Sciences Industrielles pour l’Ingénieur en CPGE
Texte distribué à 8 h ; l’Étude et l’Avant-projet Mécanique sont relevés ensemble à 12 h.
NB : Ce schéma ne définit pas explicitement toutes les liaisons. Le mécanisme proposé (figure 1) permet, à partir du mouvement de rotation d’un moteur thermique de réduire la vitesse et d’inverser le sens de rotation de façon à commander les mouvements de montée et de descente d’une charge. Enfin, un frein à disque permet d’assurer la retenue de la charge à l’arrêt. La chaîne cinématique est constituée d’un arbre (1) lié à l’arbre du moteur thermique par un accouplement élastique, d’un arbre intermédiaire (2) et d’un arbre de sortie (3). Le mouvement de l’arbre (1) est transmis à l’arbre (2), soit par le système de transmission IA), soit par le système de transmission (B) suivant la position du baladeur à deux cônes de l’embrayage conique. Le système de transmission (A) permet d’inverser le sens de rotation ; le système de transmission (B) permet de conserver le sens de rotation. La transmission du mouvement de l’arbre (2) à l’arbre (3) se fait par un engrenage à roue tangente et vis sans fin.
Les rapports de réduction de vitesse entre l’arbre d’entrée (1) et l’arbre intermédiaire (2) pour la montée (vitesse lente, transmission A), et la descente (vitesse rapide, transmission B) de la charge sont respectivement de 18/32 et 1/1. Le rapport de réduction du système roue et vis sans fin est de 1/20. Le moteur thermique a une puissance maximale de 4 kW. Le rendement global de l’inverseur réducteur est de 0,6.
On s’intéresse à la phase de démarrage qui se poursuit par le mouvement uniforme de la charge. On désigne l’accélération angulaire du tambour par :
On considère une des deux liaisons par cônes permettant de transmettre le mouvement (figure 2). On admet que l’effort entre les deux surfaces est transmis par l’intermédiaire d’une répartition uniforme des efforts normaux de contact. On appelle p cette densité d’efforts normaux (par unité de surface), f le coefficient d’adhérence.
On donne : Dl = 80 mm ; L = 25 mm ; sin a= 0,18 ; f= 0,1 ; N = 1200 N. Déterminer le moment maximal transmissible.
On se propose d’étudier les solutions technologiques relatives à l’ensemble défi-ni par la figure 3 qui donne une vue d’ensemble de l’inverseur. Pour les questions suivantes, les dessins seront effectués, à main-levée, à une échelle approximativement égale à 1. sur une feuille de copie ordinaire.
Cette rubrique comporte 4 articles