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MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION NATIONALE
BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL CONSTRUCTION DES CARROSSERIES Session : 2016 E.1- ÉPREUVE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
Sous-épreuve E11
UNITE CERTIFICATIVE U11 Analyse d'un système technique Durée : 3 h Coef. : 2
Ce dossier CORRIGE comprend 19 pages numérotées 1/19 à 19/19
Le candidat répondra aux questions directement sur le document réponses. INTRODUCTION Avant de commencer ce questionnaire, vous devez prendre connaissance du
contenu du dossier technique, notamment de la mise en situation. |[pic] |
| | | [pic]
Un client souhaite s'équiper afin de collecter et transporter jusqu'à
26 000 litres de lait. Vous devez ainsi analyser les caractéristiques d'une semi-remorque complète
(citerne + châssis + coffre technique) proposé au client.
Il faut en particulier : - Vérifier la charge au niveau du train d'essieux afin de respecter les
normes et la législation routière.
- Valider la solution constructive d'évolution de l'ouvrant du coffre
technique.
- Étudier l'installation sur le châssis du coffre technique situé à
l'arrière. Partie 1 : Analyse fonctionnelle et structurelle 1.1 - Complétez le graphique de l'expression du besoin (bête à corne).
1.2 - Complétez le diagramme des inter-acteurs (diagramme pieuvre) et
le tableau des fonctions du système : |Fonctions |Enoncé de la fonction |
|FP1 |Permettre au client de collecter et transporter du lait|
|FP2 |Permettre au client d'atteler la semi-remorque au |
| |tracteur |
|FC1 |Permettre de transférer du lait |
|FC2 |Assurer une fixation avec le châssis équipé du train |
| |roulant |
|FC3 |Respecter les normes et la législation en vigueur |
|FC4 |Résister au milieu ambiant |
|FC5 |Être facile d'entretien pour l'hygiène alimentaire |
|FC6 |S'adapter à l'énergie du tracteur |
|FC7 |Limiter l'usure par ripage des pneumatiques sur la |
| |route |
1.3 - D'après les solutions techniques de la mise en situation,
associez aux fonctions (FT) les solutions techniques :
Extrait du FAST Partie 2 : Etude statique des charges et vérifications par rapport aux
normes routières Cette analyse permettra de vérifier les charges par rapport aux normes
routières (voir le document technique page 5 et 6/9 « extraits des normes
routières ») [pic]
Données : - Le client souhaite une capacité de 26000 Litres de lait
- Indications inscrites sur le Tracteur à 3 essieux du client :
PV : 7 T 500kg
PTAC : 19 T
PTRA : 44 T
- Indications inscrites sur la remorque :
PV : 8 T
PTAC : 38 T - L'accélération de la pesanteur est de : g = 9.81 m/s²
- La masse du coffre technique : 300 kg (inclus dans le PV)
Etude des charges 2.1 - Cochez la catégorie du véhicule étudié : |Cocher |Catégorie |
| |Train routier |
|x |Véhicule articulé |
| |Train double | 2.2 - Donnez le PTRA du camion et les deux Poids à Vide : Voir données |PTRA = |44T |
|PV tracteur = |7,5T |
|PV remorque = |8T | 2.3 - En déduire le Poids à Vide du camion (tracteur + remorque) équipé du
coffre technique |Calcul : PV = PVtracteur + PVremorque |PV = |15,5 T |
|= 7,5 T + 8 T = 15,5 T | | | 2.4 - Calculez la Charge Utile transportée par le client (chargement) : |Calcul : CU = 38 T - 8 T |CU = |30T |
2.5 - Calculez le poids du produit transporté par le client. Conclure. Masse lait = 26000 x 1.03 = 26780 kg donc 26,78T Comparaison avec CU: 26,78 T < 30 T donc le client peut transporter 26000 L
de lait 2.6 - En déduire le Poids Total Roulant camion (PTR)
|PTR = |42,28 T | Calcul : PTR = PVtracteur + Premorque
= 7.5 + 8 + 26.78 = 42.28
2.7 - D'après la définition du PMA, donnez les 3 valeurs du PMA du camion : |Cas a) |PTRA = 44T |En déduire le PMA : |
| | | |
| | | |
| | |PMA = 44T |
|Cas b) |PV tracteur + PTAC s/rem = | |
| |7.5 + 38 = 45.5T | |
|Cas c) |(3+3) 6 essieux = 44T | |
2.8 - D'après le code de la route, le camion est-il autorisé à circuler ?
Justifiez ? Oui car PTR < PMA
Etude statique On se propose de faire l'étude statique de la semi-remorque attelée au
tracteur. But de l'étude : La position des sabots et des demi-anneaux est déterminée par l'étude des
charges au niveau du train d'essieux.
Afin de vérifier le respect de la règlementation au niveau des charges,
déterminez les actions mécaniques en A et en B. Données : - Le poids de la remorque sera appliqué au centre de gravité G
- La résultante des actions de la remorque sur le tracteur est considérée
au point A
- La résultante des actions du train d'essieux sur le sol est considérée
verticale au point B
- Le poids de la semi-remorque pour l'étude est de 36 000 daN Hypothèses : - On admettra un plan de symétrie (0, x, y)
- Les frottements aux contacts sont négligés
- Le sol sera considéré parfaitement horizontal
2.9 - On isole la semi-remorque pleine de lait
Complétez le graphe des actions mécaniques extérieures (AM) et
des points d'application (PA) : 2.10 - Indiquez sur la figure 1 et à partir de la documentation technique
les valeurs X1 et X2. 2.11 - Modélisez, sur la figure 1, les actions mécaniques extérieures sur
la semi-remorque (sans échelle de tracé) :
Figure 1 [pic] 2.12 - Faire le bilan des actions mécaniques extérieures à la remorque en
remplissant le tableau (mettre un point d'interrogation lorsqu'on ne
connaît pas à ce stade de l'étude la réponse) |Action |Point |Direction |Sens |Intensité en N|
|Mécanique(A.M.) |d'application| | | |
| |(P.A.) | | | |
| |G |I |Vers bas|360000 N |
| |A |I |? Vers |? 130345 N |
| | | |haut | |
| |B |I |? Vers |? 229655 N |
| | | |haut | | 2.13 - Enoncez le Principe Fondamental de la Statique au point A et en
déduire les équations : |Enoncé : |
| |
|Un système soumis à trois forces (ici parallèles) est en équilibre statique si et |
|seulement si la somme vectorielle de ces forces est nulle et la somme des moments |
|en tout point de ces forces est nulle. |
|Equations : |
| |
| |
| |
| |
|Au point A |
| |
2.14 - Déterminez par le calcul les forces exercées en A et B :
|Résultats |
| |
|A = 130345 N |
| |
|B = 229655 N | 2.15 - D'après le code de la route, la charge au niveau du train d'essieux
respecte-t-elle la norme ? Justifiez. Oui, la norme est respectée puisque B = 22,9655 T < 26 T : La charge au train d'essieux d'environ 23 T reste inférieure au 26 T
autorisées. Partie 3 : Etude technologique de l'essieu suiveur 3.1 - Identifiez les différents éléments technologiques d'un essieu
suiveur en complétant le tableau des repères de la figure 2 :
Figure 2 [pic]
|Repères |Eléments technologiques |
|B |Ensemble fusée |
|B1 |Pivot |
|B2 |Fusée |
|E |Vérin amortisseur |
|C |Barre d'accouplement |
|F |Verrouillage |
|A |Corps d'essieu |
|D