Exercice Sous-partie 2 - Cinématique et transmission · Bac Sciences de l'Ingénieur Métropole 2023 (sujet 1)

Thème : Chaîne de puissance mécanique : cinématique et transmission de mouvement · Tiré du sujet Métropole France 1 (2023)

Énoncé

Sous-partie 2

Comment assurer l'élévation de la turbine ?

L'objectif de cette sous-partie est de valider la solution technique qui permet de réaliser l'élévation de la turbine.

Les principaux organes du TAF 35 sont repérés sur la figure 9. Les points A, B, C, D, E, F, H, I et J sont les centres des liaisons pivot d'axe de direction z⃗\vec{z} entre les différents sous-ensembles cinématiques. L'élévation de la turbine est obtenue au moyen d'un système à quatre barres formant un parallélogramme déformable (A, B, H, F) soutenu par deux vérins d'élévation hydrauliques double effet (07).

Figure 9: identification et repérage des principaux composants du TAF 35

Pour cette partie de l'étude, on suppose que le TAF 35 est à l'arrêt et on ne s'intéresse qu'à la chaîne de puissance relative à l'élévation de la turbine 02. Le châssis 01 est considéré comme étant fixe, de même les sous-ensembles 02, 05 et 06 sont considérés comme faisant partie d'un même groupe cinématique.

Question 1.8

À l'aide de la figure 9 et du document réponse DR2, caractériser la nature du mouvement du bras inférieur 04 par rapport au châssis 01. En déduire la trajectoire TI∈04/01T_{I \in 04/01} (nature et caractéristique) du point II appartenant au bras inférieur 04 par rapport au châssis 01.

Question 1.9

Déterminer graphiquement sur le document réponse DR2, la position du point I′I' correspondant au point II lorsque la turbine est en position haute en faisant apparaître les tracés. Justifier ces derniers sur la copie.

Question 1.10

À l'aide du tracé précédent, déterminer la course du vérin 07 lors du passage de la position basse à la position haute.

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Question 1.8 : Caractériser la nature du mouvement du bras inférieur 04 par rapport au châssis 01.

Réponse : Mouvement de rotation (autour de l'axe passant par B)

Question 1.8 : En déduire la trajectoire TI∈04/01T_{I \in 04/01} (nature et caractéristique) du point I appartenant au bras inférieur 04 par rapport au châssis 01.

Réponse : Cercle de centre B et de rayon [BI]

Question 1.9 : Déterminer graphiquement sur le document réponse DR2, la position du point I' correspondant au point I lorsque la turbine est en position haute en faisant apparaître les tracés.

Réponse : Le point I′I' se trouve à l'intersection du cercle de centre BB et de rayon [BI][BI] (TI∈04/01T_{I \in 04/01}) et du cercle de centre H′H' et de rayon [HI][HI] (conservation des distances dans le solide indéformable 04).

Question 1.9 : Justifier ces derniers tracés sur la copie.

Réponse : Tracer TI∈04/01T_{I \in 04/01} (cercle de centre B et de rayon BI) ; reporter la distance HI = H'I' (solide indéformable) avec un cercle de centre H' et de rayon HI.

Question 1.10 : À l'aide du tracé précédent, déterminer la course du vérin 07 lors du passage de la position basse à la position haute.

Réponse : 46 cm / 460 mm / 0,46 m

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