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THÈME SOCI é TAL : SANTÉ PROBL é MATIQUE : Le ressort permet-il de limiter l’effort de clampage à la valeur de 10N, comme spécifié dans le cahier des charges? Le moteur de clampage est-il correctement dimensionné? OBJECTIFS :

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Presentation Transcript
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THÈME SOCIéTAL:

SANTÉ

PROBLéMATIQUE :

  • Le ressort permet-il de limiter l’effort de clampage à la valeur de 10N, comme spécifié dans le cahier des charges? Le moteur de clampage est-il correctement dimensionné?
  • OBJECTIFS :
  • - l’analyse des performances attendues, pour le clampeur et le moteur de clampage, par le cahier des charges du constructeur,
  • - la mise en œuvre des systèmes dans leurs conditions réelles d’exploitation en vue d’obtenir des données de mesures permettant de quantifier des performances mesurées,
  • - la mesure de l’écart performances mesurées / performances attendues.
  • SITUATION DANS LE CYCLE DE FORMATION :

1ière année du cycle terminal

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PROBLÈME TECHNIQUE

  • Vérifier que le ressort limite l’effort de clampage à 10N.
  • Dans un premier temps, on devra déterminer la raideur k du ressort (non fournie par le distributeur du produit)
  • On pourra alors, par une manipulation (mesure sur la maquette de l’allongement du ressort), en déduire la force de rappel du ressort dans la position clampée.
  • Ensuite, on vérifiera si l’effort de clampage est compatible avec celui indiqué dans le cahier des charges et si le moteur fournit un couple suffisant.
  • Enfin, on interprétera les écarts éventuels.

CENTRES D’INTÉRÊT

  • CI1: analyser un système. fonctionnellement et structurellement.
  • CI2: expérimenter et mesurer sur un système.
  • CI3: analyser des constituants d’un système réel d’un point de vue structurel et comportemental.
  • ORGANISATION DE LA CLASSE
  • L’enseignant s’appuie sur une étude de cas constituée de cours, TD, activités expérimentales.
  • Le laboratoire est équipé d’un système réel instrumenté.
  • Les élèves sont répartis par groupe de trois ou quatre.
  • La séquence s’adresse à une partie de la classe selon les effectifs et l’organisation pédagogique. Il sera nécessaire de mettre en parallèle 2 ou 3 études de cas. (en fonction de l’effectif de la classe)
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Les connaissances et capacités à transmettre du programme de Sciences de l’Ingénieur

A3 : Comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts.

B3 : établir de façon analytique les expressions d’efforts (force, couple, pression, tension, etc.) et de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.)

C1 : Maîtriser les fonctions des appareils de mesures et leurs mises en œuvre

C2 : mettre en œuvre un appareil de mesure

Paramétrer une chaîne d’acquisition

A3 : Traiter des données de mesures

Quantifier des écarts entre des valeurs attendues et des valeurs mesurées

C1 : prévoir l’ordre de grandeur de la mesure

C2 : analyser les résultats expérimentaux

Traiter les résultats expérimentaux, et extraire la ou les grandeurs désirée(s)

C1 : justifier les caractéristiques (calibre, position, …) d’un appareil de mesure

B1 : utiliser les lois et relations entre les grandeurs

D1 : rechercher une information dans un dossier technique

Effectuer la synthèse des informations disponibles dans un dossier technique

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ORGANISATION TEMPORELLE DE LA SÉQUENCE

TP (2h)

TP (2h)

Cours (2h)

Cours (2h)

TD (2h)

TD (2h)

TP (2h)

Cours/TD (2h)

Restitution/Synthèse (2h)

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Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE

  • Activités pratiques n°1 (semaine 1, séance 1)
    • Mettre en œuvre le montage expérimentalpour la mesure statique de k.
    • Effectuer les manipulations et déterminer la raideur du ressort.
    • Visualiser et exploiter la vidéo pour déterminer, par une méthode dynamique, la raideur k du ressort.
    • Caractériser les écarts éventuels entre les résultats obtenus à l’aide des deux méthodes.
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Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE

  • Activités pratiques n°2 (semaine 2, séance 1)
    • Mettre en œuvre la maquetteafin d’effectuer la mesure de l’allongement du ressort.
    • L’allongement du ressort étant mesuré, déterminer l’effort de rappel correspondant (utiliser le TP1 pour la valeur de la raideur)
    • Par un tracé de statique graphique, déterminer l’effort de clampage et le comparer à la valeur indiquée dans le cahier des charges.
    • Caractériser les écarts éventuels.
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Hémomixer : SOUS ENSEMBLE CLAMPAGE

Activités pratiques n°3 (semaine 3, séance 1)

  • Mettre en œuvre le système afin d’effectuer la mesure du courant absorbé par le moteur de clampage, dans le but d’en déduire le couple.
  • Conclure quant à la valeur déterminée précédemment et caractériser les écarts éventuels.