CNC 2001 MP Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2001, filière MP, en 4 heures. Thème : Machine de production d'enveloppes primaires en élastomère : enroulement sur tambour, contrôle de tension et grafcet.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• A - Présentation. Présentation de la machine et de ses huit modules fonctionnels (enroulement, déroulement, contrôle de tension, amenage, accrochage, coupe, soudage, évacuation) et description du cycle en deux phases d'enroulement. Partie sans question.
  À revoir : Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• B - Partie mécanique, I : étude géométrique et cinétique. Longueur de bande dans la bobine par une suite arithmétique, longueur de la chute minimale, rayon variable de la bobine dérouleuse, moment d'inertie de la bande en fonction de l'angle et énergie cinétique du tronçon de bande.
  À revoir : Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• B - Partie mécanique, II : étude cinématique. Loi de vitesse en trapèze de l'enrouleuse : nature des mouvements, angles parcourus, durée du cycle et valeur de la vitesse maximale qui la minimise. Géométrie du dispositif de contrôle de tension et relation entre le déplacement du patin et les vitesses des deux tambours.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures, Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• B - Partie mécanique, III : étude dynamique. Équation du mouvement du tambour enrouleur, allure du couple sur un cycle et puissance maximale du moteur. Inertie équivalente et couple résistant ramenés sur l'arbre moteur, puis théorème du moment dynamique pour exprimer la tension de la bande.
  À revoir : Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• C - Partie automatique. Moteurs à courant continu et schémas fonctionnels de la position de l'enrouleuse et de la vitesse de la dérouleuse. Identification sur un diagramme de Bode, marges de stabilité, réponse impulsionnelle, gain, pulsation propre et amortissement en boucle fermée, erreurs statique et de traînage, réglage du gain pour 45 degrés de marge de phase et lecture d'une réponse indicielle du deuxième ordre.
  À revoir : Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction, Équations différentielles linéaires du second ordre, Filtrage linéaire
• D - Partie modélisation par grafcet. À partir du tableau d'entrées-sorties et d'un grafcet à macroétapes : règles d'évolution, activité simultanée des macroétapes, durée d'un cycle et moment de l'arrêt quand l'autorisation de production est retirée.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Filtrage linéaire

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