CHARIOT FILOGUIDE

Présentation

Un chariot filoguidé est utilisé dans une usine pour transporter automatiquement des pièces. Reposant sur trois roues, il est guidé à l'aide d'un fil métallique, noyé dans le sol à une faible profondeur (1 à 3 cm). Le fil est détecté par deux capteurs à induction.

Le dessin d'ensemble représente la partie motrice du chariot. La chaîne cinématique se compose :

• Du moteur électrique 5.
• Du réducteur de vitesse comportant les roues dentées 6, 23, 7 et 27.
• De la roue constituée du moyeu 16 et du pneu 17.

Travail demandé

Activité 1 : Etude technologique

Eléments de fixation

Pour la fixation du pignon 6 sur l'arbre du moteur 5 :

• Comment se fait l'arrêt en rotation entre ces deux pièces?
• Comment se fait l'arrêt en translation entre ces deux pièces?

Pour la fixation de la roue dentée 23 sur le pignon arbré 7 :

• Comment se fait l'arrêt en rotation entre ces deux pièces?
• Comment se fait l'arrêt en translation entre ces deux pièces?

Pour la fixation de la roue dentée 27 sur l'arbre 32 :

• Comment se fait l'arrêt en rotation entre ces deux pièces?
• Comment se fait l'arrêt en translation entre ces deux pièces?

Guidage en rotation du pignon arbré 7

Le pignon arbré 7 est lié au corps 26 par 2 roulements. Indiquer les types des roulements et leurs repères.

Le montage de ces roulements est :

[ ] à arbre tournant
[ ] à alésage tournant

En tenant compte de la règle sur le montage des roulements :

Les bagues extérieures des roulements sont montées : [ ] Avec jeu      [ ] Avec serrage
Les bagues intérieures des roulements sont montées : [ ] Avec jeu      [ ] Avec serrage

La bague extérieure du roulement de gauche est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague intérieure du roulement de gauche est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague extérieure du roulement de droite est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague intérieure du roulement de droite est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

Guidage en rotation de l'arbre 32

L'arbre 32 est lié à la chape 30 par 2 roulements. Indiquer les types des roulements et leurs repères.

Le montage de ces roulements est :

[ ] à arbre tournant
[ ] à alésage tournant

En tenant compte de la règle sur le montage des roulements :

Les bagues extérieures des roulements sont montées : [ ] Avec jeu      [ ] Avec serrage
Les bagues intérieures des roulements sont montées : [ ] Avec jeu      [ ] Avec serrage

La bague extérieure du roulement de gauche est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague intérieure du roulement de gauche est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague extérieure du roulement de droite est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

La bague intérieure du roulement de droite est-elle arrêtée en translation?

[ ] Non
[ ] Oui du coté gauche par la pièce ...........
[ ] Oui du coté droit par la pièce ...........

Lubrification

La lubrification des roulements et des engrenages se fait :
[ ] A la graisse      [ ] A l'huile      [ ] Par brouillard d'huile

Etanchéité

Le joint d'étanchéité 1 assure une étanchéité : [ ] Statique      [ ] Dynamique
Le joint d'étanchéité 28 assure une étanchéité : [ ] Statique      [ ] Dynamique
Le joint d'étanchéité 31 assure une étanchéité : [ ] Statique      [ ] Dynamique

Activité 2 : Etude du train d'engrenage

1. Proposer un schéma cinématique en vue plane de la partie motrice du chariot.
2. A partir de la nomenclature, retrouver les nombres de dents Z6, Z7, Z23 et Z27.
3. Quel est le rapport de transmission r₁ de l'engrenage constitué des roues 6 et 23?
4. Quel est le rapport de transmission r₂ de l'engrenage constitué des roues 7 et 27?
5. La vitesse de rotation du moteur électrique est N6 = 3000 tr/min. Calculer :
   • La vitesse de rotation N7 du pignon arbré 7.
   • La vitesse de rotation N32 de l'arbre 32.
6. Calculer de trois manières différentes le rapport de transmission r du réducteur.
   • A partir des vitesses de rotation N6 et N32.
   • A partir des rapports de transmission r₁ et r₂.
   • A partir des nombres de dents Z6, Z7, Z23 et Z27.
7. Connaissant la vitesse de rotation N32 de l'arbre 32, calculer :
   • La vitesse angulaire ω32 de l'arbre 32.
   • La vitesse V du chariot filoguidé.
8. Calculer les diamètres primitifs d6, d7, d23 et d27.
9. Calculer les entre-axes :
   • e1 entre les pièces 6 et 23
   • e2 entre les pièces 7 et 27
   • e3 entre les pièces 6 et 27

Activité 3 : Etude énergétique

1. Le moteur électrique est alimenté sous une tention U = 48 V et un courant I = 13,5 A. Calculer la puissance électrique Pe consommée par ce moteur.
2. Le rendement du moteur est η_m = 0,8. En déduire la puissance Pa disponible sur l'arbre du moteur.
3. Le rendement du réducteur est η_r = 0,7. En déduire la puissance Ps disponible sur l'arbre 32.
4. La vitesse de rotation du moteur électrique étant N6 = 3000 tr/min, calculer le couple Ca disponible sur l'axe du moteur 5.
5. Connaissant la vitesse angulaire ω32 de l'arbre 32 (calculé à l'activité 2), en déduire le couple Cs exercé par l'arbre 32 sur la roue (le moyeu 16).

Activité 4 : Modélisation volumique de l'arbre 32

Modéliser l'arbre 32 à l'aide du logiciel SolidWorks, réaliser une mise en plan du modèle puis sauvegarder cette mise en plan au format dxf.

Activité 5 : Modification de la mise en plan de l'arbre 32

L'axe 32 ayant été modélisé en 3D, on en a fait une mise en plan au format DXF, format standard en dessin 2D. On demande de reprendre cette mise en plan pour en améliorer la présentation.

Cette mise en plan peut être téléchargée en cliquant sur le lien suivant : Piece32.DXF

1. Après avoir lancé le logiciel de dessin 2D QCaD, commencer par créer trois calques :

• FORT Couleur : Blanc / Noir Largeur : 0.50mm Type : Plein
• FIN Couleur : Bleu Largeur : 0.25mm Type : Plein
• AXE Couleur : Vert Largeur : 0.25mm Type : Axe

2. Placer ensuite toutes les entités dans leurs calques respectifs. Pour cela, sélectionner le menu EDIT puis Editer Attributs de l'objet.

• Les hachures se mettent dans le plan FIN, ainsi le trait vertical à gauche délimitant la coupe partielle C-C.
• Les axes se mettent dans le plan AXE.
• Toutes les autres entités se mettent dans le plan FORT.

On notera que les entités peuvent être sélectionnées une à une en cliquant dessus ou à l'aide d'une fenêtre.

3. Rajouter les axes manquants. Sélectionner le calque AXE, puis afficher le menu Lignes puis Ligne avec deux points.

4. Remplacer les textes COUPE A-A par A-A, COUPE B-B par B-B, COUPE C-C par C-C.

5. Rajouter le taraudage :

• Sur la coupe A-A.
• Sur la vue en perspective.

6. Dessiner un cartouche.

7. Pour terminer, sauvegarder votre travail.