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Un système soumis à trois forces (ici parallèles) est en équilibre statique si et ...
vectorielle de ces forces est nulle et la somme des moments en tout point de ces
forces .... La méthode de calcul STABILUS .... Partie 5 : Résistance des matériaux
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MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION NATIONALE
BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL CONSTRUCTION DES CARROSSERIES Session : 2016 E.1- ÉPREUVE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
Sous-épreuve E11
UNITE CERTIFICATIVE U11 Analyse d'un système technique Durée : 3 h Coef. : 2
Ce dossier CORRIGE comprend 19 pages numérotées 1/19 à 19/19
Le candidat répondra aux questions directement sur le document réponses. INTRODUCTION Avant de commencer ce questionnaire, vous devez prendre connaissance du
contenu du dossier technique, notamment de la mise en situation. |[pic] |
| | | [pic]
Un client souhaite s'équiper afin de collecter et transporter jusqu'à
26 000 litres de lait. Vous devez ainsi analyser les caractéristiques d'une semi-remorque complète
(citerne + châssis + coffre technique) proposé au client.
Il faut en particulier : - Vérifier la charge au niveau du train d'essieux afin de respecter les
normes et la législation routière.
- Valider la solution constructive d'évolution de l'ouvrant du coffre
technique.
- Étudier l'installation sur le châssis du coffre technique situé à
l'arrière. Partie 1 : Analyse fonctionnelle et structurelle 1.1 - Complétez le graphique de l'expression du besoin (bête à corne).
1.2 - Complétez le diagramme des inter-acteurs (diagramme pieuvre) et
le tableau des fonctions du système : |Fonctions |Enoncé de la fonction |
|FP1 |Permettre au client de collecter et transporter du lait|
|FP2 |Permettre au client d'atteler la semi-remorque au |
| |tracteur |
|FC1 |Permettre de transférer du lait |
|FC2 |Assurer une fixation avec le châssis équipé du train |
| |roulant |
|FC3 |Respecter les normes et la législation en vigueur |
|FC4 |Résister au milieu ambiant |
|FC5 |Être facile d'entretien pour l'hygiène alimentaire |
|FC6 |S'adapter à l'énergie du tracteur |
|FC7 |Limiter l'usure par ripage des pneumatiques sur la |
| |route |
1.3 - D'après les solutions techniques de la mise en situation,
associez aux fonctions (FT) les solutions techniques :
Extrait du FAST Partie 2 : Etude statique des charges et vérifications par rapport aux
normes routières Cette analyse permettra de vérifier les charges par rapport aux normes
routières (voir le document technique page 5 et 6/9 « extraits des normes
routières ») [pic]
Données : - Le client souhaite une capacité de 26000 Litres de lait
- Indications inscrites sur le Tracteur à 3 essieux du client :
PV : 7 T 500kg
PTAC : 19 T
PTRA : 44 T
- Indications inscrites sur la remorque :
PV : 8 T
PTAC : 38 T - L'accélération de la pesanteur est de : g = 9.81 m/s²
- La masse du coffre technique : 300 kg (inclus dans le PV)
Etude des charges 2.1 - Cochez la catégorie du véhicule étudié : |Cocher |Catégorie |
| |Train routier |
|x |Véhicule articulé |
| |Train double | 2.2 - Donnez le PTRA du camion et les deux Poids à Vide : Voir données |PTRA = |44T |
|PV tracteur = |7,5T |
|PV remorque = |8T | 2.3 - En déduire le Poids à Vide du camion (tracteur + remorque) équipé du
coffre technique |Calcul : PV = PVtracteur + PVremorque |PV = |15,5 T |
|= 7,5 T + 8 T = 15,5 T | | | 2.4 - Calculez la Charge Utile transportée par le client (chargement) : |Calcul : CU = 38 T - 8 T |CU = |30T |
2.5 - Calculez le poids du produit transporté par le client. Conclure. Masse lait = 26000 x 1.03 = 26780 kg donc 26,78T Comparaison avec CU: 26,78 T < 30 T donc le client peut transporter 26000 L
de lait 2.6 - En déduire le Poids Total Roulant camion (PTR)
|PTR = |42,28 T | Calcul : PTR = PVtracteur + Premorque
= 7.5 + 8 + 26.78 = 42.28
2.7 - D'après la définition du PMA, donnez les 3 valeurs du PMA du camion : |Cas a) |PTRA = 44T |En déduire le PMA : |
| | | |
| | | |
| | |PMA = 44T |
|Cas b) |PV tracteur + PTAC s/rem = | |
| |7.5 + 38 = 45.5T | |
|Cas c) |(3+3) 6 essieux = 44T | |
2.8 - D'après le code de la route, le camion est-il autorisé à circuler ?
Justifiez ? Oui car PTR < PMA
Etude statique On se propose de faire l'étude statique de la semi-remorque attelée au
tracteur. But de l'étude : La position des sabots et des demi-anneaux est déterminée par l'étude des
charges au niveau du train d'essieux.
Afin de vérifier le respect de la règlementation au niveau des charges,
déterminez les actions mécaniques en A et en B. Données : - Le poids de la remorque sera appliqué au centre de gravité G
- La résultante des actions de la remorque sur le tracteur est considérée
au point A
- La résultante des actions du train d'essieux sur le sol est considérée
verticale au point B
- Le poids de la semi-remorque pour l'étude est de 36 000 daN Hypothèses : - On admettra un plan de symétrie (0, x, y)
- Les frottements aux contacts sont négligés
- Le sol sera considéré parfaitement horizontal
2.9 - On isole la semi-remorque pleine de lait
Complétez le graphe des actions mécaniques extérieures (AM) et
des points d'application (PA) : 2.10 - Indiquez sur la figure 1 et à partir de la documentation technique
les valeurs X1 et X2. 2.11 - Modélisez, sur la figure 1, les actions mécaniques extérieures sur
la semi-remorque (sans échelle de tracé) :
Figure 1 [pic] 2.12 - Faire le bilan des actions mécaniques extérieures à la remorque en
remplissant le tableau (mettre un point d'interrogation lorsqu'on ne
connaît pas à ce stade de l'étude la réponse) |Action |Point |Direction |Sens |Intensité en N|
|Mécanique(A.M.) |d'application| | | |
| |(P.A.) | | | |
| |G |I |Vers bas|360000 N |
| |A |I |? Vers |? 130345 N |
| | | |haut | |
| |B |I |? Vers |? 229655 N |
| | | |haut | | 2.13 - Enoncez le Principe Fondamental de la Statique au point A et en
déduire les équations : |Enoncé : |
| |
|Un système soumis à trois forces (ici parallèles) est en équilibre statique si et |
|seulement si la somme vectorielle de ces forces est nulle et la somme des moments |
|en tout point de ces forces est nulle. |
|Equations : |
| |
| |
| |
| |
|Au point A |
| |
2.14 - Déterminez par le calcul les forces exercées en A et B :
|Résultats |
| |
|A = 130345 N |
| |
|B = 229655 N | 2.15 - D'après le code de la route, la charge au niveau du train d'essieux
respecte-t-elle la norme ? Justifiez. Oui, la norme est respectée puisque B = 22,9655 T < 26 T : La charge au train d'essieux d'environ 23 T reste inférieure au 26 T
autorisées. Partie 3 : Etude technologique de l'essieu suiveur 3.1 - Identifiez les différents éléments technologiques d'un essieu
suiveur en complétant le tableau des repères de la figure 2 :
Figure 2 [pic]
|Repères |Eléments technologiques |
|B |Ensemble fusée |
|B1 |Pivot |
|B2 |Fusée |
|E |Vérin amortisseur |
|C |Barre d'accouplement |
|F |Verrouillage |
|A |Corps d'essieu |
|D