MARTEAU PILON

Mise en situation

Le marteau pilon est une machine-outil utilisée pour fabriquer toutes sortes de pièces forgées. Il permet d'emboutir, de couper, d'assembler ou d'imprimer tout type d'alliage métallique. Il est constitué d'un marteau et d'une enclume, sur lesquels se fixent divers outils : Etampes à planer, étampes coniques, étampes ciseau, étampes bombées... Un vérin pneumatique soulève le marteau jusqu'à sa position haute puis le laisse retomber sur la matière à déformer.

5Pédale de pied
4Couvercle de protection du marteau
3Corps de la machine
2Bouton d’alimentation principale
1Arrêt d’urgence
REP.DESIGNATION

Hypothèses et données

Travail demandé

  1. Si on admet que l'énergie mécanique du marteau ne varie pas au cours de sa chute, avec quelle vitesse Vth, en m/s, le marteau frappe-t-il la pièce à forger?
  2. Quelle énergie Ef, en J, est perdue au cours de la chute du marteau, à cause des frottements?
  3. Estimer la valeur de la force de frottement F, en N, supposée constante.
  4. Calculer l'énergie potentielle Ep, en J, acquise par le marteau amené à sa position haute.
  5. Quelle énergie E, en J, est consommée par le marteau pendant une minute?
  6. En déduire la puissance correspondante P, en W.
  7. Quel temps t, en s, dure la chute du marteau si son accélération reste constante?
  8. Quelle fréquence nth, en coups/min, serait-il théoriquement possible d'atteindre?