Etude des Systèmes Techniques

Etude des Systèmes Techniques
NOM:
Prénom :
Date:
TP 6
SUJET : Préparation à l'épreuve d'examen de TP de mesure à
caractère industriel : Réalisation d’une Fiche de réglage presse
CER
1. Références :
Objectifs programme :
- S 1013 : Evaluation des performances ;
- S 1022 : Mise en œuvre des systèmes, essais ;
- S 1023 : Expérimentation ;
- S 1026 : Communication.
Compétences attendues :
- C1 : Mettre en oeuvre le matériel de mesure et d'essai ;
- C2 : Rédiger un document technique incorporable dans une notice de préréglage ;
- C3 : Exposer avec rigueur et clarté un problème technique.
2. Nouvelles connaissances abordées :
- Instrument de mesure d'effort : Pont d'extensométrie.
3. Système support :
Presse CER
4. Composition du dossier TP et documentation à consulter :
- TD cours de préparation
- Dossier sujet
- Dossier technique constructeur du portail
5. Conditions de réalisation :
- Durée : 2h
- Autonomie : Travail de groupe
6. Conditions d’évaluation :
- Oral préparé en conformité avec les 6 points vus en cours (sur transparent)
- Sur 3 séances : 1 élève par groupe/séance présente 1 TP
- Note orale égale à la moyenne des 3 notes obtenues par le groupe
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TP N°III-4 – Réglage de l’effort d’anti
écrasement du FAAC
Mise en situation et objectif de la mesure
L'entreprise AUFFRAND imprime divers badges pour ses clients. Dans le cadre d'un
Audit Qualité, elle souhaite s'assurer que l'opérateur dispose des procédures et
informations techniques écrites lui permettant d'effectuer un réglage correct des
paramètres d'impression. L'analyse de la documentation technique de la presse CER a
permis de mettre en évidence l'importance des paramètres d'impression suivants
• la matière constitutive du poinçon, le choix du ruban encreur et leur adéquation à
la matière du badge à imprimer,
• la température de chauffe du poinçon,
• l'effort d'impression produit par le vérin de presse,
• la durée de maintien de cet effort d'impression.
Une rapide réflexion technique basée sur l'observation du fonctionnement de la machine et
sur l'analyse de sa documentation technique a été menée. Cette réflexion a montré que la
maîtrise de l'effort appliqué par le vérin de presse nécessite
• de connaître l'effort à appliquer compte tenu du matériau du badge à imprimer,
du choix du ruban encreur et du choix du poinçon,
• de connaître avec précision l'effort fourni par le vérin d'impression connaissant
sa pression d'alimentation,
• de connaître et de garantir la pression d'alimentation du vérin de presse en
utilisation,
• de minimiser l'effet de choc du poinçon sur le badge. (La minimisation de cet
effet dynamique peut-être obtenue en minimisant la course parcourue par le
poinçon avant qu'il ne vienne frapper la carte à imprimer).
Au cours de la mesure d'effort qui va suivre et sur la suggestion de votre chef, vous
procéderez à une mesure d'effort qui, par son principe même, évite cet effet dynamique.
Vous vous assurerez également que la matrice du poinçon a bien été retirée du vérin (si tel
n’est pas le cas et afin de ne rien détériorer, démonter la matrice du vérin)
Le but visé par ces mesures est de connaître l'effort d'impression produit par la presse
CER pour différentes pressions d'alimentation du vérin de presse afin de réaliser un
tableau de correspondance entre le réglage de la pression d'alimentation du vérin de presse
et son effort d'impression.
1- Mise en oeuvre du pont d'extensométrie et étalonnage du capteur de force
Expliquez brièvement ce que contient le capteur, comment fonctionne le pont
d’extensométrie.
Pour mettre en œuvre et régler le pont d'extensométrie et le capteur d'effort
Vishay Micromesures, consultez la procédure de mise en œuvre du pont
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écrasement du FAAC
d'extensométrie et la fiche technique du capteur de force Vishay Micromesures
contenus dans votre dossier technique.
(facteur de jauge : Gf = 4000 sensibilité du capteur)
étendue de mesure
Vérifiez le réglage du facteur de jauge de votre instrument de mesure et consignez vos
résultats sur une feuille de brouillon.
2- Réglage de la pression d'alimentation du vérin de presse à une valeur appropriée
La pression d'alimentation maximale du vérin de presse doit respecter deux conditions
• Elle doit pouvoir donner lieu à un effort d'impression suffisant pour assurer une
impression de qualité quel que soit le type de badge à imprimer.
• Elle ne doit pas excéder l'étendue de mesure du capteur sous peine de conduire à
une mesure entachée d'erreur et elle ne doit surtout pas provoquer d'effort
susceptible d'endommager le capteur.
Dans le cadre de ce TP, nous admettrons que les productions réalisées par l'entreprise
AUFFRAND, ne nécessitent jamais de régler l'effort d'impression de la CER à une valeur
supérieure à 180 daN. Il ne vous reste donc plus qu'à déterminer pmax la pression maxi
d'alimentation du vérin de presse permettant de ne pas sortir de l'étendue de mesure du capteur
d'effort. Bien entendu une erreur pourrait devenir très gênante si elle conduisait à charger le
capteur au-delà de sa capacité de résistance, car alors le capteur serait détérioré et il n'est pas
vraiment gratuit. Bien que l'étendue de mesure de ce capteur soit de 100 daN, nous admettrons
dans ce TP que la sécurité et le bon fonctionnement de ce capteur restent assurés avec un effort
appliqué de 180 daN.
Calculez la pression d'alimentation à ne pas dépasser pour que l'effort théorique d'impression Fth
du vérin ne dépasse pas 180 daN. Vous effectuerez le calcul de l'effort Fth au brouillon avec
l'hypothèse d'un piston de diamètre ∅75.
Réglez la pression d'alimentation du vérin de presse du manomètre à une valeur entière (p=1,
2, 3 ou 4 bars) juste inférieure à la valeur que vous venez de calculer (p < pmax). Quel que soit
votre résultat de calcul, ne dépassez pas 4 bars.
Démontages et réglages mécaniques de la CER :
Afin d'éviter de détériorer le poinçon en le faisant appuyer sur le capteur de force
au cours de la mesure de l'effort d'impression, démontez le support du poinçon.
Afin de pouvoir introduire le capteur de mesure d'effort sous la tête du vérin de presse,
ôtez le ruban encreur de son rouleau du côté gauche, puis, en actionnant le volant de
réglage de hauteur de la tête de presse et en débloquant les poignées de blocage, réglez la
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écrasement du FAAC
hauteur de la tête de presse à un niveau autorisant la mise en place du capteur. On
consultera au besoin le dossier technique de la CER pour plus de détails.
Pour éviter tout choc sur le capteur de force lors de la mesure, réalisez le réglage de la
hauteur de la tête de presse permettant de limiter la course du vérin de presse à la valeur
la plus faible possible, mais sans venir appuyer sur le capteur pour ne pas perturber la
mesure d'effort.
Procédez à la mesure de l'effort appliqué sur le capteur par le vérin de presse en
actionnant la commande bimanuelle
Tracez à l’aide d’Excel :
• la courbe d'effort du vérin mesuré en fonction de la pression d'alimentation du vérin
de presse.
• la courbe d'effort du vérin calculé en fonction de la pression d'alimentation du vérin de
presse.
Renseignez sur votre brouillon les valeurs de l'effort de presse mesuré en fonction de la
pression d'alimentation, dans un tableau faisant apparaître des valeurs de pression entières.
3- Conclusion
• La documentation technique à la disposition de l'opérateur lui permet de connaître
l'effort d'impression à appliquer compte tenu
• du matériau du badge,
• du matériau du poinçon,
• du matériau du ruban
A quoi lui sert le tableau de correspondance que vous venez d'établir entre pression
d'alimentation du vérin de presse et effort d'impression fourni par ce vérin ?
• Expliquer pourquoi la courbe d'effort calculé est différente de la courbe d'effort
mesuré et en particulier pourquoi la courbe d'effort mesuré ne passe pas par l'origine.
Rappelez le problème industriel qui a conduit à établir le tableau de correspondance entre
la pression d'alimentation et l'effort fourni par le vérin de presse, puis précisez les
réserves ou commentaires que vous inspirent les mesures que l'on vous a demandé de
réaliser.
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écrasement du FAAC
DT1 : Procédure de mise en œuvre du pont d’extensométrie P 3500
Mesure d’efforts :
La mesure d’effort se fait en utilisant des jauges de contraintes. Il s’agit de fils collés sur un
élément déformable. Lorsque l’on
applique un effort sur l’élément
déformable,
celui-ci
va
se
Jauge de
Effort sur la
déformer de façon linéaire avec
contrainte
jauge
l’effort. Le fil va aussi se
déformer (Exemple, on comprime
Fil électrique fin
Fil électrique
le fil). Si l’on comprime le fil, sa
déformable
déformé
section S va grossir et sa longueur
l va diminuer. Sa résistance R =
ρ .l
va donc changer. Il suffit donc finalement de mesurer la
S
résistance ou la variation de résistance pour connaître l’effort.
Amplification de la mesure :
Malheureusement, la déformation du fil est infime. Il faut don amplifier la variation de résistance.
Pour ce faire, on utilise un pont d’extensométrie.
Il s’agit d’un montage en pont de 4 résistances (dont 3 sont connues
R
R
et la 4ème correspond à la résistance de la jauge de contrainte que l’on
E
veut mesurer).
V
Lorsque les 4 résistances sont égales, le pont est équilibré, et la
RJ
R
mesure de tension indique 0V.
ème
Lorsque l’on applique un effort sur le capteur, la 4
résistance
évolue, et le pont se déséquilibre. La tension mesurée est en relation directe avec l’effort appliqué
sur le capteur.
Réglage du pont :
1- Réaliser le raccordement du capteur au pont
2- Positionner le bouton « ½ pont – pont entier » sur pont entier
3- Régler le zéro ampères
4- Calculer et régler le facteur de jauge (facteur reliant la valeur du poids à la valeur affichée
en fonction du type de capteur)
Gf =
4000 * S
E
Avec
Gf : facteur de jauge
S : sensibilité du capteur
E : étendue de mesure (valeur maximale mesurable)
5- Enfoncer le bouton « mesure »
6- Régler l’équilibre du pont à l’aide des boutons de réglage de l’équilibre (cela permet
d’afficher 0 lorsque le capteur est positionné verticalement et qu’il mesure son propre poids)
7- Vérifier l’étalonnage du pont en mesurant des poids connus.
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