PLATEFORME DE TRANSPORT

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1 Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable PLATEFORME DE TRANSPORT T erm STI2D CIx : Synthèse TD ET. Introduction PLATEFORME DE TRANSPORT Les plateformes de transport à pignon et crémaillère sont utilisées sur les chantiers de construction ou de rénovation de bâtiments. Elles permettent l élévation des personnels et des matériaux sur toute la hauteur de travail tout en assurant la sécurité des utilisateurs. La plateforme étudiée à une charge maximale de tonne. Elle est alimentée par un réseau triphasé 3 x 4 V 5 Hz (modèle EHPM Mini triphasé). CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles /6

2 2. Caractéristiques techniques Charge maximale Vitesse de déplacement Hauteur maximale Alimentation électrique : kg 2 m/min 6 m L alimentation électrique est fournie par une armoire de chantier. Une prise de type P7 permet le raccordement du système à un réseau triphasé 3 x 4 V 5 Hz. Entrainement : Moteur asynchrone triphasé 23/4 V 5 Hz, 4 pôles. Puissance nominale Courant nominal Vitesse nominale 4 kw 6,5 A 437 tr/min Couple nominal Rendement Cos 28,4 Nm 82,6 %,8 Réducteur + pignon et crémaillère. Rapport de réduction Rendement Diamètre pignon Dimensions et poids : /37,5 75,2 % mm Encombrement maximum Dimension du plancher Poids à vide 76 x 655 mm 2 x 58 mm 37 kg Armoire, boitier de commande et de signalisation : Capteurs : S3 S4 S5 Fin de course montée Fin de course descente Surcharge S6 et S7 S8 et S9 S Barrières de sécurité fermées Portes fermées Passerelle fermée CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 2/6

3 3. Élévation de palettes de sacs de ciment. L on souhaite monter 7 sacs de ciments en utilisant la plateforme de transport. Les sacs de ciments sont livrés sur le chantier, en palettes, par un camion de 26 tonnes. Une palette comporte 6 niveaux de 7 sacs de ciment de 35 kg chacun. Question n : Déterminer le volume d une palette de sacs de ciments en m 3. Question n 2 : Combien de palettes doivent être commandées? La masse d une palette en bois est de 25 kg par m² de surface. Question n 3 : Déterminer la surface puis la masse de la palette (à vide) utilisée dans cette situation. Question n 4 : Calculer la masse totale (palettes chargées) qui doit être livrée. Question n 5 : Déterminer le nombre de camion de livraison nécessaire. L émission de CO2 du camion de livraison est de 26,5 g éq CO2 t - km -. Question n 6 : Calculez les émissions de GES (en kg éq. CO2) du camion lors de la livraison depuis la cimenterie située à Guerville dans les Yvelines jusqu au chantier de Versailles (distance de 49 km). Question n 7 : Justifier que les dimensions de la palette sont compatibles avec l utilisation de la plateforme de transport. Question n 8 : Déterminer si la plateforme est capable de transporter une palette complète en toute sécurité. Dans le cas contraire, combien de sacs de ciment faut-il retirer par palette. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 3/6

4 4. Comparatif de l impact environnemental des palettes bois ou plastique. La demande d information environnementale crédible est actuellement en croissance comme le montre l engagement des détaillants à non seulement améliorer, mais aussi divulguer le bilan environnemental de leur compagnie ainsi que des produits qu ils distribuent. C est dans ce cadre que l on vous demande de comparer l analyse de cycle de vie (A.C.V.) des palettes en bois avec des palettes en plastiques. Base de référence pour les calculs des différents scénarios : Produits Unité fonctionnelle Durée de vie (voyages / palette) Nombre de palettes Palette en bois voyages 2 voyages 5 palettes Palette plastique voyages voyages palettes Résultats de l étude : Question n 9 : Expliquer l intérêt de l unité fonctionnelle dans une analyse comparative de cycle de vie. Question n : Conclure quant à la palette la moins impactante pour l environnement. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 4/6

5 5. Chaine d énergie Question n : Compléter, à partir des informations à votre disposition, la chaine d énergie ci-dessous. La vitesse de levage de la plateforme est de 2 m min -. L accélération de la pesanteur g = 9,8 m/s 2. Question n 2 : Après avoir calculé la masse totale que la plateforme peut à soulever au maximum, puis la force correspondante, déterminer la puissance mécanique de translation (PMT) nécessaire pour lever cette charge à cette vitesse. Question n 3 : Déterminer la vitesse de rotation du pignon en rad s - puis en tour min -. On donne, ci-dessous, une perspective écorchée du réducteur. Pignon moteur Z = dents Roue de sortie Z 4 = 75 dents Question n 4 : Calculer le rapport de réduction de ce réducteur. Roue Z 2 = 55 dents Pignon intermédiaire Z 3 = dents Question n 5 : Déterminer la vitesse de rotation du moteur. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 5/6

6 Le rendement du réducteur (η réd.) est de 75,2 %. Question n 6 : Déterminer la puissance utile du moteur (P UMot.) pour un bon fonctionnement de la plateforme lorsqu elle est à charge maximale. Le moteur choisit convient-il? Question n 7 : Déterminer le couple moteur (C UMot.). Question n 8 : D après les caractéristiques du moteur, calculer la puissance électrique absorbée par le moteur (PAbs). Question n 9 : Calculer le temps (en minutes) nécessaire puis l énergie consommée (en joules et en W.h) pour monter 5 étages (5 mètres) avec la plateforme. Question n 2 : Compléter le graphique ci-dessous en indiquant les différents résultats déterminés précédemment (rendements, puissances mis en œuvre, couple, vitesses et force). F = V levage = P Abs = η mot.= P UMot. = η réd. = P MT = C UMot. = ω mot = R réd. = ω pignon = Moteur asynchrone Réducteur pignon crémaillère CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 6/6

7 6. Etude d une porte d accès Schéma de principe : D E F Bâti de la plateforme 3 Câble de retenu de la porte 5 Barre intermédiaire du garde-corps 2 Porte d accès 4 Barre principale du garde-corps 6 Barre verticale du garde-corps Question n 2 : Compléter le graphe des liaisons ci-dessous. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 7/6

8 Question n 22 : Compléter, pour les liaisons considérées, le tableau ci-dessous. Caractérisation de la liaison Degrés de liberté (ddl) Schématisation plane Schématisation spatiale CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 8/6

9 7. Schéma de puissance Question n 23 : Identifier en plaçant les noms suivants sur le schéma de puissance du système : - Contacteur (Descente) ; - Contacteur (Montée) ; - Fusible ; - Interrupteur sectionneur ; - Moteur triphasé ; - Relais de protection thermique ; - Sectionneur porte fusibles. Question n 24 : Donner le type de fonctionnement du système. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 9/6

10 8. Chaine d information Question n 25 : Compléter, à partir des informations à votre disposition, la chaine d information ci-dessous. Question n 26 : Indiquer le niveau logique ( ou ) des contacts ci-dessous. Niveau logique :. Niveau logique :. Niveau logique :. Niveau logique :. Question n 27 : Compléter les tableaux suivants en donnant pour chaque fonction : L équation, le schéma à contact(s), la table de vérité et le logigramme (symbole AFNOR) et le chronogramme. Fonction OUI : Équation Logigramme S = Schéma à contact Table de vérité CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles /6

11 Fonction NON : Équation S = Logigramme Schéma à contact Table de vérité Fonction ET : Équation S = Logigramme Schéma à contacts Table de vérité CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles /6

12 Fonction OU : Équation Logigramme S = Schéma à contacts Table de vérité Question n 28 : Compléter les équations suivantes. a + = a + = a + a = a + a = a = a = a a = a a = CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 2/6

13 9. Schéma de commande Question n 29 : Identifier les éléments suivants sur le schéma de commande du système. S3 : KM (rectangle) : KM2 (rectangle) : F2 : H : Question n 3 : Donner le rôle des contacts fermés au repos KM et KM2. Question n 3 : Donner, à partir du schéma de commande, les équations logiques des contacteurs KM et KM2. KM = KM2 = CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 3/6

14 CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 4/6 Question n 32 : On souhaite modifier le fonctionnement du voyant H4 en ne signalant le défaut barrières qu au moment où l opérateur appui sur une demande un déplacement de la plateforme. Table de vérité : - Compléter la table de vérité ci-dessous avant modification puis après modification. S S2 S6 S7 H4 Avant modification H4 Après modification Equation logique : - Donner, à partir de la table de vérité, l équation logique du voyant H4 après modification. H4 = - Simplifier cette équation. H4 =

15 Logigramme : - Proposer ci-dessous un logigramme pour le voyant H4 (portes logiques à 2 entrées maximum). Schéma à contact : - Proposer ci-dessous un nouveau schéma à contacts pour le voyant H4. Chronogrammes : - Compléter le chronogramme ci-dessous. CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 5/6

16 Question n 33 : On souhaite également modifier le fonctionnement du voyant H3 en ne signalant le défaut portes ou passerelle qu au moment où l opérateur appui sur une demande un déplacement de la plateforme. Schéma à contact : - Proposer, à l aide de la question précédente (32), une nouvelle équation logique pour le voyant H3. Schéma à contact: - Proposer ci-dessous un nouveau schéma à contacts pour le voyant H3. Question n 34 : - Proposer, à l aide des questions précédentes (32 et 33), une modification du schéma de commande pour les voyants H3 et H4. - Donner au moins un avantage et un inconvénient à cette solution. Avantage : Inconvénient : CIx TD ET Electroelsa E_ docx Lycée Jules Ferry Versailles 6/6