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A - ANALYSE FONCTIONNELLE :
A1 - Analyse fonctionnelle globale :
Donner la fonction globale du système d'encaissage .
.....................................................................................................................................
A2 - Analyse fonctionnelle de la partie opérative :
a ) Le F.A.S.T. , ci-dessous, définit le cycle d’encaissage des boîtes et d’évacuation des
cartons; indiquer pour chacune des fonctions techniques le mécanisme qui lui est associé.
Phases du cycle
Mécanisme associé
Préparer une rangée
Transformer l’énergie
électrique en énergie
mécanique
Entraîner le tambour moteur
Amener les boîtes
Préparer un bloc
Soulever une rangée de 3 boîtes
(3 reprises)
Maintenir les boîtes
Charger les boîtes dans le carton
Amener un bloc de 3 boîtes
(2 reprises)
Transférer les cartons sur les rouleaux
transporteurs
Basculer les cartons
Evacuer les cartons
Transformer l’énergie
électrique en énergie
mécanique
Déplacer les cartons
Saisir le nombre des cartons
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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b ) La feuille 3/5 du dossier technique représente le tambour moteur du tapis roulant.
L’arbre (1) du moteur électrique transmet son mouvement de rotation au tambour (20)
grâce au réducteur d’engrenage constitué par les deux couples 1 - 28 et 27 - 24 .
Compléter le tableau suivant en indiquant les éléments correspondants aux différentes
classes d’équivalence B, C et D (groupe d’éléments cinématiquement liés).
A
B
C
D
Groupe
A
Repère des éléments
cinématiquement liés
B.E13 - 18 - 19 - 20 - 21 - 23
24 - 34 - 22
B
C
D
NB : BE : bague extérieure
B - ETUDE DE LA PARTIE OPERATIVE :
B1 - Calcul de prédétermination :
Considérons le réducteur à engrenages représenté par :
- le schéma ci-dessus.
- le dessin de la feuille 3/5 du dossier technique.
on donne :
- Les nombres de dents : Z1 = 17 dents ; Z28 = 125 dents ; Z27 = 20 dents ; Z24 = 55 dents
- Vitesse de rotation du moteur (M1) : Nm = 1500 tr/mn.
- Diamètre du tambour (20) : D = 220 mm.
a) Calculer le rapport de réduction ( r ) entre l’arbre moteur et le tambour (20).
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........................................................................................................................................
b) Calculer la vitesse de rotation du tambour (20).
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
c) Calculer la vitesse de translation des boîtes transférées par le tapis roulant.
........................................................................................................................................
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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B2 - Cotation fonctionnelle:
A9
A 30 A
A 32
32
29
28
31
25
26
27
9
33
30
32
29
30
33
0
+ 0,3
1 - 0,09
4 + 0,2
0
8 - 0,09
0
1,2 - 0,06
B
1) Tracer la chaîne de cotes relative à la condition B
2) Calculer la valeur de la cote A9 sachant que : 0,2 ≤ A ≤ 0,5
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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B3 - Etude de fabrication :
Le pignon arbré (27) représenté ci-dessous à l’échelle 15:10 subit une phase de tournage:
- Finition 2F
- Finition 1F et 3F
On donne :
Cf1 = 16 ± 0,1
Cf2 = 62 +0,2-0,1
;
;
2 Cf3 = ∅ 10 0-0,05
1F
2F
3
5
2
1
4
1) Placer sur le dessin ci-dessus les cotes de fabrication Cf1, Cf2 et 2 Cf3
2) Calculer la cote de réglage Cr2 pour réaliser la cote de fabrication Cf2
On donne : Dispersion systématique
Dispersion aléatoire
Défauts géométriques
Ds = 0,05
Da = 0,1
Dg = 0,01
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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B4 - Etude de conception :
Le tambour moteur représenté par la feuille 2/3
du dossier technique est maintenu par les
deux supports . Les deux rainures en Té de la
table de la machine permettent de tendre le
tapis roulant (voir dessin ci-contre).
2 supports
Tambour moteur
Axe 15
4 fixations
Compléter sur le dessin ci-dessous, échelle 1:2
1) La liaison encastrement de l’arbre (15) avec
le support.
2) La liaison encastrement du support avec la
table de la machine . Cette liaison doit
permettre le réglage de la tension du tapis
roulant.
Remarque : Pour le choix des éléments
normalisés, consulter la feuille 3/3 du dossier
technique.
Table
A-A
A
( Tambour moteur
non représenté )
A
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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C - ANALYSE FONCTIONNELLE DE LA PARTIE COMMANDE:
C - 1 . Compléter le GRAFCET du point de vue système sans tenir compte du fonctionnement de M2.
0
Mise en référence
Système en marche et départ cycle
Mettre en marche le
1
tapis
Rangée préparée
2
........................................
..............
Bloc préparé
..............
3
......................................
Carton plein
4
.......................................
Carton évacué
C - 2 . Les vérins C1 et C2 sont de type double effet
0
1
l10.l20.Dcy
KM1
à amortissement élastique en fin de course
..............
Le vérin C3 est de type simple effet à amortissement élastique .
Les capteurs de position sont tous de type mécanique .
2
A partir du GRAFCET du point de vue système ,
compléter le GRAFCET du point de vue partie commande
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
...............
......................
3
l10.v2 12M1
4
14M2
5
.............
l20.v
3
6
..............
..............
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D - ETUDE DE LA PARTIE COMMANDE
D - 1 .Commande du système par API .
D - 1 - 1 . A partir du GRAFCET du point de vue partie commande , on envisage une solution
programmée en utilisant un automate programmable type « SYRELEC »
Les tableaux suivants définissent les adresses des entrées et des sorties.
Entrée
Dcy
v1
v2
v3
l10
l11
l20
l21
L31
t1
Adresse
E 0000
E 0001
E 0002
E 0003
E 0004
E 0005
E 0006
E 0007
E 0008
E 0110
Sortie
KM1
14M1
12M1
14M2
12M2
14M3
KM2
KM3
T
Adresse
C 0200
C 0201
C 0202
C 0203
C0204
C 0205
C 0206
C 0207
C O110
Compléter le GRAFCET codé automate correspondant .
0
E 0004.E 0006.E0000
Feuille réponse
1
.....................
2
C 0201
3
...................
4
....................
5
C 0204
6
......................
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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D - 1 - 2 . Le moteur M2 est du type asynchrone triphasé à démarrage en deux temps
par élimination de résistances statoriques
Il est rappelé que l’interrupteur départ cycle permet aussi la mise en marche
de tout le système notamment le moteur M2
API AEG
AFFECTATION DES ENTREES
0
Arrêt
Entrées
Adresses
Dcy
l1
t/10/5S
T1
Dcy
1
KM2
T
t / 10 / 5s
2
M2
M
KM2
KM3
Dcy
Compléter le programme correspondant au GRAFCET de
fonctionnement de M2 au choix sur API type SYRELEC
( tableau 1 ) ou sur API type AEG ( tableau 2 )
TABLEAU 2
TiT: CIR ADR : INSTRUCT
Information
01
01 : A M128
Initialisation
02 : SL M1
03 : A M128
03 : RL M128
Feuille réponse
AFFECTATION DES SORTIES
Sorties
Adresses
KM2
Q1
KM3
Q2
T
T1
AFFECTATION DES ETAPES
Etapes
Adresses
Etape 0
M1
Etape 1
M2
Etape 2
M3
Valeur
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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T A B L E A U 1
INSTRUCTION
OP DEST ADRESSE
0
U
1515 0315
0
U
1515 0315
5
0000
PAS
0000
0001
0002
D-2 Amélioration du système .
Le produit à encaisser est sensible à la température ,pour cela on envisage d’équiper le système d’un
détecteur température .Si la température dépasse un seuil de référence ,un dispositif met en marche
une alarme et arrête le système immédiatement. Le schéma du circuit électronique correspondant à
ce dispositif est le suivant
VCC
30 V
R2
1
R1
KA
8
A
RB
R1
B
2
RC
T
KA
VA
VB
R2
VA : correspond à la consigne de température
VB : correspond à la mesure de température
1 : vers circuit de commande du système
2 : vers circuit d'alarme
VS
Sr
Circuit d'arrêt immédiat
en cas d'excès de température
D-2-1. Donner le type du montage de l’amplificateur opérationnel (AOP)
.........................................................................................................................
D-2-2 . Sachant que l’AOP est supposé idéal ,on propose de calculer la tension de sortie vs en
fonction des entrées vA et vB . Pour cela :
- On donnera l’expression de i1 en fonction de vA , vS , R1 et R2 :
..........................................................................................................................
Feuille réponse
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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- On donnera l’expression de i2 en fonction de vB , R1 et R2 :
........................................................................................................................
On donnera la relation liant : vA , i1 , i2 , R1 et R2 :
.................................................................................................................
-On déduira l’expression de vs en fonction de vA , vB , R1 , et R2 :
........................................................................................................................
.........................................................................................................................
........................................................................................................................
- A.N : R1 = 10 KΩ ; R2 = 10 R1
vS = ..............................................................
- D-2-3 . Etude du circuit d’arrêt immédiat . Pour cela :
- Donner la condition sur vA et vB qui permet d’avoir vS = 0 .
.....................................................................................................................
- Que se passe t-il pour le transistor T lorsque vS = 0 .
.....................................................................................................
- Donner le rôle du bouton poussoir Sr .
.................................................................................................................
..............................................................................................................
...................................................................................................................
D - 3 . Etude du moteur PAS A PAS
Les impulsions mécaniques sont assurées
par un moteur PAS A PAS à aimant permanent
défini par la figure ci contre .
P
O
S1
S
R
D - 3 - 1 . Préciser le nombre de phases :
...........................................................
D - 3 - 2 . Préciser le nombre de pôles :
.....................................................................
2
3
S2
1
4
S
8
5
6
N
7
T
D - 3 - 3 . Déterminer le nombre
positions par tour en admettant que
les phases sont alimentées séparément.
......................................................................
D -3 - 4 . Déduire le pas angulaire de rotation .
......................................................................
Feuille réponse
U
S3
V W
S4
SYSTEME D’ENCAISSAGE
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