LPO Jeanne d Arc S Sciences de l Ingénieur Etude de document technique - 2H00

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1 PRESENTATION LPO Jeanne d Arc S Sciences de l Ingénieur Etude de document technique - H00 Le dispositif proposé est un camion grue de l EDF Ce camion permet de maintenir les poteaux électriques lors de leur mise en place dans le sol comme le montre la photo ci-dessus Le document réponse donne une représentation de ce camion à l échelle :80 (le camion du document réponse est simplifié par rapport à celui de la photo) Le poids du camion et de son bras de manipulation est modélisé par la force P, appliquée au point G et d intensité 3000daN Le poids du poteau est modélisé par la force P, appliquée au point G et d intensité 000daN Les contacts entre le sol et les roues sont supposés parfaits, ils sont modélisés par le vecteur force R appliqué en A pour les roues avant et le vecteur force R appliqué en B pour les roues arrière Le camion est considéré comme un système plan à cause de sa symétrie de forme et les contacts sont supposés parfaits et sans frottement Le but de ce travail est de déterminer si la sécurité des utilisateurs est assurée lors de différentes phases d utilisation du camion grue (on déterminera également les conditions d'utilisation limite) Travail demandé (par groupe de ou 3) : Répondre aux questions d'une des 3 études sur feuille Effectuer les tracés sur le document réponse Présenter les résultats de l'étude à la classe /5

2 ETUDE DU CAS OU LE POTEAU EST EN POSITION INCLINEE On souhaite vérifier que le camion ne bascule pas quand le poteau est dans la position inclinée Pour cela on procède à l'étude de l'équilibre statique du camion pour cette position ) la somme de tous les vecteurs forces extérieurs à (S) et agissants sur (S) est nulle ) la somme de tous les moments générés par ces mêmes vecteurs forces en un point quelconque est nulle problème de statique plane Tracer les supports des vecteurs forces P sur le document réponse Noter M et M les points d intersection entre le sol et les supports ( ) P Préciser les distances réelles suivantes : AB, BM et BM P 3 Rappeler la formule permettant le calcul du moment d un vecteur force dans le cas d un problème plan (utilisation des bras de levier) 4 Déterminer les vecteurs moments suivants : M P, B, M P, B et M R, B 5 Utilisez l équation des moments associée au principe fondamental de la statique pour 6 Utilisez l équation des résultantes associée au principe fondamental de la statique pour 7 En déduire si les conditions de sécurité sont vérifiées 8 Préparer un résumé de la méthode et des résultats pour la classe (support informatique) /5

3 ETUDE DU CAS OU LE POTEAU EST POTEAU EN POSITION VERTICALE On souhaite vérifier que le camion ne bascule pas quand le poteau est dans la position verticale Pour cela on procède à l'étude de l'équilibre statique du camion pour cette position ) la somme de tous les vecteurs forces extérieurs à (S) et agissants sur (S) est nulle ) la somme de tous les moments générés par ces mêmes vecteurs forces en un point quelconque est nulle problème de statique plane Tracer les supports des vecteurs forces P sur le document réponse Noter M et M les points d intersection entre le sol et les supports ( ) P Précisez les distances réelles suivantes : AB, BM et BM P 3 Rappeler la formule permettant le calcul du moment d un vecteur force dans le cas d un problème plan (utilisation des bras de levier) 4 Déterminer les vecteurs moments suivants : M P, B, M P, B et M R, B 5 Utilisez l équation des moments associée au principe fondamental de la statique pour 6 Utilisez l équation des résultantes associée au principe fondamental de la statique pour 7 En déduire si les conditions de sécurité sont vérifiées 8 Préparer un résumé de la méthode et des résultats pour la classe (support informatique) 3/5

4 3 RECHERCHE DE LA POSITION LIMITE DE BASCULEMENT On souhaite déterminer la distance maximale BM que le poteau doit atteindre pour faire basculer le camion Pour cela on procède à l'étude de l'équilibre statique du camion ) la somme de tous les vecteurs forces extérieurs à (S) et agissants sur (S) est nulle ) la somme de tous les moments générés par ces mêmes vecteurs forces en un point quelconque est nulle problème de statique plane 3 Tracer les supports des vecteurs forces P sur le document réponse Noter M et M les points d intersection entre le sol et les supports ( ) P 3 Précisez les distances réelles suivantes : AB et BM (BM est inconnue dans ce cas) P 33 Rappeler la formule permettant le calcul du moment d un vecteur force dans le cas d un problème plan (utilisation des bras de levier) 34 En cas de basculement du camion que peut-on dire de R? 35 Déterminer les vecteurs moments suivants : M P, B, M P, B et M R, B 36 Utilisez l équation des résultantes associée au principe fondamental de la statique pour en déduire l intensité de R 37 Utilisez l équation des moments associée au principe fondamental de la statique pour déterminer la distance BM 38 Préparer un résumé de la méthode et des résultats pour la classe (support informatique) 4/5

5 Plan de situation des forces : DOCUMENT REPONSE Echelle des longueurs : mm80mm 5/5