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 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 du 24/09/2009

Lors de cette séance nous avons abordé, la partie analyse fonctionnelle de ce sujet (dépaletiseur).

Vous avez accepté de jouer le jeu pour beaucoup, après mon explication sur mes attentes. Ici ce n’est pas principalement le savoir qui est contrôlé, mais votre capacité d’adaptation et de visualisation des problèmes.

Les premiers calculs se sont biens passés, la bonne volonté de certains ont permis à ceux –ci de s’approprier le questionnaire, qui s’étalait dans les documents Q, ainsi que dans le document réponse..

Pour la question A, la principale difficulté fut de savoir dans quel mesure ont peut arrondir la réponse.

Vous avez eu du mal à percevoir que le document q4 avait une grande importance pour la question B1.

Ensuite vous avez commencé à réfléchir sur la question B2…..

Séances de TP du 03/09/2009

Nous avons commencé notre travail de TP par la lecture d’un sujet d’examen, l’épreuve d’analyse structurelle et fonctionnelle des mécanismes, avec la sous épreuve de modélisation des actions mécaniques de l’année 1999.
Cette sous épreuve n’existe plus, car l’épreuve principale n’est plus scindée en deux sous-épreuves maintenant.
Le sujet s’appuie sur le thème technique d’un dépalettiseur de bouteilles vides en vue de leur remplissage.

Un premier dossier “présentation” met en situation le système, à l’aide d’un synoptique de la chaîne d’embouteillage, qu’il faut associer à un document technique DT1, qui est un schéma d’implantation du système et DT2 qui comporte deux vues extérieures du système de dépaletisation.
On y trouve certaines données, ainsi que la problématique posée au service de maintenance qui justifie les diverses questions du sujet.

Un second dossier “questionnaire”, va détailler chaque question en posant de façon plus précise le problème posé, les hypothèses d’analyse et ensuite en indiquant sur quel document réponse on va trouver la question d’examen proprement dit.

Résumons nous, une première partie de la question est dans la présentation, dans le questionnaire et enfin dans le document réponse.
Il est à remarquer que cette volonté de structuration, en vue d’aider l’élève, a complètement manqué son objectif.
On peut dire que trop d’aide tue l’aide, ou que trop d’informations tue l’information.

Il y a pléthore de documents (un sujet volumineux est obligatoirement bon !!!!)( du vent !!!)
J’ai donc malgré tout conseillé aux élèves de s’approprier complètement le sujet pour mieux circuler dans celui-ci.

La première question concerne une étude statique.
Ici la principale difficulté est que les renseignements sont fournis majoritairement par un document schématisant le mécanisme en 3 vues plans (comme un plan industriel avec les correspondances de vues européennes)

Le document DT3 permet de se faire une idée du fonctionnement, mais ici il semble que le chariot se déplace sur les rails avec quatre galets, cette solution étant hyperstatique, alors le DT3 propose une schématisation isostatique mais pouvant induire en erreur puisque légèrement différente du schéma DT3.

L’analyse a été conduite par certains du groupe du matin de façon volontaire et assez rigoureuse. Bien sûr, certaines erreurs bien légitimes sont venues emailler le travail, mais il faut reconnaître, que faire remonter ses souvenirs concernant la statique demandait un effort constant. D’autres ont eu des problèmes de démarrage, les souvenirs ne voulaient pas remonter.D’autres n’avaient aucun souvenir à faire remonter, malgré leur bonne volonté.

Bon arrêtons l’humour, je vous félicite c’est du très bon travail, autonome, pro actif et volontaire.

Par contre pour le groupe de l’après midi, une soirée discutions au café du commerce entre copains semblait leur convenir.

Séance de TP du 29/04/2009

Lors de cette séance je vous ai proposé l’activité suivante  :

Un mini projet ! Sur quoi ? Pourquoi ? Comment ?

Quelques détails…

L’important c’est la rapport…

Quelques contraintes…. C’est pour votre bien!!!

et enfin la présentation

Certains parmi vous ont des problèmes d’organisation, mais la bonne volonté est au rendez vous.

Séance du lundi 20/04/2009

Lors de cette séance nous avons travaillé sur les liaisons obtenues avec des roulements à billes.

Le mécanisme étudié est la table de distribution

Il faut que je scanne la table de distribution qui permettra de mieux comprendre ce texte introductif

Voici la nouvelle étude graphique proposée

Cette étude peut se décomposer en quatre parties

première partie

Ceci est un scan d’un travail élève effectué, il y a un ou deux ans…

seconde partie

Ceci est un scan d’un travail élève effectué, il y a un ou deux ans…

Séance de TP du mercredi 21/01/2009

Lors de cette séance nous avions pour le groupe 1, 6 élèves présents sur 9, et pour le groupe 2, 7 présents sur 9.

Nous avons continué notre travail de travaux dirigés sur la statique graphique, en abordant le thème suivant du poly concernant un système d’ablocage.

Une bonne volonté semble avoir été au rendez vous.

Avec le groupe 1 certains meneurs ont rapidement détecté que nous avions un problème plan, impliquant une résolution graphique.

La majorité refuse de se contraindre à écrire un bilan, et essaye directement une résolution graphique.

Ce manque de méthode introduit donc quelques erreurs, qui me permettent de tenter de les convaincre à travailler avec méthode et rigueur comme tout professionnel qui se respecte. Deux parmi vous ont accepté de se plier à cette contrainte, mais les autres pensent être capables de résoudre ce genre de problème à la volée, sans filet….

vous ne voulez pas vous rendre compte que si je ne suis pas là, pour vous préserver des petits accidents de parcours, vous n’arriverez à rien. Je sais que je devrais vous laisser vous planter, mais je suis tellement content d’être un peu utile, que je me dis qu’il vaut mieux cela que rien….

Je crois comprendre que c’est ma préoccupation de vouloir arriver quelque part, ce n’est pas votre préoccupation, vous vivez dans l’instant présent, on réussit maintenant avec moi comme béquille, eh bien cela est parfait….

J’ai donc joué le jeu et nous sommes donc parvenus tant bien que mal à résoudre graphiquement les deux situations de l’équilibre de l’ensemble {4+8+9}

Dispositif d’ablocage

Voila un résumé du problème

Isolement de {4+8+9}, sans l’action du ressort

Ici observez bien le système isolé

Maintenant apprenez à réaliser ce bilan des actions mécaniques extérieures

Ici nous avons l’application du théorème du moment statique (TMS) sur un système soumis à trois forces.

Ici nous avons l’application du théorème de la résultante statique sur un système soumis à trois forces. TRS “Dynamique” fermé

.

Isolement de {4+8+9} avec l’action du ressort

Toujours le même système isolé….

Oui, mais un nouveau bilan des actions mécaniques extérieures.

Ici, il faut remplacer deux forces connues par leur résultante. Pour de plus amples renseignement concernant la notion de résultante, rendez vous sur ce site Belge. Sur ce site, une animation vous permettra de mieux maîtriser comment l’on peut rechercher la résultante de deux forces.

Détaillons les étapes de cette animation.

L’objectif étant de trouver la  résultante pouvant remplacer ces deux forces et respectivement en A et B. Effectuer la somme vectorielle, ne nous donnera pas la position de la résultante. On rajoute deux forces de même module de sens opposés sur la droite reliant les points d’applications A et B des forces et .

On crée donc deux nouvelles résultantes et  respectivement en A et B

Nous savons que la résultante de deux forces se trouve à l’intersection des supports de ces deux forces. Nous allons pouvoir définir le point d’application R’ de la résultante , qui va remplacer les deux résultantes  et  .

On déplace les deux résultantes et

On recopie au bout de , ou bien l’inverse au bout de .

Enfin un premier résultat….. Nous connaissons enfin le support de cette fameuse résultante

Bon enfin la résultante , au point R’, pour remplacer les résultantes et en A et B.

Ici, nous avons la résultante en R” qui va remplacer les deux forces et parallèles en A et B.

Reprenons notre isolement et terminons la résolution

Je vous rappelle la dernière étape qui consistait à remplacer le forces en H et en B par une résultante . Nous nous trouvons maintenant devant un système soumis à trois forces, comme dans l’isolement précédent.

Ces trois forces sont concourantes (TMS) et forment un “dynamique” fermé (TRS).