Corrigé Bac S option SI session 2006 Coffre motorisé de Peugeot 607

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1 A- Etude fonctionnelle Corrigé Bac S option SI session 2006 Coffre motorisé de Peugeot 607 A-1 Réceptivités manquantes t1 : demande d ouverture t2 : demande de fermeture A-2 diagramme FAST FT11 ouvrir FT111 transformer l énergie électrique en énergie mécanique de rotation S3 moteur électrique FT112 Adapter vitesse et couple d ouverture FT113 transmettre le mouvement FT114 Guider en rotation le hayon FT115 Assister le mouvement S1 réducteur à engrenage S7 S4 articulation hayon S6 amortisseur FT12 Détecter un obstacle FT121 Mesurer la vitesse FT122 gérer l information vitesse S2 capteur angulaire S5 calculateur A-3 chaîne d énergie Alimenter Distribuer Convertir Adapter et transmettre Action Moteur élec Energie élect continue 12V Tension 0 ou 12V Energie mécanique de rotation (C1 & ω1) Energie mécanique de rotation (C2 & ω2) Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 1/8

2 A-4 : B- Validation du choix des amortisseurs B-1 : déterminations de l effort sur un vérin 1) Isolons l ensemble 5 (tige + corps) : Bilan des actions mécaniques : Actions méca Point d application Direction Sens Norme F r F? (FE)?? F ( 1 5) F r E? (FE)?? E ( 2 5) Le solide est en équilibre appliquons le PFS : F r F ( 1 5 ) + F r E ( 2 5) 0 r Donc F r F ( 1 5 ) - F r E ( 2 5) donc les deux actions mécaniques ont la même norme, la même direction (droite d action (FE)) et un sens opposé. 2) Isolons le hayon 2 Bilan des actions mécaniques : Etant donnée que la biellette 3 n exerce aucune action sur le hayon (voir r r énoncé) on peut dire que l action en B est nulle : F 0 B(3 2) Actions méca Point d application Direction Sens Norme P r G verticale Vers le bas 160N F r E (FE)?? E ( 5 2) F r A??? A( 1 5) Appliquons le PFS : P r + F r E ( 5 2) + F r A( 1 5 ) 0 r Les trois forces sont concourantes en un point I et coplanaires, traçons le triangle des forces. Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 2/8

3 G F r E ( 5 2) F r A( 1 5) Amortisseur A E I F Echelle des forces 1mm->2N F r 280N et F r Donc F r E (5 2) 2 A(1 5) E (5 2) 270N Donc en tenant compte de la symétrie, l effort dans chaque amortisseur est de : 135N le choix du constructeur (350N) est validé. B-2 : Interprétation des courbes de l effort manuel Pour un angle α27.7 l effort manuel est nul, donc le hayon est en équilibre. Si on relâche le hayon avant α27.7 le hayon s ouvre jusqu à l angle 89 car l action manuelle que doit exercer la personne pour vaincre l effort des amortisseurs en projection sur y est négatif donc vers le bas. Si aucune action ne s applique sur le hayon les amortisseurs assistent l ouverture et le hayon se lève. Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 3/8

4 Si on relâche le hayon après α27.7 le hayon se ferme car l action manuelle que doit exercer la personne en projection sur y est positif donc vers le haut. Ce qui veut dire que la personne doit retenir le hayon pendant cette phase. L effort maxi que doit exercer la personne pour la fermeture du hayon est de 58N<70N donc l effort manuel de fermeture est vérifié. C- Validation du temps d ouverture C-1 calcul du rapport de transmission Formule générale : r Zmenantes donc r( Zmenées ( S / m) m / S) Zménées Zménantes Appliquons la formule au problème posé : r ( m / S) 1165 donc r ( S / m) 0, Calcul de la vitesse de sortie (secteur denté Ns) NS r( S / m) donc NS 0, tr / min Nm L ouverture du hayon correspond à un angle du secteur denté de tour <->360 donc 68.4 <->0.19 tour 0.19 Donc 0.06 min 4s 2.83 Donc le temps de fermeture ou d ouverture est de 4s C-3 C-4 Ouverture : environ 4 s Fermeture : environ 4s Les temps sont conformes au cahier des charges D- Validation des détections de fin de course D-1 U N C Cf DR4 Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 4/8

5 D-2 Cf DR4 D-3 Oui le capteur de position permet de déterminer si le coffre est ouvert ou fermé. La contrainte C3 est respectée puisqu il y a un capteur de position à la place de 2 capteurs de fin de course. E- Validation du choix du moteur E-1 E-2 E-3 Zone 1 : course normale Zone 2 : rencontre obstacle Zone 3 : Apres le temps de réaction la tension aux bornes du moteur est mise à 0V Zone 4 : inversion sens de rotation pendant un court instant Zone 5 : Remise à 0V de la tension moteur. Cf DR4 Csmax133 Nm et Ns2.8 tour/min soit ωs0.293 rad/s PsCsmax. ωs 39W PS 39 PM 96. 3W η η. η 0,5.0,9.0,9 S. 1 2 PAUa.Imot W Pm2Pa. ηs156.0,65101,4w Pm2Pm donc le choix est validé F- Etude d une modification constructive F-1 caractéristiques de la liaison Liaison Manivelle/sphère Complète Partielle Elastique Rigide Permanente Démontable Indirecte Directe Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 5/8

6 F-2 modification de la solution constructive Désignation des éléments utilisés : - Ecrou de type H M6 - Rondelle élastique d6 Lycée Louis Armand EAUBONNE Page 6/8

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