Orientation professionnelle Mécanicien en véhicules utilitaires

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1 Orientation professionnelle Mécanicien en véhicules utilitaires Elève 1-7 Date: 1. Titre de l' U.E. : 2. Matière / Classe : Technologie, 3 ème année de formation 3.Thèmes des séquences de cours : Arbres de transmission normaux Arbres de transmission à grand angle Prévention des accidents Tubes profilés

2 Orientation professionnelle Mécanicien en véhicules utilitaires 1-11 Date: 1. Titre de l' U.E. : 2. Matière / Classe : Technologie, 3 ème année de formation 3.Thèmes des séquences de cours : Arbres de transmission normaux Arbres de transmission à grand angle Prévention des accidents Tubes profilés 4. Pré requis : Quatre roues motrices 5. Introduction : La transmission mécanique de l'action du moteur du véhicule utilitaire vers une machine montée ou remorquée s'effectue par l'arbre de transmission. Dans le véhicule utilitaire, les transmissions de force s'effectuent souvent à l'aide d'arbres de transmission. L'élève devrait: Objectifs d'apprentissages définis Degrés d'exigence Objectifs - connaître les éléments de l'arbre de transmission des véhicules utilitaires - différencier les éléments d'après la transmission de force et le dispositif de sécurité - déterminer les angles des arbres de transmission Connaître Durée: Aides pédagogiques: Exigences 3 heures Equipement de la salle de classe Arbre de transmission à grand angle dans la salle de classe

3 Elève 2 Introduction Lorsqu'un véhicule utilitaire tractant des machines amorce un virage ou lorsque les machines dont il est équipé montent ou descendent, l'arbre de transmission doit s'adapter en longueur et dans les angles de flexion aux deux extrémités d'arbre entre lesquelles il est placé. Les arbres doivent permettrent des angles de flexion latéraux et verticaux suffisants. Ce faisant, le couple (force de rotation) requis pour la circonstance doit pouvoir être transmis. Types 1. Arbres à palier glisseur dans le joint à croisillon, utilisés uniquement sur angles de flexion de 25 max. et pour couples faibles. 2. Arbres à roulement à aiguilles dans joint à croisillon. C'est le type le plus utilisé pour les conditions les plus diverses dans la technique du véhicule utilitaire. 3. Arbres à accouplement de surcharge (accouplement à glissement). Sécurise l'ensemble de la machine de manière centralisée. Particulièrement adaptés aux machines à charges par à-coups et/ou grands couples de démarrage. 4. Arbres à course libre (accouplement de rattrapage). Pour machines sur lesquelles de grandes masses accélérées doivent tourner librement lors d'interruptions de marche.

4 Elève 3 Structure et fonctionnement Les arbres de transmission sont réalisés selon les nécessités de construction: a) La ligne d'arbre est constituée de plus de deux articulations avec les paires de tubes profilés correspondantes. Pour surmonter des écarts plus importants et/ou pour atteindre des angles de flexion plus avantageux. Des paliers intermédiaires sont nécessaires sur les lignes d'arbres. Palier intermédiaire b) L'arbre de transmission entre le véhicule utilitaire et l'appareil est constitué de deux articulations entre lesquelles une paire de tubes profilés logés en fonction de la longueur nécessaire transmet le couple. Des arbres identiques peuvent aussi être placés à l'intérieur de la machine. c) L'arbre à un seul joint d'accouplement porte une seule articulation entre deux arbres logés fixement afin d'enjamber un développement. De petites variations de longueur sont rattrapées à l'aide d'une fourche logée en conséquence. Sur les engrenages, les paliers intermédiaires et autres éléments de machine similaires à branchement d'arbre bilatéral, les arbres de transmission doivent être bridés avec un décalage respectif de 90.

5 Elève 4 Les articulations peuvent être divisées en trois types qui présentent des caractéristiques précises: Articulation simple Croisillon à palier glisseur ou à aiguilles. Fourches avec différents perçages de raccordement selon besoin. Fixation de la fourche en bout d'arbre à l'aide de boucles à déclic, d'une goupille coulissante, d'une vis d'arrêt, d'une douille de serrage, d'un ressort d'arrêt ou d'un filetage. Flexion tolérée pour roulement à aiguilles jusqu'à 35, mais durée de vie réduite. La transmission du mouvement rotatif est irrégulière. Sur un arbre primaire à rotation régulière, l'arbre primaire a une allure changeante chaque ¼ de tour, supérieure ou inférieure à l'entraînement. Cette "avance" ou ce "retard" est d'autant plus important que l'angle avec lequel l'articulation doit travailler est grand. Les simples articulations ne sont utilisées que là où cette "erreur" n'a pas d'incidence et/ou si la fréquence de rotation est très basse.. La rotation irrégulière de l'entraînement peut être évitée lorsqu'une seconde articulation est ajoutée. Ceci se passe soit dans l'articulation à grand angle, soit sur l'arbre de transmission. Ce qui est important, c'est que les deux fourches internes soient situées au même niveau et que les angles des deux articulations soient identiques. Simple articulation Articulations en tant qu'arbre de transmission intermédiaire à palier Simple articulation Simple articulation Deux simples articulations en tant qu'arbre de transmission sans compensation de longueur

6 Elève 5 Double articulation Ici le mouvement rotatif transmis n'est plus irrégulier. Les bouts d'arbres à relier peuvent être à angle droit et en même temps décalés parallèlement. Double articulation en combinaison d'articulations simples Double articulation avec pièce en H Articulation à grand angle Il s'agit d'une double articulation à centrage intérieur, ne peut être utilisée pour le déport parallèle des bouts d'arbres reliés. Le mouvement rotatif transmis est régulier, un développement de l'articulation jusqu'à 70 (jusqu'à 80 sur les modèles les plus récents) est admis, mais en usage permanent il ne peut aller que jusqu'à 35. Arbre de transmission à double articulation centrée et à compensation de longueur

7 Elève 6 Tubes profilés (profil coulissant) Lors des virages des modifications de longueur apparaissent en particulier sur les arbres de transmission entre le véhicule utilitaire et l'appareil. S'y ajoutent les mouvements longitudinaux naissant comme mouvement apparent dans un joint à croisillon coudé. En charge, les paires de tubes profilés doivent avoir une résistance au frottement la lus faible possible afin que la charge du palier reste, elle aussi, basse. Le profilé à rotule est particulièrement prévu pour la transmission des grands couples. En plus, les profilés doivent bien se centrer d'eux-mêmes, afin d'assurer un fonctionnement sans à- coups lors d'un régime supérieur à 00 tr. /min. Dispositif de sécurité Les arbres en rotations sont des éléments de machines pouvant présenter un danger mortel. C'est pour cette raison que les arbres de transmission doivent être habillés jusque pardessus les joints à croisillon. L'habillage ne doit pas tourner avec l'arbre. Etant donné que les bouts d'arbres du véhicule et de l'appareil doivent aussi être habillés, il en résulte une protection sûre se chevauchant. De plus, les arbres sous ou sur la machine doivent aussi être habillés. Arbre de transmission avec dispositif de protection Protection du profilé Bague d'étanchéité Revêtement plastique Moyeu de l'arbre cannelé Jambe de force tubulaire Arbre cannelé

8 Elève 7 Prévention des accidents Accrocher les chaînes de sécurité à un point solide. Réparer immédiatement ou remplacer les dispositifs de sécurité endommagés, bosselés ou usés. Lors de pannes sur la machine, débrayer la prise de force avant de quitter le véhicule et attendre l'arrêt complet de tous les éléments de la machine. Ne jamais débrayer les arbres en dételant l'appareil ou en désenclenchant les demi-arbres. Toujours séparer l'arbre complet de la prise de force. Utiliser la machine uniquement au régime indiqué. Sécurité du travail Les machines entraînées par prise de force ne doivent jamais être utilisées sans bouclier principal sur le véhicule, sans protection d'arbre de transmission ni sans tôle de protection sur le côté de la machine. Le bouclier principal et la tôle de protection correspondante sur la machine doivent aller jusque sous le joint à croisillon afin de former un habillage sans faille avec la protection de l'arbre de transmission.

9 8 Fiche de travail élève Nom de l'élève: Temps alloué: Score possible: Score 1. Que transmettent les arbres de transmission? 2. Parmi les différents types, on distingue les arbres à course libre et les arbres à accouplement de surcharge. Nommez les deux autres types d'arbres de transmission. 3. Dans quel domaine sont utilisés les arbres de transmission à course libre (accouplement de rattrapage)? 4. Une ligne d'arbre est constituée de plus de deux articulations avec les tubes profilés correspondants. Quel en est le domaine d'utilisation? 5. Par quel moyen rattrape-t-on les petites modifications de longueur sur un arbre à simple articulation? 6. Quel est l'angle admis sur une simple articulation à pallier à aiguilles?. 7. Quelle articulation monte-t-on lorsque les bouts d'arbres à relier sont à angle droit et simultanément à déport parallèle?

10 9 Fiche de travail élève Nom de l'élève: Temps alloué: Score possible: Score 8. Comment est le mouvement rotatif à transmettre sur une articulation à grand angle? 9. Jusqu'où faut-il habiller les arbres de transmission pour mettre en oeuvre un dispositif de protection?. Nommez les pièces désignées par les N s de 1 à 5. 1 = 2 = 3 = 4 = 5 =

11 Fiche de travail élève Exemplaire de l'enseignant Nom de l'élève: Temps alloué: 30 minutes Score possible: 0 Score 1. Que transmettent les arbres de transmission? Les arbres de transmission transmettent le couple nécessaire. 2. Parmi les différents types, on distingue les arbres à course libre et les arbres à accouplement de surcharge. Nommez les deux autres types d'arbres de transmission. a) Les arbres de transmission à pallier glisseur dans le joint à croisillon. b) Les arbres de transmission à pallier à aiguilles dans le joint à croisillon. 3. Dans quel domaine sont utilisés les arbres de transmission à course libre (accouplement de rattrapage)? On monte des arbres de transmission à course libre lorsque des masses importantes doivent être accélérées et qu'elles doivent tourner librement lors d'interruptions de service. 4. Une ligne d'arbre est constituée de plus de deux articulations avec les tubes profilés correspondants. Quel en est le domaine d'utilisation? Pour surmonter de grandes distances avec un angle de flexion avantageux. 5. Par quel moyen rattrape-t-on les petites modifications de longueur sur un arbre à simple articulation? Les petites modifications de longueur sont rattrapées par une fourche d'articulation positionnée en conséquence. 6. Quel est l'angle admis sur une simple articulation à pallier à aiguilles? L'angle maximum admis est de Quelle articulation monte-t-on lorsque les bouts d'arbres à relier sont à angle droit et simultanément à déport parallèle? Dans ce cas on monte une double articulation.

12 11 Fiche de travail élève Exemplaire de l'enseignant Nom de l'élève: Temps alloué: Score possible: Score 8. Comment est le mouvement rotatif à transmettre sur une articulation à grand angle? Le mouvement rotatif à transmettre est uniforme. 9. Jusqu'où faut-il habiller les arbres de transmission pour mettre en oeuvre un dispositif de protection? Il faut habiller les arbres de transmission jusque pardessus le joint à croisillon.. Nommez les pièces désignées par les N s de 1 à 5. 1 = Protection du profilé 2 = Joint 3 = revêtement en plastique 4 = Moyeu de l'arbre cannelé 5 = Jambe de force tubulaire

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