Semestre 2

SAE2.05

Conception et dimensionnement d’une pièce de sécurité

Objectif

L’objectif de la situation authentique est de concevoir un sous ensemble (bras – étrier – tirant ) ayant pour vacation d’assurer la liaison entre l’axe du palonnier et le GMP (Groupe Moto Pompe)

Comment on s’y prend ?

Pour bien dimensionner une structure mécanique il faut d’abord connaître ses interactions avec son environnement extérieur selon les sollicitations auxquelles elle sera soumises.
C’est pourquoi notre démarche se constituera comme telle:
1- Recherche des sollicitations extérieures à notre système;
2- Comparaison avec les propriétés du matériau utilisé;
3- Validation du système.

Qu’est ce qu’il faut considérer ?

Nous devons prendre en compte:
.La Charge Maximale d’Utilisation (CMU) {qui est la charge maximale que le palonnier peut supporter en utilisation courante};
.La Charge Maximale Admissible (CMA) prenant en compte le coefficient de sécurité qui vaut 2.

Termes clés !

Resistance mécanique

PFS

Traction | Compression

Déformée structure

Limite d’élasticité

1. Sollicitations extérieures aux système

Le système est sollicité dans un fonctionnement statique. Nous nous intéresserons uniquement aux efforts en Traction et en cisaillement simples. On a ci-dessous les résultats de conception des trois ensembles : bras, étrier et palier. Avec dimensionnement préalable conformément à leur conditions d’utilisation.

Le bras

Le tirant

L’étrier

Conception du bras

Le bras doit être en liaison pivot avec l’axe de levage, le tirant et le groupe block moteur. Il est important de respecter l’encombrement mais aussi l’alignement des points de fixation dans le bras. N’étant pas possible d’aller d’un point à un autre en ligne droite, il faudra contourner légèrement l’obstacle afin de relier les points.

Conception du tirant

Le tirant est en liaison pivot avec le bras et l’étrier. Sa longueur est dépendante des points donnés, celle définis dans le cahier des charges. Celui-ci n’a rien de spécifique. Les angles abrupts ont été réduits au maximum pour des raisons de concentration de contraintes.

Conception de l’étrier

L’étrier est en pivot avec le tirant et en encastrement avec le groupe moteur (GMP). Il devra se fixer sur le GMP aux points B’ (taraudage M 20) grâce à des vis M20. Son encombrement est fixé par celui du GMP signifié dans le cahier des charges.

Bilan des conceptions et résultats de testes

Avec les dimensions précédentes respectées, nous devons à présent procéder à un test de validation. Dans l’atelier d’éléments finis, nous testons la conformité de nos dimensionnements au exigences du cahier des charges. Pour cette étude, nous nous limitons qu’à la contrainte de Von Mises en traction pure. Les résultat sont plutôt concluants avec un maillage relativement fin. Nous pouvons alors conclure la validité du modèle adopté. Tout de même, des axes d’amélioration sont possibles comme la réduction de certaines dimensions du tirant et l’optimisation topographique de l’étrier pour éviter les excès de matière inutile.

Valeur ajoutée

Dans cette Situation d’Apprentissage et d’Evaluation, j’ai appris à concevoir et dimensionner une pièce mécanique respectant un cas concret d’utilisation. J’ai su appliqué les notions vu en cours de Dimensionnement De Structure (DDS), en Conception CAO et en Résistance Des Matériaux (RDM) pour réussir à valider le Cahier Des Charges Fonctionnel (CDCF). J’ai également appris à isoler un sous-système faisant partir d’un ensemble plus grand envi d’étudier ses interactions avec son milieu extérieur en terme d’efforts extérieurs et pour finalement aboutir au Principe fondamental de la Statique (PFS).

Rapport du projet

Note du projet

RAPPORT

16/20