Marteau perforateur AEG PH 350 : Corrigé

L.P.T.I. Saint Joseph La Joliverie
Marteau perforateur AEG PH 350 : Corrigé
1- Analyse du fonctionnement
1.1- Voir document réponse DR1
1.2- Pour le cas 1 on voit que l’outil n’a pas de cannelures. Il ne peut donc pas être entraîné en
rotation. De plus cet outil a une queue suffisamment longue pour pouvoir être percuté par l’enclume. Il
s’agit donc de l’outil de percussion.
Pour le cas 2 on voit que l’outil a des cannelures s’engageant dans celles de l’entraîneur d’outil. Il
est donc entraîné en rotation. De plus cet outil a une queue suffisamment longue pour pouvoir être percuté
par l’enclume. Il s’agit donc de l’outil de percussion + forage.
Pour le cas 3 on voit que l’outil a des cannelures s’engageant dans celles de l’entraîneur d’outil. Il
est donc entraîné en rotation. De plus cet outil a une queue trop courte pour pouvoir être percuté par
l’enclume. Il s’agit donc de l’outil de forage.
1.3- Lors de l’utilisation d’un outil de forage, il est inutile que le piston bélier vienne frapper
l’enclume. Dans ce cas l’enclume est suffisamment déplacée vers l’avant que le piston bélier s’avance
jusqu’à découvrir le perçage « a ». Ce perçage met alors la chambre du coussin d’air entre les deux pistons
à l’air libre. Le piston bélier ne crée donc plus de chocs.
1.4- Synoptique de transmission de la puissance de l’arbre moteur à l’outil de forage.
Pignon engrenage Vile- engrenage Arbre de engrenage Pignon engrenage EntraîCannelures
moteur
brequin
renvoie
interméneur
Outil
19
31
32
diaire 24
d'outil 45
1.5- Les rondelles 22 et 32 on pour but de régler la position des pignons coniques du vilebrequin et
de l’arbre de renvoie afin que les cônes primitifs de ces derniers soient bien tangents.
2- Etude cinématique
2.1- Ayant un train d’engrenage classique on a :
r1 =
2.2- On en déduit :
Noutil ZA . ZC . ZE . ZF ZA . ZC . ZE
8 x 28 x 9
.=
=
=
= 0,04444
Nmoteur ZB . ZD . ZF . ZG ZB . ZD . ZG 36 x 28 x 45
Noutil = r1 . Nmoteur = 0,04444 x 8 000 = 355,5 tr/min
2.3- Ayant un train d’engrenage classique on a :
2.4- On en déduit :
r2 =
Nvilebrequin ZA 8
=
= = 0,2222
Nmoteur
ZB 36
Nvilebrequin = r2 . Nmoteur = 0,2222 x 8 000 = 1 778 tr/min.
Or pour un tour de vilebrequin on a une percussion donc la cadence de frappe est de : 1 778 cps/min.
2.5- Le nombre de percussions par tour de l’outil est de : n =
Perforateur Corrige.doc
Nvilebrequin 1 778
=
=5
Noutil
355,5
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3- Dimensionnement du couvercle 42
Voir document réponse DR2
4- Etude du limiteur de couple
Etude de la version existante
4.1- Les classes d’équivalence de ce limiteur de couple sont : - Arbre d’entrée : {32} = {32,34,38}
- Crabots :
{37} = {37}
- Arbre de sortie : {44} = {44}
4.2- Lors de la transmission du mouvement les dents du crabot 37 entraînent l’arbre de sortie 44.
Cependant l’inclinaison des dents fait que le couple transmis a tendance à repousser le crabot 44 vers
l’arrière. Tant que le couple reste suffisamment faible le ressort 36 maintient les crabots en place. Par
contre lorsque le couple limite est atteint le ressort ne maintient plus le crabotage, le mouvement n’est
donc plus transmis.
4.3- Les paramètres influant sur le couple limite sont donc :
- Les dents du crabot : inclinaison et rayon moyen
- L’effort développé par le ressort : raideur du ressort et compression de celui-ci.
Etude d’une nouvelle version
4.4- Schéma cinématique de cette nouvelle version de limiteur de couple.
4.5- Pour un embrayage conique :
F=
Cf =
f . F . Rmoy
sin α
On en déduit l’effort du ressort :
Cf . sin α
3,8 . sin 15
=
= 486 N
f . Rmoy 0,15 x 0,0135
4.6- Voir document réponse DR3
Perforateur Corrige.doc
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D o c u m e n t r é p o n s e D R 1 : C o r r ig é
C la s s e s d 'é q u iv a le n c e d u m a r te a u p e r fo r a te u r
B â ti
P is to n c o m p r e s s e u r
B ie lle
V ile b r e q u in
{ 1 } = { 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,1 0 ,1 1 ,1 2 ,2 1 ,2 3 ,2 7 ,2 9 ,3 5 ,4 1 ,4 2 ,4 8 ,4 9 }
{ 1 3 } = { 1 3 ,1 4 ,1 5 ,3 9 }
(B le u )
{ 1 6 } = { 1 6 ,1 7 }
(V e r t)
{ 1 9 } = { 1 9 ,2 2 ,2 8 }
(R o u g e )
P ig n o n in te r m é d ia ir e
{ 2 4 } = { 2 4 }
(V e r t)
P ig n o n m o te u r
{ 3 1 } = { 3 1 }
(V e r t)
{ 3 2 } = { 3 2 ,3 4 ,3 6 ,3 7 ,3 8 ,4 4 }
(B le u )
A r b r e d e r e n v o ie
P is to n b é lie r
E n tr a în e u r d 'o u til
E n c lu m e
{ 3 9 } = { 3 9 ,4 0 }
(R o u g e )
{ 4 5 } = { 4 5 }
(R o u g e )
{ 4 6 } = { 4 6 ,4 7 }
(B le u )
S c h é m a c in é m a tiq u e d u m a r te a u p e r fo r a te u r
C o u s s i n d 'a i r
G
F
C
E
A
D
B
D o c u m e n t r é p o n s e D R 2 : C o r r ig é
D im e n s io n s d e la v e r s io n e x is ta n te
D ia m è tr e p r im itif : D = m .Z
= D + 2 .m
D ia m è tre d e tê te : D
a
D ia m è tre d e p ie d : D
D
E n tra x e : a =
+ D
2
1
= D - 2 ,5 .m
f
m .( Z
=
2
1
D ia m è tre s ( e n m m )
2
+ Z 2)
R o u e s
p rim itif
d e tê te
d e p ie d
A
8
1 0
5 ,5
3 6
3 8
3 3 ,5
9
1 1
6 ,5
2 0
2 2
1 7 ,5
4 5
4 7
4 2 ,5
B
E
F
G
m .( Z
E
2 .a
+ Z
)
F
=
E F
D ia m è tre d e tê te : D
D ia m è tre d e p ie d : D
G
E n tra x e
(e n m m )
A -B
2 2
E -F
1 4 ,5
G -F
3 2 ,5
1 4 ,5 2 + 4 0 ,5 2 - 3 2 ,5
=
2 x 1 4 ,5 x 4 0 ,5
2
2
c o s a = 0 ,6 7 6 2
2
a = 4 7 ,4 5 °
°
4 7 .5
R = 1 4 ,5
1 x ( 1 1 + 1 6 )
= 0 ,9 3 1
2 x 1 4 ,5
c o s b
a
f
b = 2 1 ,4 °
c o s a =
= D + 2 .m
a
1 1 ,8 1
1 3 ,8 1
9 ,3 1
1 7 ,1 8
1 9 ,1 8
1 4 ,6 8
4 7 ,2 6
4 9 ,2 6
4 4 ,7 6
1
2
+ a
3
2
2 .a 1.a
- a
2
3
2
=
1 4 ,5
2
E n g re n a g e s
E n tra x e
(e n m m )
E -F
1 4 ,5
G -F
3 2 ,2 2
°
4 7 .5
R = 1 4 ,5
+ 4 0 ,5
2
- 3 2 ,2 2
2 x 1 4 ,5 x 4 0 ,5
c o s a = 0 ,6 9 1 7
= D - 2 ,5 .m
D ia m è tre s ( e n m m )
R o u e s p rim itifs d e tê te
d e p ie d
F
E n g re n a g e s
m .Z
D ia m è tre p rim itif : D =
E
+ a 32 - a
2 .a 1.a 3
2
1
D im e n s io n s d e la n o u v e lle v e r s io n
A n g l e d 'h é l i c e
c o s b =
c o s a =
a
a = 4 6 ,2 4 °
2