Convoyeur à bande

Niveau : 3ème secondaire
Section : sciences techniques
Devoir de contrôle N°3
2013 -2014
EPREUVE : TECHNOLOGIE
Génie mécanique
Durée : 2 heures
Convoyeur à bande
Rouleau moteur
1) Mise en situation :
Le sous ensemble proposé appartient à un
convoyeur situé sur une ligne automatisée de
conditionnement alimentaire. Ainsi, le convoyeur
achemine par exemple des boites de conserves
d’une machine de conditionnement vers une
palettiseur.
Le tapis roulant du convoyeur est entraîné
par un rouleau moteur. Un pignon placé à
l’extrémité de ce dernier assure la transmission
du mouvement depuis le moteur réducteur.
Pignon P1
Chaîne
Tapis T
Moteur Mt
Pignon P2
Réducteur
2) Description de la chaine de transmission :
L’arbre moteur est accouplé à l’arbre d’entrée d’un réducteur composé d’un train
d’engrenages à engrenages (non étudié)
Le mouvement de rotation de l’arbre de sortie du réducteur est transmis au rouleau moteur
du tapis (T) par un système pignons et chaîne
L’entraînement du tapis (T) est assuré par un rouleau moteur dont le dessin d’ensemble est
donné par la page suivante.
3) Eléments standards :
Anneau élastique pour arbre
d
12
14
15
17
e
1
1
1
1
c
19,6
22
23,2
25,6
Convoyeur à bande
f
1,1
1,1
1,1
1,1
g
11,5
13,4
14,3
16,2
Anneau élastique pour alésage
D
22
25
28
30
32
E
1
1,2
1,2
1,2
1,2
C
13,6
15
18,4
19,4
20,2
F
1,1
1,3
1,3
1,3
1,3
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G
23
26,2
29,4
31,4
33,7
Ecrou hexagonal
d
M5
M6
M8
M10
a
8
10
13
16
b1
4 ,7
5,2
6,8
8,4
b2
2,7
3,2
4
5
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Page 2
Nom :…………………………… Prénom : ………………………………… Classe 3ST3 N° :…
1) ANALYSE FONCTIONNELLE
20
En se référant au dossier technique, donner la fonction du système pignons-chaine utilisé dans la
chaine de transmission :
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
1
2) ETUDE DES LIAISONS MÉCANIQUES
2-1) Identifier les classes d’équivalence en ajoutant les repères des pièces cinématiquement liées
A = {1,…………………………………………….…}
Couleur associée
Vert
………………………………………………}
Couleur associée
Rouge
B = {8,
2-2) Colorier sur le dessin ci-dessous les deux classes A et B.
2-3) En se référant au dessin d'ensemble du rouleau moteur du tapis roulant 1.
3
Compléter le tableau suivant.
Mouvement possible
A/ B
Forme des surfaces en contact
Nature du contact
Type de frottement
T 
Prismatique 
Direct 
De roulement 
R 
Cylindrique 
Indirect
De glissement 
Ø16
2-4-1) Quel est l’utilité du jeu l Ja ?
Ø20
2-4) Guidage en rotation du rouleau
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2-4-2) Compléter les ajustements nécessaires pour les pièces (5) et (7).
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2
,5
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3) ETUDE DE RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX
L’axe (8) est assimilé à une poutre
cylindrique de diamètre (d) travaillant à
la flexion plane simple sous l'action des
efforts:
y
+
d
F1
F3
A
B
F 1 , F 2 et F 3 .
C
x
F2
Avec ‖
‖= 160 N
3-1) Déterminer les efforts ‖
120
‖ en B et ‖
180
d = ? mm
‖ en C
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
1
3-2) Calculer et tracer le diagramme des moments fléchissant (Mf) le long de la poutre
,5
............................................................................
............................................................................
Echelle: 1mm
1 N .m
............................................................................
............................................................................
Mf N m
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
x
A
B
C
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
3
............................................................................
,5
............................................................................
3-3) Calculer le diamètre minimal de l’axe (8) pour que celui-ci résiste en toute sécurité à la flexion plane simple
sachant que la résistance pratique à l’extension Rpe = 60 N/mm2
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
1
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,5
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4) ETUDE CINEMATIQUE
4-1) Sachant que le moteur tourne à une vitesse NMt = 1500 tr/min
et que le rapport de réduction du réducteur r1= 1/3, calculer la
vitesse de rotation du pignon moteur (P2)
Rouleau moteur
Pignon P1
............................................................................
Chaîne
............................................................................
............................................................................
Tapis T
............................................................................
NP2 = …………
4-2) Calculer la vitesse de translation du tapis T, sachant que :
- Le nombre de dents du pignon moteur (P2) ZP2 = 9 dents
Réducteur
- Le nombre de dents du pignon récepteur (P1) ZP1 = 23 dents
Moteur Mt
- Le glissement est négligeable entre le tapis et rouleau moteur
- Diamètre du tambour D = 108mm et l’épaisseur de la bande du tapis négligeable
Pignon P2
....................................................................................................................................................3
,5
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Vtapis =
....................................................................................................................................................
…..………………
5) MONTRAGE DE ROULEMENT
Le constructeur se propose d’améliorer la solution du guidage en rotation du bloc A par rapport au bloc B. Pour cela
il propose de remplacer les coussinets 7 et 5 par deux roulements (R1) et (R2).
Sur le dessin ci-dessous compléter la nouvelle solution, et indiquer les cotes tolérancées des portés des deux
roulements R1 et R2.
3
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,5
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6) MODIFICATION D’UNE SOLUTION:
Le constructeur a remarqué la nécessité de la mise en place d'un système de réglage de la tension du convoyeur à
bande
Solution proposée: Modification des supports du rouleau libre et la mise en place des deux vis de réglage et un écrou
de blocage en position.
Nouvelle solution
Ancienne solution
Vis de blocage
Rouleau libre
Support
Vis de réglage
Vis de réglage
Travail demandé:
Compléter le dessin ci-dessous par :
- Vis à tête cylindrique à six pans creux pour la fixation support au châssis.
3
,5
- Vis à tête hexagonal plus un écrou pour assurer le réglage de la tension du tapis roulant.
Ecrou de blocage
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