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Modélisation et comportement des produits industriels 2007 BTS Conception de produits industriels

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27 pages
Examen du Supérieur BTS Conception de produits industriels. Sujet de Modélisation et comportement des produits industriels 2007. Retrouvez le corrigé Modélisation et comportement des produits industriels 2007 sur Bankexam.fr.
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BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR CONCEPTION DE PRODUITS INDUSTRIELS SESSION 2007                 ______
ETUDE DE PRODUITS INDUSTRIELS
SOUS EPREUVE E51
MODELISATION ET COMPORTEMENT DES PRODUITS INDUSTRIELS
Durée : 4 heures  ______
 
 Aucun document n’est autorisé  Calculatrice autorisée (conformément à la circulaire n°99-186 du 16 novembre 1999)   Le sujet comporte trois dossiers :  -un dossier technique -un dossier travail -un dossier réponse -un dossier ressources  Le dossier réponse est à joindre aux feuilles de copie.  THÈME :  ELEVATEUR DE SUJET DE MANEGE
 
   
      
BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR CONCEPTION DE PRODUITS INDUSTRIELS SESSION 2007              ______
ETUDE DE PRODUITS INDUSTRIELS
SOUS EPREUVE E51
MODELISATION ET COMPORTEMENT DES PRODUITS INDUSTRIELS  
 Ce dossier comporte 8 pages.  
 DOSSIER TECHNIQUE   _______                 ELEVATEUR DE SUJET DE MANEGE     
BTS CPI SESSION 2007
Epreuve E51
Dossier Technique
MISE EN SITUATION  Pour célébrer l'année Jules VERNE, la société CONCEPT 1900 INTERNATIONAL a créé des sujets de manège inspirés des romans de l'auteur (montgolfière, sous-marin, biplan, fusée).  Pour rendre les manèges plus attractifs, certains sujets sont posés sur un élévateur permettant de soulever des sujets plus lourds. Un vérin hydraulique exerce une action mécanique sur le bras 2 (voir DT3). L’horizontalité du sujet de manège est obtenue par un parallélogramme déformable composé des éléments (embase élévateur 1, bras élévateur 2, support sujet 4, bielles 3).  Le sujet le plus lourd est celui représentant le vaisseau du capitaine NEMO, le NAUTILUS. Il a une masse propre de 116 Kg et peut accueillir 6 enfants.   L’élévateur révèle, à l'usage, quelques faiblesses : Nautilus  - Instabilité des sujets chargés d'enfants, - Difficultés pour soulever le sujet NAUTILUS avec 6 enfants à bord soit une masse totale de 422 Kg.      Elévateur  Une étude dont l'objectif est d'éliminer ces deux défauts a Plateau de manège été menée à partir de l’extrait de cahier des charges ci-dessous.  Extrait du cahier des charges :  * minimiser les coûts des modifications, * conserver tous les composants hydrauliques du modèle existant, * conserver la même hauteur de levée : 780 ± 10 mm. * ne pas dépasser la vitesse de levée de 0,5 m/s en position haute pour les enfants transportés.  Cette étude a conduit au modèle présenté ci-contre.   Caractéristiques techniques de la centrale hydraulique HPI  a  Pompe à eCnylgirnednréeg e:  :0 , 75 cm3.  Débit : 3,74 litres/min. Pression de tarage (ouverture clapet retour bâche): 150 bars.
Document Technique 1
BTS CPI SESSION 2007
Epreuve E51
Analyse fonctionnelle de l'élévateur de sujet de manège  Milieu environnant, diagramme pieuvre   e Plateau de Sujet d  nè manège FP ma ge    FC4LEVETAR EUFC1   DE SUJET DE  FC3MANEGE  FC2  Ambiance Energie  extérieure   Recensement des fonctions  FP : Permettre de déplacer verticalement le sujet de manège par rapport au plateau de manège. FC1 : S'adapter au sujet de manège. FC2 : Résister à l'ambiance extérieure. FC3 : S'adapter à l'énergie. FC4 : S'adapter au plateau de manège.   F.A.S.T. partiel de la fonction FP
      
FP : Permettre de déplacer verticalement le sujet de manège par rapport au plateau de manège 
FT1 : Déplacer verticalement le sujet de manège
FT2 : Assurer la stabilité du sujet de manège
FT11: Guider le sujet de manège
FT12 : Soulever le sujet de manège
FT21 : Assurer l'horizontalité du sujet de manège
FT22 : Résister aux effets d'inertie (centrifuge, arrêt d'urgence)
Dossier Technique
Bras, bielles, support sujet
Vérin et centrale hydraulique
Parallélogramme déformable : bras, bielles, support sujet, embase élévateur
Sections des tubes de la structure
Document Technique 2
orks A titre éducatif uniquement
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BTS CPI 2007 E51 Document Technique 3
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BTS CPI 2007 E51 Document Technique 4
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orks E51 DocumentI 2007 Technique 5 A titre éducatif uniquement
5
4
0 0,00
Epreuve E51
1,00
0,50
 
Document Technique 6
4 000
3
8 000
×10E5 en m/s
platea/sol×10E4 en rad/s u
6,50
VM6 / 5
5,50
6,00
2,00
1,50
3,00 Tem
2,50
4,00
3,50 ps ( s)
5,00
4,50
Dossier Technique
M62en N 
 
12 000
1
2
16 000
6
×10E5 en m/s).
rapport au corps de vérin 5 (du module de la vitesse en M de la tige de vérin 6 par VM6 / 5
   Graphe n°1 : Variations en fonction du temps : en M de la tige de vérin 6 sur le bras 2du module de la résultante de l'action mécanique (M62en Newton). de la vitesse angulaire du plateau par rapport au sol (plateau/sol×10E4 en rad/s).
Le manège tourne Le nautilus est en position haute Phaseg Arrêt d'urgence, le manège s'arrête Phaseh 
Caractéristiques du vérin :  Diamètre piston : 40 mm. Course : 190 mm. Taux de charge : 0,9.  Caractéristiques cinématique du manège :  Fréquence de rotation : 5 tours/min.  Description des mouvements du nautilus et du manège :  Le manège tourne Le manège tourne Le nautilus est en position basse L'élévateur soulève le nautilus Phasec Phased,e,f 
BTS CPI SESSION 2007
BTS CPI SESSION 2007
Epreuve E51
Modules des actions mécaniques dans les paliers de l'élévateur de sujet de manège.  Palier
Graphe n°2: Variations en fonction du temps:
 
 
 
Palier B
Palier F
Du module de l'effort radial appliqué au palier E
(R
  
Een N).
Du module de l'effort radial appliqué au palier F (RFen N).
10 000
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0 0,00
0,50
RFen N
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00 Tem
3,50 ps ( s)
Palier E
REen N
4,00
4,50
 
5,00
5,50
Dossier Technique
6,00
6,50
Document Technique 7
2.50
AAen N
 
3
6.00
6.50
2.00
Dossier Technique
6.50
Document Technique 8
5.50
6.00
4.50
5.00
3.00 3.50 Temps ( s)
4.00
Variation en fonction du temps du module de l'effort axial appliqué au palier A (
RBen N
17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.00
AAen N).
1.00
0.50
2.00
1.50
Graphe n°4 : 
2.50
du module de l'effort radial appliqué au palier B (RBen N).
1.00
Graphe n°3: Variations en fonction du temps : l'effort radial appliqué au palier A (du module de RAen N).
12 000
11 000
 
Epreuve E51
8 000
7 000
10 000
9 000
3 000
4 000
5 000
6 000
RAen N
0 0.00
1 000
2 000
5.00
1.50
BTS CPI SESSION 2007
0.50
.00 3.50 Temps ( s)
4.00
4.50
5.50
 
   
      
BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR CONCEPTION DE PRODUITS INDUSTRIELS SESSION 2007              ______
ETUDE DE PRODUITS INDUSTRIELS
SOUS EPREUVE E51
MODELISATION ET COMPORTEMENT DES PRODUITS INDUSTRIELS  
 Ce dossier comporte 4 pages.  
 DOSSIER TRAVAIL  _______                  ELEVATEUR DE SUJET DE MANEGE