Partie spécifique - Partie A · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole Candidat libre - ITEC 2021

Thème : Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Tiré du sujet Métropole Candidat libre - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2021)

Énoncé

Mise en situation

La rénovation des locaux et des vestiaires a aussi été l'occasion de changer les casiers. Le choix s'est porté sur des casiers informatisés et automatisés, sécurisés par détecteurs anti-effraction, fonctionnant avec des badges RFID. Ce système comporte plusieurs avantages:

C'est un système sûr

Serrures entièrement intégrées et invisibles portes fermées pour être protégées contre le vandalisme.

Serrures équipées de moteur et non d'électro-aimant afin de résister aux chocs

C'est un système fiable

Fonctionne sur secteur. Une alimentation de secours sur batterie permet le fonctionnement des contrôleurs et des serrures.

Sans ces alimentations de secours, le fonctionnement des serrures est interrompu. Les casiers restent en l'état ouvert ou fermé et fonctionnent de nouveau dès la remise sous tension – comme s'il n'y avait pas eu de coupure.

Tous les éléments du système de contrôle des casiers sont prévus pour fonctionner dans une atmosphère humide et chlorée.

Des serrures électriques (objet de cette étude) équipent chaque porte de casier. Elles sont motorisées.

DTS1 - Structure de la serrure (pièces principales)

PARTIE A: Comment fonctionne la serrure ?

Question A.1

Sur le document DRS1, indiquer sur le schéma cinématique le nom des classes d’équivalence « Bâti », « Excentrique », « Coulisseau », « Renvoi d’angle » et « Loquet ». Surligner chaque classe d’équivalence avec une couleur différente.

Question A.2

La liaison entre l'excentrique et le coulisseau est détaillée dans le tableau du DRS2, ligne « exemple ». Expliquer pourquoi il est possible de modéliser cette liaison par une liaison ponctuelle plutôt que par une liaison linéaire rectiligne.

Questions A.3 & A.4

Question A.3: Dans la première colonne du tableau du document réponse DRS2, sur chacune des deux pièces, colorier d’une même couleur les surfaces fonctionnelles en contact après assemblage. Indiquer la nature de ces surfaces fonctionnelles dans la deuxième colonne du tableau.

Question A.4: Compléter la troisième et quatrième colonne du tableau du document réponse DRS2 en indiquant la ou les contrainte(s) d’assemblage DAO utilisée(s) ainsi que le nom de la liaison réalisée.

Liaison Bâti inférieur / Renvoi d'angle

Liaison Bâti inférieur / Coulisseau

Question A.5

Sur le document DRS1, compléter le graphe des liaisons puis représenter le schéma normalisé des deux liaisons manquantes dans la zone prévue à cet effet (ovales en pointillés) sur le schéma cinématique.

Question A.6

Indiquer quel est le rôle des ressorts de rappel. Expliquer en quelques phrases comment se fait le verrouillage et déverrouillage de la serrure.

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Question A.1 : Schéma cinématique et classes d'équivalence (DRS1) ; Question A.4 : Contraintes d'assemblage DAO (DRS2) ; Question A.5 : Schéma cinématique complété (DRS1)

Réponse :

Question A.2 : Expliquer pourquoi il est possible de modéliser cette liaison par une liaison ponctuelle plutôt que par une liaison linéaire rectiligne.

Réponse : Contact cylindre/plan → contact linéique donc liaison linéaire rectiligne. L'épaisseur du coulisseau étant faible on peut faire l'hypothèse que le contact a lieu en un point, on peut donc modéliser la liaison par une liaison ponctuelle.

Question A.3 : Indiquer la nature de ces surfaces fonctionnelles (Bâti inférieur / Renvoi d'angle)

Réponse : Plan/plan et cylindre/cylindre

Question A.4 : Nom de la liaison réalisée après assemblage (Bâti inférieur / Renvoi d'angle)

Réponse : Pivot

Question A.3 : Indiquer la nature de ces surfaces fonctionnelles (Bâti inférieur / Coulisseau)

Réponse : Plan/plan et plan/plan

Question A.4 : Nom de la liaison réalisée après assemblage (Bâti inférieur / Coulisseau)

Réponse : Glissière

Question A.5 : Liaison entre le Coulisseau et le Bâti (graphe des liaisons)

Réponse : Glissière d'axe Y⃗\vec{Y}

Question A.5 : Liaison entre le Renvoi d'angle et le Bâti (graphe des liaisons)

Réponse : Pivot axe Z⃗\vec{Z}

Question A.5 : Liaison entre le Loquet et le Bâti (graphe des liaisons)

Réponse : Pivot axe X⃗\vec{X}

Question A.6 : Indiquer quel est le rôle des ressorts de rappel. Expliquer en quelques phrases comment se fait le verrouillage et déverrouillage de la serrure.

Réponse : Ressort de rappel : ramener le loquet en position initiale (pour ne pas gêner le mouvement du renvoi d'angle). Lorsque l'on referme la porte, la gâche vient pousser le loquet qui bascule (rotation) en arrière.

L’explication pas à pas, faite avec l’IA, est réservée aux membres Premium. Premium

Résous-le ici : correction automatique, indices et corrigé détaillé.

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