Turbidimetre Construction Mecanique Electronique

Turbidimetre Construction Mecanique Electronique

BACCALAURÉAT SCIENCES ET TECHNOLOGIES INDUSTRIELLES Spécialité génie électronique Session 2009 Étude des Systèmes Techniques Industriels TURBIDIMÈTRE Construction Mécanique Durée Conseillée 1h30 Lecture du sujet : Partie A : OF partie p g Partie C : Bac Génie Électroniq session 2009 5mn 25mn 40mn zomn Étude d’un Système Technique Industriel 91EELAG3 SUJET Présentation du système : au sein de la transformation de mouvement, donner le nom de la liaison LI 81E devant exister entre le galet 18 et le sous ensemble Q3 : Préciser la nature de l’ajustement devant exister entre le galet 18 et la vis 19.

Q4 : On donne (document BRI ) le jeu fonctionnel J pour la liaison 181E. Justifier rexistence de ce jeu. Q5 : Surligner, en bleu, sur la vue en coupe A-A du document BRI les surfaces fonctionnelles de la liaison LI 81E. Q6 : De manière à mieux visualiser ces surfaces, compléter ? main levée sur le document réponse BRI les perspectives isométriques du galet 18 et de la vis 19. Q7 : Colorier, sur les perspectives précédentes, les surfaces fonctionnelles de la liaison LI 81E.

Bac Génie Électronique Sujet Construction Mécanique Page BI sur 4 Partie B : Étude de la fonction technique q 161

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24 Objectif 1 : Valider l’utilisation d’un joint de type torique pour la réalisation de la fonction FT16124• Q8 : Préciser, à l’aide du FAST (BAN6), la fonction remplie par le joint 11. En phase d’analyse de l’eau, le piston racleur est immobilisé en position haute conformément ? la représentation du mécanisme sur les documents BANI et BAN3. 0 phases.

QI O : Compte tenu de la documentation relative aux joints d’étanchéité présentée sur le document BAN4, le choix d’un joint de type torique, vous parait-il satisfaisant vis à vis du type d’utilisation ? Justifier. Objectif 2 : Valider le choix du joint torique 11 vis à vis de la vitesse maximale supportée par ce type de joint. Remarque : Les constructions graphiques sont à réaliser sur le document réponse BR2. Un réducteur de vitesse 22 est placé entre le moteur 24 et l’axe 23 de la roue excentrique.

Le schéma bloc de la transmission de mouvement relative au bloc de nettoyage est le suivant : mot / O = ? Moteur 24 23 / O = ? Réducteur de vitesse 22 v 14/0=? Transformateur de mouvement par roue excentrique Rapport de transmission . r = l/ 1500 QI 1 : La fréquence de rotation du moteur 24 étant Nmot/O = 350tr/mn, exprimer littéralement et calculer numériquement Is. 3 0 prenant comme norme V (A E 23 / O) quel que soit le résultat trouvé à la question précédente.

QI 5 : Préciser la nature du mouvement de l’ensemble 14 par rapport au bâti O et tracer le support du vecteur vitesse V (A E14 / O) que l’on notera AV (A E14 / 0) QI 6 : Préciser la nature du mouvement du point A appartenant ? l’ensemble 23 par rapport ? l’ensemble 14 et tracer le support du vecteur vitesse V (A E 23 / 14) que l’on notera E 23 / 14) . QI 7 : Écrire une relation de composition des vitesses au point A entre les solides O, 14 et23. La valeur numérique de la vitesse de glissement V (B E 14 / O) – 0,0036m. -1 issue de la détermination graphique précédente, au niveau du joint torique 11, n’est valable que pour la position dans laquelle le mécanisme est représenté sur le document BR2. Or la validation du joint doit s’effectuer dans la position la plus défavorable. Une simulation informatique (voir document BR3) a permis d’obtenir l’évolution de la vitesse de glissement au niveau du joint pour un tour de l’ensemble 23. Remarque : On note e (x , OA ) la position angulaire de l’ensemble 23 par rapport au bâti O.

QI 8 : L’étude de cinématique graphique réalisée sur BR2 (9=1600) permet-elle de valider (au moins ponctuellement) la simulation précédente ? Justifier par un tracé sur le graphique BR3. QI 9 : Préciser et justifier par un tracé sur le graphique BR3 les valeurs de e pour lesquelles la vitesse de glissement est maximale (en valeur absolue), ainsi que la valeur de cette vitesse maximale notée Vmax. 4 0 glissement est maximale (en valeur absolue), ainsi que la valeur de cette vitesse Q20 : D’après le document BAN4 préciser la valeur de la vitesse maximale de glissement que peut supporter un joint torique.

Conclure quant à l’utilisation du joint 11 pour remplir la fonction 6124. Page B3 sur 4 Partie C : Étude de la fonction technique q 161 2 Objectif : Valider le choix du moto-réducteur permettant de remplir la fonction FT1612 vis à vis des critères : – Puissance nécessaire sur l’arbre de sortie du réducteur. – Couple à transmettre par l’arbre de sortie du réducteur. Un nettoyage correct de la cuve nécessite de ne pas dépasser une vitesse de translation maximale du piston de ce qui impose le choix d’un motoréducteur dont la fréquence de rotation de l’arbre de sortie est de Nred= N23/O= . tr/min. L’effort axial devant être fourni par le piston de manière à racler les impuretés est estimé ? Fpiston= 40N. L’étude énergétique prendra en compte les rendements respectifs q 1 et n2 de la transformation de mouve excentrique et du translation de la tige du piston Q21 : Exprimer littéralement, puis calculer numériquement, la puissance Ppiston que doit développer le piston de manière à nettoyer la cuve. Q22 : Déterminer littéralement, puis calculer numériquement, le rendement global ng de l’ensemble {Roue excentrique/Coulisseau ; Guidage de la tige du piston}.

Q23 : En déduire, de manière littérale puis numériquement, la puissance Pred que le motoréducteur doit fournir. Q24 : Déterminer littéralement, puis calculer numériquement, le couple Cred que le motoréducteur doit transmettre sur son arbre de sortie. Q25 : Conclure, en vous aidant du document constructeur BANS, quant à la capacité du motoréducteur à remplir la fonction FT1612. Justifier. Page 84 sur 4 DOCUMENTS RÉPONSE Questions : Q6 / QI Question : Q5 Perspective galet 18 : 6 0 m/s 14 23 Sens de rotation de vue B-B Documents réponse Construction Mécanique page BR2 sur 3

Raccord arrivée d’eau Désignation Ref 82 860 0 Ref 81 033 0 Matière Documentation Construction Mécanique Observations page BAN2 sur 6 Réducteur 22 Coulisseau 14 Roue excentrique 21 Sortie eau analysee Joint torique 11 Piston racleur 31 Sonde emetteur 35 Cellule de compensation 4 cuve B0 Génie Électronique page BAN5 sur 6 Tige 13 1611 : Guider un piston FT 161 : Nettoyer la cuve FT 1612 : Mettre le piston en mouvement Joint racleur 32 FT 16121 : Alimenter en énergie électrique FT 16122 : convertir l’énergie électrique en énergie mécanique 24V Motoréducteur 22 / 24

Translation rectiligne de direction y QI 6/ Mvt A e 23/14 : Translation rectiligne de direction x 14) + V (A 14 0) = o. 0036m / s QI 8/ Etude graphique validée car d’après BR3, V ( B E 14 / 0) = O. 0036m / s pour e = 1600 QI 9/ Vmax = O. 0038m/s pour 8 oo et 1800. Q20/ vrnax constructeur = o. 5mts > o. 0038rws OK pour un joint torique Q21/ ppiston = 7-piston . vpiston = o. 152W Q221 ng=nl . – 0. 6 Q23/ pred = Ppiston / O. 253W Q24/ Cred 30 . Pred ( n. Nred ) O. 83Nm Q25/ o. 83Nm zcrnaxitonstructeur = 2Nm OK 91EELAG3CORR O. 253W