Séance de TP du 04/02/2010

Nous avons abordé un nouveau sujet de BTS Maintenance, celui de 2007

Voici les trois documents du dossier technique qui vous permettent d’imaginer le mécanisme. Deux ne sont que des présentations en perspective approximative, malgré tout vous avez su voir l’importance de ces documents probablement créés de toute pièce par les professeurs, car les plans de ce mécanisme devaient certainement être d’une grande difficulté à assimiler.

Le troisième document vous donne explicitement la majorité des réponses à la première question.

Il faut prendre conscience que le modèle (schéma cinématique) présenté à compléter dans les premières questions servira en même temps de document réponse et de dossier technique pour les questions suivantes. Tout est dit dans ce schéma, car les perspectives du dossier technique sont insuffisamment précises techniquement pour comprendre la validité de ce modèle.

Vous avez rapidement pris conscience de l’importance de ces questions basiques qui peuvent vous permettre d’atteindre en 1h30 environ d’analyse 1/3 des points de cette épreuve.

Vous allez voir tout le long de ce sujet que plus la question est facile, plus son barème est important et réciproquement…

Pour la question Q1 sur la recherche des actionneurs, tout ceux qui se sont intéressé à la question ont répondu juste à un actionneur prés celui de l’étape 10.Là on voit que les profs ont du mal expliquer cette phase….

Voila vous n’avez pas tous 3/20, mais vous avez tous 2,5/20 pour cette épreuve….

Pour la question Q211 sur la recherche des classes d’équivalences à indiquer sur le schéma, certain ont commencés à avoir des difficultés. Il faut reconnaître que les boîtes à remplir semblaient indiquer les liaisons et rentraient donc en contradiction avec la nature exacte de la question

Vous avez tous marqué le bâti

Pour la question Q212 sur la recherche des liaisons et du graphe des liaisons, certains n’ont plus le niveau d’un élève de première STI, car ils mélangent la classe d’équivalence et la liaison dans le graphe. Pour les deux liaisons en A et C aucune difficulté, par contre pour la troisième…….

Voila vous n’avez pas tous 5/20 pour cette épreuve…., mais vous avez tous 3,25/20

Pour la question Q22 sur l’hyper statisme, un maximum de choses vous étaient données, il ne manquait plus que  le nombre d’inconnues statiques introduites par les liaisons, ainsi que le nombre de classes d’équivalences.

En conclusion je juge ce début tout à fait raisonnable dans la difficulté.

Séance du 22/01/2010

Je vous ai donc proposé l’exercice du mécanisme de bridage que j’ai mis en ligne sur le blog des TGE  Hanzelet dans un article du 19/12/2009.

Mécanisme de bridage

Quel ne fût ma surprise devant le difficulté de certains à comprendre son fonctionnement.

La compétence technique de certains ne cesse de m’inquiéter et me laisse perplexe…..

J’avais pensé moi, qu’en fournissant un dessin en couleur comme ci-dessus et avec quelques explications cette difficulté n’en n’aurait pas été une…

En discutant de cela avec un collègue de S.E.P., Jean Marie, celui-ci m’a dit qu’il réalisait, très souvent devant ce genre de difficulté, une maquette simplifiée du mécanisme sous modeleur et qu’il l’animait et qu’en général, la difficulté d’approche s’en trouvait réduite. Et il m’a proposé très gentiment de me faire cela….

Nous avons donc du, faire une analyse structurée rigoureuse avec graphe des liaisons et schématisation pour que le principe de ce mécanisme soit assimilé. Remarquez qu’en K,je me suis permis de mettre le symbole d’une linéique rectiligne, pour faire comprendre aux meilleurs que cela était acceptable comme modèle.

Après cela nous avons pu aborder la difficulté du choix de l’isolement.

Nous avons eu quelques difficultés devant l’acceptation de simplifier le modèle en considérant les contacts linéiques comme des contacts sphère-plan, car je ne voulais pas de nouveau démontrer que dans un problème plan, l’action d’un contact linéique se réduit à une force comme dans le contact sphère-plan.

Vous avez d’emblée voulu isoler 3, car la donnée s’appliquait sur 3…..

Prenez le temps de bien repérer les contacts avec l’extérieure

Apprenez à réaliser ce genre de bilan des actions mécaniques extérieures agissant sur un système isolée.

Ici vous avez les contacts les plus courants rencontrés dans les problème plans simples. -la force connue -la force dans une rotule ou dans une pivot -la force dans une sphère-plan ou ponctuelle

Pour la description de chaque action, une procédure rigoureuse est indispensable malgré tout, mais avec un peu d’entrainement, toutes ces étapes se feront facilement. Observez le raisonnement pour la force en A.

c’est comme la décomposition d’un geste technique d’un sportif, qu’il fait rapidement de façon implicite, mais le sportif pour améliorer ses résultats analyse son geste…..

Voyons pour la force en B, qui est un classique, très très très souvent rencontré……

Voyons pour la force en E, qui est également un classique….

Voyons pour la force en C. Ici c’est plus délicat, trouver la normal au contact n’est pas chose facile pour beaucoup, par manque de rigueur….

Et maintenant la procédure complète….

Bon je ne vais traiter que cet isolement pour l’instant peut être que j’y reviendrai plus tard…. avec un autre article

Séance de contrôle du 08/01/2010

Je vous ai proposé un contrôle en plusieurs étapes, sur un thème basé sur le BAC PRO MEI de 2009.

Bien sûr on a un absent…..

Voici tout d’abord el sujet :

http://www.crdp-montpellier.fr/ressources/examens/consultation/sujets.aspx?choixsuj=4002500700E00109N1U01100N Ici, vous avez le lien où j’avais espéré récupérer ce sujet sous forme informatique, après qu’un collègue de SEP de mon lycée m’ai présenté le sujet. Je ne comprends pas le rajout en travers du logo CRDP…, ainsi que la médiocrité des scans….Si c’est pour faire semblant de le faire, autant ne pas le faire…. Je tiens à remercier les auteurs de ce sujet pour la qualité du dossier technique, leurs efforts pédagogiques conséquents, pour simplifier au maximum la compréhension du système, tout en employant tout les outils à la mode. Pour le questionnaire , j’émets une petite réserve, car Tout est fait pour limiter au maximum aux élèves les possibilités d’erreurs, la prise de risque doit être minimal. Jusqu’où l’inspection arrivera à guider les auteurs à repousser les limites, pour faire en sorte que la réponse ne puisse plus qu’être juste……

ici vous trouverez le sujet de bac pro modifié, scanné par mes soins pour pouvoir être utilisé dans vos cours.

Le dossier de présentation est normalement succinct, le dossier technique par contre est étoffé, et il utilise tous les outils descriptifs à la mode….

Par rapport au sujet de bac pro initial, je n’ai pas fourni systématiquement les formules et les unités à employer, pour répondre.

La première partie concernant l’analyse du dossier technique, ne posa pas trop de problèmes pour beaucoup. La moyenne de la classe est pour cette partie autour de 14/20.

La seconde partie concernant la vérification des paramètres de la transmission, se décompose en deux parties : - une première sur la transformation de mouvement qui fut réalisée par beaucoup, après mon rappel sur le diamètre primitif d’une roue dentée qui est fonction du module et du nombre de dent. - la seconde traitait d’un problème de statique avec frottement, comme je ne suis toujours pas parvenu à aborder cette partie du programme avec vous , vous n’avez donc pu exploiter cette question. La moyenne de la classe  est pour cette partie donc seulement autour de 7/20.

La troisième partie concernant la connaissance technologique d’un composant industriel courant tel qu’un limiteur de couple à friction, donna un résultat bien moyen à mon goût. Je pense que malgré tout, beaucoup ont encore des difficultés de lecture de plan, en dehors de leur inculture technologique. La moyenne de la classe  est pour cette partie donc seulement autour de 10/20.

La quatrième partie vérifiant vos connaissances de cinématique et de statique donna un résultat bien moyen à mon goût concernant la cinématique et encore bien plus moyen concernant la statique. je veux bien admettre que les hypothèses d’étude du problème de statique étaient un peu manquante, mais vu la simplicité du problème, un minimum d’adaptation et d’initiatives vous est demandé tout de même. La moyenne de la classe  est pour cette partie donc autour de 10/20, car les premières questions de cinématiques étaient vraiment très faciles.

La cinquième partie vérifiant vos connaissances concernant la modification d’une solution technologique, avec une application numérique concernant le travail d’un amortisseur, a mis en évidence votre manque d’analyse et de rigueur dans la lecture d’un problème à résoudre. Vous n’avez pas su tirer parti de cette étude de conception très très simple. La moyenne de la classe est pour cette partie autour de 9/20.

J’ai choisi ce contrôle pour vous encourager, car j’espérais pour la classe une moyenne bien supérieure à celle obtenue environ 10,5/20 globalement), je prie pour que cela ne vous décourage pas, et vous incite à une reprise en main de votre avenir.

Le passé est passé, par contre vous maîtrisez toujours votre avenir.

Séance de TP du 19/11/2009

Nous avons démarré un nouveau sujet concernant un BTS maintenance de 1997, qui traitait d’un mécanisme de basculement de bidon.

Comme vous pouvez le constater c’était une épreuve de 8h, l’année là je me rappelle les élèves disposaient de toute l’épreuve et devait gérer leur temps.

La pose repas d’une demie heure s’est déroulée sans quitter la salle et du coup la durée réelle fut de 8h30.

La gestion de la concentration et de la fatigue était un critère non négligeable.

Une présentation des problématiques et de leur environnement et un lecture incontournable du dossier technique

Situation du basculeur de bidons… Les phases essentielles du basculement.

On se rapproche, on perçoit mieux les éléments technologiques qui composent ce mécanisme. Ah ! là on se rapproche un peu trop, on se demande bien où se trouve ce système de transformation de mouvement

Voici la documentation du vérin à vis dont on voit au dessus le contenu technologique. Et le plus intéressant de la documentation ce sont les spécifications

En 1997, l’hydraulique était enseignée par le prof de construction, donc vérifiée dans l’épreuve d’analyse structurelle et fonctionnelle des mécanismes. Une documentation sur un accouplement limiteur de couple à friction classique.

une documentation sur un moteur hydraulique Et enfin le dossier d’analyse fonctionnelle attendue…..

Les questions se succèdent : Choix du vérin à vis Gamme de démontage Choix du moteur hydraulique

Un travail graphique d’adaptation du moteur hydraulique sur le vérin à vis

Une modélisation de statique et de cinématique du solide

Une étude de résistance des matériaux avec du cisaillement et du flambage, ainsi qu’une étude de dynamique en rotation pour enfin vérifier que le moteur choisi convient.

Bon après cette présentation des objectifs de ce thème, vous avez attaqué (certains) consciencieusement ce choix du vérin à vis.

La réponse à cette question était dans la comparaison entre les conditions de fonctionnement et les spécifications

une première étape à ce stade est de recenser les informations

Comme d’habitude je vous conseille de recenser ces informations dans un synoptique vous permettant de ne pas mélanger les informations. Car ici nous avons une vis comme organe moteur (la vis sans fin du système roue et vis) et une autre vis comme organe récepteur de sortie (la vis du système vis-écrou)

Maintenant passons aux choses sérieuses… Parvenir à placer les informations des spécifications dans ce synoptique est une étape qu’il faut essayer de maîtriser.

Maintenant je pense qu’il n’y a plus de difficultés à répondre aux questions. On désire un fonctionnement à une vitesse de vis 4 à 0,017 m/s. Cela revient à rechercher combien de tours doit effectuer la vis 3 pour que la vis 4 sorte de 17 mm. A la louche, on nous dit pour 1 tour de 3 la vis sort de 1,14 mm, pour qu’il sorte de 17 mm il faut 17/1,14 tours de 3…….

Certains n’ont pas persévéré, alors moi aussi je m’arrête, car je sais que les méritants ont compris…….

Séance du 06/11/2009

Nous avons poursuivi l’analyse de théorie des mécanismes.

Maintenant la fameuse formule magique, apparait….

Pour remplir cette formule, il faut analyser chaque liaison.

Pour la liaison en A, qui est une pivot. Cette liaison comporte qu’une liberté qui est la rotation, on peut donc être sûr que le nombre d’inconnus statiques est de 5. (ns = 5)

.

Pour déterminer le nombre d’inconnus statiques (ns) introduites par chaque liaison, il est bon de savoir la somme du degré de liberté (d) avec (ns) fait 6.  (d + n = 6)

Maintenant remplissons cette fameuse formule magique….

“mu” est la mobilité utile du mécanisme

“mi” est la mobilité interne du mécanisme

Bon, analysons le résultat…  Cette formule nous permet d’affirmer qu’avant modification le mécanisme possédait déjà un hyperstatisme de 1. (h = 1) Cette formule ne nous indique pas comment remédier à cet hyperstatisme.

Voyez ici, je vous propose de mettre un pivot glissant en A, pour lever cet hyperstatisme. Est ce que cela pose un problème ? ce n’est pas la formule qui va nous le dire. Une étude plus rigoureuse est nécessaire pour démontrer que ce choix est valide…..

Maintenant, reprenons notre problématique. Ajouter un appui plan pour porter le corps du vérin, va rajouter une liaison dans notre formule donc augment la somme des ns de 3, sans augmenter le nombre de pièces.

Il est donc logique que l’hyperstatisme soit de 4 maintenant.

Nous ne somme toujours pas isostatique.

On va donc essayer la même chose que précédemment en modifiant la liaison en A. On ajoute une liberté, on enlève donc une contrainte, et du coup le degré d’hyperstatisme diminue et vaut 3 (h = 3). Mais cela n’est pas suffisant pour rendre ce mécanisme isostatique (h=0). (h=3) implique trois réglages à effectuer ou bien trois contraintes de fabrications a s’imposer…

Nous ne somme toujours pas isostatique.

Maintenant je vous propose d’augmenter encore les libertés au niveau de la liaison en A en y installant une liaison rotule. On a gagné deux libertés de rotation, mais perdu une translation, on a pas introduit de mobilité interne et du coup le résultat est logique, il nous reste un hyperstatisme de 2.

Nous ne somme toujours pas isostatique.

On va progresser en modifiant toujours cette liaison en A, en ajoutant encore une liberté de translation. Cette liaison en A devient alors une linéaire annulaire d’axe (A,z). L’hyperstatime progresse, il n’est plus que de 1. Il existe encore une contrainte géométrique entre l’axe du pivot en D et la normale au plan en B. Je pense que ces deux axes doivent être inclus dans des plans parallèles (yz) par exemple.

Pour lever l’hyperstatime, il va falloir ajouter encore un liberté, par exemple une linéaire annulaire en K, mais de quel axe ????

Ici il était sous entendu que la liaison en D, n’était pas modifiable car elle porte le verrou et que celui ci a un rôle majeur dans le mécanisme. Il faut également permettre au vérin d’actionner le verrou.

Séance du 05/11/2009

Nous avons abordé la question du point d’appui.

Bon voici les deux questions suivantes. Très peu ont essayés la seconde, c’est bien dommage… Je n’en parlerai donc pas tout de suite.

la question Q11, concerne une recherche de surface d’appui, la recherche du point K en fin de phase 4 est simple est n’a pas posé de problème. Par contre la recherche d’une trajectoire d’un point dont on ne défini pas le référentiel de l’observateur, ni à quel objet précisément est attaché ce point est tout de même un peu tendancieux. Après que l’on ne s’étonne pas du manque de rigueur de nos élèves.

Une analyse de théorie des mécanismes vous est proposé. Je vais tenter par quelques images, de vous faire appréhender la richesse cachée de cette question.

Dans une première étape je vous propose d’analyser le schéma cinématique du mécanisme sans l’appui plan proposé comme solution au problème.

Bon voila les 4 groupes cinématiques sont repérés.Pour la formule que l’on utilisera plus tard… n=4

Dans une seconde étape, repérer les liaisons….

Sur mon image il manque encore une liaison à repérer….Nous avons quatre liaisons… Je finirai dans l’article sur la séance du 06/11/2009. Bonsoir

Séance de TP du 22/10/2009

Vous avez attaqué la partie analyse fonctionnelle du Bts maintenance 2004, avec beaucoup de bonne volonté, je vous en félicite.

La lecture du plan du DT 1/8 vous posa beaucoup de difficultés. C’est par un certain excès de zèle que certains sont restés bloqués devant le plan en représentation 2D, qui ne fournissait pas complètement tous les renseignements, une lecture de l’ensemble du sujet vous aurait permis de glâner un certains nombre de renseignements.

Dossier présentation du système

le dossier de présentation du système est très similaire à celui de la modélisation à part la dernière feuille.

Dossier questionnaire du sujet

Ce document DQ1/12 est stratégique, car il vous montre que le sujet est décomposé en 4 problématiques à résoudre. La perspective était très utile aussi….

Ces 11 documents comportent les questions qui vont vous aider à résoudre les problématiques.

Dossier Réponse

Et maintenant voici les documents réponses… Ci-dessous vous pouvez observer un document réponse concernant un circuit hydraulique. Celui-ci est là pour information, car l’enseignement de l’hydraulique est enseigné depuis la réforme de 2007, par le prof d’automatisme.

Dossier TECHNIQUE du système

Ce dossier technique comporte 8 documents.

La lecture de plan étant difficile et mon collègue monsieur Pichon ayant bien travaillé, je suis en mesure de vous fournir quelques images qui vont peut être vous faciliter l’analyse

Une autre vue d’ensemble..Un détail sur une des liaisons…

Une autre vue d’ensemble..Un détail sur une des autres liaisons…

Deux classes d’équivalence cinématique (c.e.c.) . A gauche le corps du vérin avec son axe. A droite la tige du vérin avec une partie de son embout à portée sphérique.

Deux  autres classes d’équivalence cinématique (c.e.c.) . A gauche le verrou avec son axe de commande A droite le support.

Bon avec cela, il doit être plus aisé de répondre aux questions d’analyses, colorier, et nommer les liaisons sont des points donnés qui ne demandent qu’a connaître la schématisation, donc du niveau de première STi, par contre donner la constitution des classes d’équivalences demande de maîtriser la lecture de plan, malgré l’aide fournie par les perspectives et le schéma lui même du document réponse. Faites attention sur internet on peut trouver des corrections officielles fausses….Cela ne préjuge en rien que mes réponses soient justes….

Séance de TP du 08/10/2009

Nous avons attaqué le sujet du lève conteneur de 2004, en particulier la partie modélisation. Dans son ensemble ce sujet est d’une relative difficulté.

Pages de gardes indiquant le nature de l’épreuve. En 2004, l’épreuve E4 se décomposait en deux  sous-épreuves. La sous épreuve E42 de modélisation  et de calculs des grandeurs caractéristiques durait 3h et avait un coefficient de 2.

Maintenant observons le dossier de présentation du système étudié.

Passons au dossier questionnaire qui comporte 10 documents qui décompose l’analyse en la résolution de deux problèmes principaux.

Le premier problème est lui même décomposé en 8 questions QA….

Le second problème lui se décompose en 12 questions QB….

Pour chaque question, il vous est indiqué le temps  à consacrer, le barème, ainsi que les documents techniques qu’il faut consulter plus particulièrement avec attention.

Passons au dossier contenant les documents réponses qui ne comporte dans ce sujet que 2 documents réponses.

Ceux-ci dans les épreuves actuelles ont tendance à disparaître, car il semble ne faciliter la vie qu’au correcteur et permettent des économies de papier. La contre partie est que la réponse doit être fournie sur copie.

En conclusion une organisation de celle-ci pour faciliter la correction est à envisager lors de son remplissage par le candidat.

Passons au dossier technique qui comporte 5 documents

Voici donc le dossier de modélisation au complet.

je ne sais ce que vous avez, mais votre volonté à se mettre au travail est totalement nulle….

Pour répondre à cette question j’ai du faire un rappel important sur la liaison encastrement.

parlons un peu de liaison encastrement

Premier point : pour réaliser une liaison encastrement, il faut obtenir la suppression des 6 degrés de libertés. Second point : Pour la décrire parler des indicateurs de qualités que sont le MIP, le MAP et la transmission d’effort ou de moment.

On constate que beaucoup de liaisons encastrements utilisent deux types de surfaces fonctionnelles pour réaliser le début de la mise en position. l’appui plan et la pénétration cylindrique.

Pour l’appui plan , il reste 3 degrés de libertés et pour réduire ce nombre on va y adjoindre une linéaire annulaire, et alors il ne restera plus que la liberté de rotation à enlever, pour avoir une mise en position parfaite en théorie. Vous pouvez observer plusieurs exemples sur l’image de droite.

Pour pénétration cylindrique., il reste 2 degrés de libertés et pour réduire ce nombre on va y adjoindre une ponctuelle, et alors il ne restera plus que la liberté de rotation à enlever, pour avoir une mise en position parfaite en théorie. Vous pouvez observer plusieurs exemples sur l’image de droite.

Bon je m’arrête là, car c’est sans fin…..

Séance du 01/10/2009

Nous avons continué le travail graphique d’élaboration d’une solution en vue d’une réalisation unitaire de la question B4.

Après discution, la solution envisageable est apparu, les contraintes imposées, ne donnaient pas beaucoup de possibilités de variantes.

Nous avons parlé un peu de mécano-soudé.

une petite définition à ne pas oublier

Ces procédés sont très employés en unitaire et petite série.

Il existe de nombreux procédés de soudage

Pour d’autres renseignements sur les soudures je vous propose de vous rendre sur le blog de mon collègue en SEP http://jhauswald.wordpress.com/ressources-de-a-z/ sous la rubrique soudure.

Voici un exemple de réalisation mécano soudé,  c’est une image capturé dans le Pdf de documentation.fabrications_cat10_fr vous pouvez également vous rendre sur le site de ce fabriquant

Séance du 25/09/2009

Nous avons continué sur l’analyse fonctionnelle des mécanisme sur le thème du dépaletiseur.

Le sujet d’analyse est commencé et détaillé dans l’article de la    Séance du 24/09/2009

Vous avez donc continué sur la question B2, où l’on vous demandait d’effectuer de petits schémas de principes de solutions envisageables.

Ici votre principale difficulté fut de comprendre quel type de schéma était attendu.

La question suivante B3, du même genre posa moins de difficultés après mon aide sur la question B2.

Certains ont attendu que d’autres défrichent le travail, pour ensuite s’intéresser à ces questions. C’est bien dommage pour eux, car ils n’auront pas fait l’expérience du trouble que peut poser une question un peu inhabituelle. Ceux qui ont joué le jeu, ont créé des anti-corps dans leur cerveau qui les rendront plus forts lors de la rencontre avec ce genre de question Inaccoutumée, pour les autres ils seront toujours comme des nouveaux nés……

Il est primordial que vous compreniez qu’en analyse, certes ils faut certaines connaissances, mais l’expérience est bien plus importante que la connaissance car la connaissance sans expérience risque d’être inutilisée.

Les plus volontaires ont abordé la question de conception graphique d’une solution technologique en vue d’une réalisation unitaire dans la question B4.

Encore une fois, se repérer dans les documents pour relier tout ce qui a rapport à cette question ne fut pas simple.

La compréhension du document DR3 qui est un document A3 horizontal comportant trois vues en représentation 2D, fut délicate. Malgré l’indication écrite dans le texte, que ce plan est en trois vues, repérer les limites de ces trois vues était pour vous d’une grande difficulté.

Le repérage du tube avec la sangle et du cadre fut un obstacle, comprendre ensuite ce que l’on attendait aussi. On comprend donc lors de la correction, l’indulgence des correcteurs, car déjà comprendre ce qui est demandé mérite déjà une forte récompense. La qualité intrinsèque de la réponse entrant alors seulement en jeu.