustement Incertain
ةحفصلا 6 / 13
سورحم ضرف ةرودلا ايرولاكبلل 1
ةيناثلا - ةيساردلا ةنسلا / 2019
2020
ةداــــــم
: سدـنهملا موـلـع -
ةيضاير مولعلا ةبعش -
ب - ( عوضوملا )
/2 pts /1 pt
7’
. .
3 4
5
. .
7 9
. .. .
8’
11 12 1 13 16’
19’
. .
17’
. . . . . . . . . .
. .
14 10’’
10’
/2,5 pts
/2 pts
7,5
Nom :
. . . . . . .
Q9- Compléter les classes d’équivalence : A, B et C. (Exclure les roulements, Circlips et les joints) A : {1 ;
. . . .B : {2 ;
. . .C : {3 ;
. . . .Q10- Identifier les liaisons entre les classes d’équivalence (graphe des liaisons) du réducteur.
Q11- Compléter le schéma cinématique spatial (3D) du réducteur.
Tâ T âc ch he e 2 2 : : É ÉT TU UD DE E G G RA R AP PH HI IQ QU UE E
A partir du D.Ress1 la pièce 2 est en alliage de cuivre Q12- Hachurer la coupe de la pièce 2 s’il est en :
Plastique Alliage d’aluminium Acier
A partir du D.Ress1 représenter sans arêtes cachées le dessin de l’arbre creux de sortie 21, selon les vues suivantes :
- Vue de face en demi-coupe B-B
(1/2 vue coupée au dessus de l’axe et 1/2 vue non coupée au dessous de l’axe).
- Vue de droite.
/1, 5 pts
A B
C
B B-B
B
11
/1,5 pts
/2 pts
/2 pts
/3 pts
/1 pt
Tâ T âc ch he e 3 3 : : É ÉT TU UD DE E É ÉN NE ER RG GÉ ÉT TI IQ QU UE E D DE E L L’ ’A AS SC CE EN NS SE EU U R R
En se référant de la page 2/13 et au chaine de puissance de l’ascenseur ci-dessous :
On vous demande de calculer lors de la :
A- Montée de la cabine en charge :
Q13- Le rendement global
g.
. . . . . . . . .
Q14- La puissance utile P
unécessaire pour élever la charge {cabine + 6 personnes}.
. . . . . . . . .
Q15- La puissance motrice P
cpdéveloppée par la chute du contrepoids.
. . . . . . . . .
Q16- La puissance P
pc(en W ou CV) développée par le sous système poulie/câble.
. . . .
. . . . . .
Q17- La puissance P
aabsorbée par le moteur.
. . . .
. . . .
. . . . . .
Q18- En déduire l’énergie électrique W
aen (Wh) consommée par le moteur sachant que la cabine a parcouru les six étages de l’immeuble sans arrêt à une vitesse constante v = 2 m/s.
. . . .
. . . . . . .
. . . . . .
/ 0,5 pts
/ 0,5 pts
/ 2 pts
/ 1,5 pts
Nom : . . . .. . . . N° : . . Classe . . . . . Groupe : . .
6,5
ةحفصلا 8 / 13
سورحم ضرف ةرودلا ايرولاكبلل 1
ةيناثلا - ةيساردلا ةنسلا / 2019
2020
ةداــــــم
: سدـنهملا موـلـع -
ةيضاير مولعلا ةبعش -
ب - ( عوضوملا )
/ 1 pt
/ 1 pt
Nom :. . . . . . .
B- Descente de la cabine à vide :
(Étudier la descente de la cabine revient à étudier la montée du contrepoids).
Q19- La puissance utile P ’
unécessaire pour élever la charge {contrepoids}.
. . . . . . . . .
Q20- La puissance motrice P
cabine videdéveloppée par la chute de la cabine à vide.
. . . . . . . . .
Q21- La puissance P’
pcdéveloppée par le sous système poulie/câble.
. . . . . . . . .
Q22- La puissance P ’
aabsorbée par le moteur.
. . . . . . . . . . . . .
Q23- En déduire l’énergie électrique W’
aen (Wh) consommée par le moteur sachant que la cabine a parcouru les six étages de l’immeuble sans arrêt à la vitesse constante v = 2 m/s.
. . . . . . . . . . . . .
Q24- Comparer les énergies W
aet W’
apuis conclure.
. . . . . . . . .
/ 1 pt
/ 1 pt
/ 1,5 pts
/ 1,5 pts / 0,5 pts
/ 0,5 pts
Nom : . . . .. . . . N° : . . Classe . . . . . Groupe : . .
6
Situation d’évaluation 3
Dans cette phase vous êtes appelés à découvrir partiellement le circuit électrique de l’installation.
Tâ T âc ch he e 1 1 : : C CÂ ÂB BL LA AG GE E D DU U M MO OT TE EU UR R
On vous demande de :
Q25- Préciser le couplage des enroulements statoriques, sachant que le réseau électrique
est triphasé de tensions 110V /230V, 50 Hz et la tension indiquée sur la plaque signalétique du moteur est 230/400 V.
. . .
Q20- Déterminer la fréquence de synchronisme N
sen tr/min et le nombre de pôles du moteur :
. . . . . . . . . . . . . . . . . .Q21- Calculer le glissement g en % du moteur asynchrone en pourcentage :
. . . . . . . . .
Q26- Compléter alors le couplage des enroulements statoriques du moteur en utilisant les barrettes.
Tâ T âc ch he e 2 2 : : C CI IR RC CU UI IT T A AF FF FI IC CH HE EU UR R
La cabine et parfois les portes palières de l’ascenseur sont équipées d’un afficheur sept segments à LED (diodes électroluminessantes) pour indiquer aux usagés soit l’étage où se trouve la cabine, soit le dernier étage passé.
La commande des afficheurs est gérée par un automate programmable.
En vous aidant du schéma de principe de l’afficheur sept segments du D.Ress2, on vous demande de :
Q27- Compléter la table de vérité
(seules les six premières combinaisons des niveaux d’entrées sont exploitées).
Entrée (0 ou 1) Sortie (1=allumée ; 0=éteinte)
N° d’étage e
0e
1e
2e
3e
4e
5e
6A B C D a b c d e f g
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
….1 1 0
1 0 1 0 0 0 0 0
.... .... .... ....0 1 1 0 0 0 0
2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
....1
.... .... ....0
....3 0 0 0 1 0 0 0
.... .... .... .... ....1
.... .... ....0
....4 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 0 0 0 0 1 0
.... .... .... .... ....0
.... .... ....1
....6 0 0 0 0 0 0 1
....1
....0
....0 1
....1 1 1
ةحفصلا 10/13
سورحم ضرف ةرودلا ايرولاكبلل 1
ةيناثلا - ةيساردلا ةنسلا / 2019
2020
ةداــــــم
: سدـنهملا موـلـع -
ةيضاير مولعلا ةبعش -
ب - ( عوضوملا )
8,5
/ 0,5 pts / 2 pts
/ 1 pt
/ 1 pt
/ 4 pts
Nom :. . . . . . .
Q28- Compléter les tableaux de Karnaugh relatifs aux sorties b et f puis en déduire les équations logiques correspondantes.
Q29- Exprimer les sorties b et f en fonction des entrées e
0,……….e
6.
b = e
0+ e
1 . . . ;f = e
0+ e
4 . . .Q30- Établir les deux logigrammes des sorties b et f en utilisant 3 portes logiques ‘’ET’’ ;
2 portes logiques ‘’OU’’ et 4 portes logiques ‘’NAND’’ à deux entrées et une seule sortie.
(Utiliser la normalisation USA ou AFNOR)
Q31- Préciser le type des deux afficheurs.
L’afficheur à cathode commune :
. . .L’afficheur à anode commune :
. . .Q32- En choisissant l’afficheur à cathode commune, préciser le niveau de potentiel «0» ou «+V
cc» auquel doit être reliée chacune des sorties pour qu’elle soit allumée.
Niveau de potentiel :
. . .Q33- Quel est le rôle des résistances R
0, R
1,………et R
6placées à l’entrée de l’afficheur ?
. . . .. . .
1 1
0
b =
. . . .A.B
C.D
00 01 11 10 00
01 11 10
b
1 1 1
f =
. . . .A.B
C.D
00 01 11 10 00
01 11 10
f
A B C D
/ 4 pts
/ 1 pt
/ 4 pts
11
/ 1 pt
/ 0,5 pts
/ 0,5 pts
س ور ﺣﻣ ض رﻓ 1 ﻟا ةر ود ﻟا ﺎﯾر وﻟ ﺎﻛ ﺑﻠﻟ ﺔﯾ ﻧﺎﺛ - ﺔ ﯾﺳ ار دﻟ ا ﺔ ﻧﺳ ﻟا 2 0 1 9 / 2 0 2 0 ةد ﺎــ ـــ ـﻣ : س دـﻧ ﮭﻣ ﻟا مو ـﻠـ ﻋ - ﺔ ﯾﺿ ﺎﯾر م وﻠ ﻌﻟ ا ﺔ ﺑﻌ ﺷ - ب - ) وﺿ وﻣ ﻟا ع ( 1 2 /1 3 ﺔﺣ ﻔﺻ ﻟا 1 2 3 1 9 4 5 6 8 7 9 1 0 8 ’ 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
1 6 1 7
1 8
2 1 2 0 2 0 ’
1 9 ’
1 6 ’ 1 0 ’ 1 0 ’’ A
A A -A B B B -B x
y z x
y z
1 5 ’ 1 8 ’
Nomenclature du réducteur
Réducteur 3D :
Schéma de principe de l’affichage
Remarque : Il existe trois types d’afficheurs :
Un afficheur 7 segments est dit à anode commune lorsque toutes les anodes des LED qui constituent les 7 segments sont reliées à +V
cc; avec une polarisation à 0V des entrées cathode.
Un afficheur 7 segments est dit à cathode commune lorsque toutes les cathodes des LED qui constituent les 7 segments sont reliées à la masse ; avec une polarisation à 5V des entrées anode.
Universel.
Plaque signalétique du moteur M :
LTou«lamptest»qui permet de vérifier le fonctionnement de l'afficheur en allumant tous les segments siBIest à l'état1.
BI / RBOou«blankingoutput»
qui permet l'effacement des segments de l'afficheur quelque soit l'état des autres entrées.
RBI ou«rippleblankinginput»
qui permet l'effacement des0
à gauche siA, B, C, Dsont à0.
Nota :Tout comme les LEDs, il faudra TOUJOURS ajouter une résistance pour réduire le courant sur chaque segments de l'afficheur. Sinon vous risquez tout simplement de griller le segment en questions.
