Modélisation des Actions Mécaniques

Bascule :

On a représenté ci-dessus de façon schématique un sous ensemble de machine à peser.

On néglige le poids de la bascule.

La masse de la pièce à peser est de m=20kg

Questions :

• Modéliser les actions mécaniques présente sur la bascule sous forme de vecteurs (nommez bien vos vecteurs), sur fig.2.
• Indiquer la valeur de la force en C (préciser le calcul).
• Ecrire la relation liant les 3 vecteurs forces permettant à la bascule de rester en équilibre.

Vérin double effet :

De l’huile sous pression est envoyée dans une des chambres du vérin. Cette pression s’applique sur le piston et provoque son déplacement.

Notation :

p : pression fournie par la pompe hydraulique (p = 100 bars).

Questions :

• Rechercher la résultante des forces en poussant (arrivée de l’huile sous pression en A).
• Rechercher la résultante des forces en tirant (arrivée de l’huile sous pression en B).

Butée de levage :

Ce système représente une butée faisant partie d’un système de levage, utilisée dans les garages pour soulever les voitures. En position basse, le plateau du système de levage repose sur la butée. Cette opération fait diminuer la cote Y de 100 mm.

Données :

- Ressort lo=1000mm

- Raideur du ressort : k = 100 N/mm

Question :

Déterminer l’effort produit par le ressort sur le plateau.

Panneau de signalisation :

La poussée du vent sur le panneau est modélisée par une pression : p = 0,3 bar

Questions :

• Calculer la valeur de la résultante des forces de poussée du vent sur le panneau R.
• Déterminer en A le moment de R.

Hélicoptère :

La rotation des pales principales entraîne, sous l'effet de la résistance de l'air, la création d'un couple C de 300 N.m, appliqué en A à l’hélicoptère. Un dispositif "anti-couple" aussi appelé "rotor de queue". Son but, vous l'avez compris, contrer le couple du rotor.

Questions :

• Déterminer le moment en A de .
• Quelle valeur doit avoir cette poussée de l'anti-couple pour équilibrer la cabine ?

Problème : Vérin pneumatique

1. Mise en situation :

Ce sont des vérins qui effectuent un travail dans un seul sens

. Ils permettent soit de pousser soit de tirer une charge, exclusivement. Un vérin pneumatique à simple effet n'a qu'une seule entrée d'air sous pression et ne développe un effort que dans un seul sens

. La course de retour à vide est réalisée par la détente d'un ressort de rappel incorporé dans le corps du vérin

1. Mode de fonctionnement

• Coloriez en rouge la zone occupée par l’air (comprimé) sous pression et en bleu celle par l’air en basse pression.

1. Mécanisme étudié 

Le vérin est utilisé ici dans une chaîne de conditionnement de médicaments, il pousse les boites dans un carton d’emballage

Désignation du vérin utilisé :

Vérin simple effet pneumatique JOUCOMATIC ref.43500470

1. Modélisation des actions mécaniques :

1. En vous aidant du document constructeur ci-dessus, déterminez le poids du vérin et placez le vecteur poids sur la figure ci-dessous.

Calcul :

1. Représentez (fig.5) sous forme de vecteur (sans échelle) l’effort du piston sur le ressort en A et celui du nez avant sur le ressort en B; lors de la sortie du piston. Vous nommerez correctement ces vecteurs.

Connaissant la course du vérin (écrasement du ressort), la longueur du ressort libre lo=35mm et la force de rappel max ; déterminer la raideur k de ce ressort.

1. En vous aidant du document constructeur de la page précédente :
1. Déterminez la force mini à 8 bars de poussée du vérin :
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Placez le vecteur force représentant la résultante de l’action de l’air comprimé sur le piston.

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