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Volet 1 & 2 : Présentation de l'épreuve et du système

La trieuse pondérale est un système automatique permettant de peser et trier dynamiquement les produits sur une ligne de production industrielle selon leur masse pour vérifier leur conformité avant emballage.

Page P1 : Présentation de l'épreuve
Page P1
Page P2 : Constituants du système
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Page P3 : FAST global & Extrait CdCF
Page P3
Documents Ressources (Pages 23, 24, 25, 26, 27) Télécharger PDF (D.Res 1 à 5)
D.Res 1 à D.Res 5 : Solutions constructives, schémas et dessins techniques
D.Res 1 : Solutions FT3 (Pesage)
D.Res 1
D.Res 2 : Schéma électrique & Cinématique
D.Res 2
D.Res 3 : Dessin d'ensemble réducteur R2
D.Res 3
D.Res 4 : Dispositif d'éjection
D.Res 4
D.Res 5 : Schéma pneumatique vérin V1
D.Res 5
Situation d'évaluation n°1 (4,75 Points)
SEV 1 : Analyse fonctionnelle et solutions constructives 4,75 pts
Tâche n°1 : Expression du besoin et identification des interactions avec l'environnement extérieur (Volet n°2)

Q.1. Compléter le diagramme bête à cornes de la trieuse pondérale. 0.25 pt
Sujet Q1 : Bête à cornes
Q.2. Compléter le diagramme des interactions (pieuvre) et le tableau des fonctions de service. 1.50 pt
Sujet Q2 : Diagramme des interactions
Fs Identification
FPPeser et trier automatiquement le produit selon sa masse.
Fc1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fc2S'adapter au produit à peser.
Fc3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fc4Être intégrée à la ligne de production.
Fc5Respecter les normes et les réglementations.
Fc6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fc7Avoir une maintenance facile.
Tâche n°2 : Identification des solutions constructives pour assurer les fonctions techniques (Volet n°2 et D.Res 1)

Q.3. Compléter le diagramme FAST partiel de la fonction « FT3 : Transporter et peser le produit ». 3.00 pts
Sujet Q3 : FAST FT3 (Partie 1)
Sujet Q3 : FAST FT3 (Partie 2)
Corrigé SEV 1
Situation d'évaluation n°2 (9,25 Points)
SEV 2 : Chaîne de puissance, cinématique et dessin mécanique du réducteur R2 9,25 pts
Tâche n°1 : Détermination de la puissance du moteur M2 et choix de son variateur de vitesse (D.Res 1, D.Res 2 et D.Res 3)

Q.4. Compléter le tableau par le nom et la fonction des éléments du circuit de puissance du moteur M2. 0.75 pt
Repère Nom Fonction
Q1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Isoler et protéger l'installation électrique
KM1 Contacteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
T Transformateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Q.5. Calculer l'entraxe $E$ (en m) des produits à peser ($L = 340\text{ mm}, D = 140\text{ mm}$). 0.25 pt
Q.6. Calculer la vitesse linéaire maximale $V_{B2\max}$ (en m/s) de la bande du convoyeur de pesage B2 sachant que la cadence maximale est $Cd_{\max} = 200\text{ produit/min}$. (Avec $Cd_{\max} = \frac{V_{B2\max}}{E}$). 0.25 pt
Q.7. Calculer la vitesse de rotation $N_{T1\max}$ (en tr/min) du tambour d'entraînement T1 ($D_{T1} = 80\text{ mm}$). 0.25 pt
Q.8. Calculer le rapport global de transmission $k_g$ du réducteur à engrenages R2 et du système poulies-courroie. 0.25 pt
Q.9. Calculer la vitesse de rotation $N_{M2\max}$ (en tr/min) du moteur d'entraînement M2. 0.25 pt
Q.10. Calculer la puissance mécanique $P_{B2\max}$ (en W) pour déplacer le produit ($F_{B2} = 270\text{ N}$). 0.25 pt
Q.11. Calculer la puissance utile $P_{M2\max}$ (en kW) du moteur ($\eta_{R2}=98\%, \eta_{pc}=97\%, \eta_T=85\%$). 0.25 pt
Q.12. À partir de l'extrait du catalogue constructeur (D.Res 2), choisir la référence du variateur de vitesse adéquat. 0.25 pt
Tâche n°2 : Identification des composants du réducteur R2 et dessin technique (D.Res 3)

Q.13. Compléter le tableau des MIP et des MAP et mettre une croix (X) dans la case qui convient à la nature de la liaison. 1.50 pt
Liaison fixe Surfaces de contact assurant la MIP Repères d'éléments assurant le MAP Nature de la liaison
Par adhérence Par obstacle
(18)/(17) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . .
(27)/(16) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . .
Q.14. Compléter le tableau des classes d'équivalence (une case cochée indique que le constituant appartient à cette classe). 1.25 pt
Constituants Classe d'équivalence
CE1 CE2 CE3 CE4
Arbre moteur (1)X
Poulie crantée (18)X
Pignon arbré (26)X
Carter du réducteur (27)X
Pignon moteur (8)
Rondelle plate (22)
Clavette parallèle (30)
Anneaux élastique (4)
Bride de fixation (16)
Q.15. Quelle est la solution constructive utilisée pour réaliser la liaison entre les classes d'équivalence CE2 et CE4 ? 0.25 pt
Q.16 & Q.17. Indiquer l'ajustement des roulements à billes (25) et indiquer sur le schéma l'emplacement des arrêts axiaux. 1.00 pt (0.50 pt + 0.50 pt)
Ajustement Serrées Glissantes
- Les bagues extérieures sont montées :
- Les bagues intérieures sont montées :
Sujet Q17 : Schéma roulements
Q.18. Donner le nom et la fonction de l'élément (23). 0.25 pt
Q.19. Compléter le dessin de l'arbre (17) en coupe locale et dessiner la section sortie A-A. 2.25 pts
Sujet Q19 : Dessin arbre 17
Corrigé SEV 2
Situation d'évaluation n°3 (6,00 Points)
SEV 3 : Dispositif d'éjection, pneumatique et logique de commande 6,00 pts
Tâche n°1 : Identification des composants du dispositif d'éjection et étude de son fonctionnement (D.Res 4 et D.Res 5)

Q.20. Compléter le diagramme FAST partiel de la fonction « FT4 : Trier les produits non conformes ». 1.00 pt
Sujet Q20 : FAST FT4
Q.21. Compléter le tableau par le nom ou la fonction des composants pneumatiques du schéma. 0.75 pt
Repère Nom / Désignation Fonction
1A1 Unité FRL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1R1 Réducteur de débit unidirectionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1A2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Autoriser le passage du fluide dans un seul sens
Q.22. Compléter le schéma pneumatique du vérin V1 d'éjection : « tige en position rentrée » et « tige en position sortie ». 1.50 pt
Sujet Q22 : Schéma pneumatique
Tâche n°2 : Vérification de la conformité du vérin pneumatique d'éjection V1 (D.Res 5)

Q.23. Calculer le temps de sortie $t_s$ et le temps de rentrée $t_r$ (en s) de la tige du vérin ($C = 350\text{ mm}, V_{s1}=V_{e1}=0,7\text{ m/s}$). 0.25 pt
Q.24. Calculer la durée totale $t_{\text{tot}}$ (en s) du cycle complet du vérin d'éjection (sortie + rentrée). 0.25 pt
Q.25. Calculer le temps $t_{pe}$ (en s) d'arrivée d'un produit sur le convoyeur d'éjection ($E = 0,48\text{ m}, V_{B2} = 0,24\text{ m/s}$). 0.25 pt
Q.26. Vérifier si le vérin peut terminer son cycle avant l'arrivée du deuxième produit et conclure sur sa conformité. 0.25 pt
Tâche n°3 : Étude de la commande du distributeur de pilotage (D.Res 4 et D.Res 5)

Q.27. Identifier les caractéristiques du capteur ILS de fin de course du vérin V1 en cochant les cases convenables. 1.00 pt
Critère Option 1 Option 2 Option 3
Type de capteur ☐ Capteur magnétique ☐ Capteur optique ☐ Capteur inductif
Mode de détection ☐ Sans contact ☐ Par faisceau lumineux ☐ Par pression
Type de signal ☐ Analogique ☐ Tout ou rien ☐ Numérique
Élément détecté ☐ Le produit ☐ La tige du vérin ☐ L'aimant du piston
Q.28. Compléter le chronogramme de fonctionnement de pesée et d'éjection. 0.25 pt
Sujet Q28 : Chronogramme
Q.29. Extraire la fonction logique de la bobine YV1 du distributeur 1D1 en fonction des signaux $Cpr2, NC, ILS0$ et $ILS1$. 0.25 pt
Q.30. Tracer le logigramme de la fonction logique de la bobine YV1. 0.25 pt
Sujet Q30 : Logigramme
Corrigé SEV 3