CNC 2004 PSI Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2004, filière PSI, en 4 heures. Thème : Poste d'imprégnation de stators de moteurs asynchrones : grafcets, pompe hydraulique à cylindrée variable et asservissement de la tête rotative.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Mise en situation. Fabrication de moteurs asynchrones et poste où les stators sont trempés dans un vernis puis centrifugés. Description du manipulateur de chargement et de l'unité d'imprégnation à tête rotative et bac mobile. Partie sans question.
  À revoir : Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• 1- Analyse fonctionnelle et structurelle. FAST du poste à compléter avec les solutions techniques, puis diagrammes SADT A-0 et A0 : fonctions, moyens et données d'entrée et de sortie.
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML, Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• 2- Etude séquentielle. Lecture des grafcets de marche, de démarrage et de fonctionnement normal. Chronogrammes et durée du cycle de démarrage, situations et réceptivités du passage au fonctionnement normal, calcul de la cadence horaire et écriture du grafcet d'arrêt.
• 3- Etude de la commande du déplacement du bac à vernis. Le bac est porté par un vérin commandé par un distributeur proportionnel. Présentation de la pompe à neuf pistons et cylindrée auto-réglable, de ses caractéristiques et du paramétrage de l'équipage mobile. Partie sans question.
  À revoir : Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance, Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Etude des liaisons. Graphe de structure de la pompe limitée à un piston, mobilités utile et interne, degré d'hyperstatisme. Torseurs cinématiques des liaisons piston-patin et patin-plaque, liaison équivalente obtenue et intérêt de cette réalisation.
  À revoir : Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique, Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Etude cinématique. Fermeture géométrique du mécanisme pour exprimer les paramètres en fonction de l'angle du barillet, puis cylindrée totale littérale et numérique mesurée sur le plan. Vitesse de glissement du patin sur la plaque.
  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
• Etude dynamique. Théorème de la résultante dynamique appliqué au patin puis au piston pour obtenir l'effort de contact. Recherche de la situation critique et de l'effort minimal qui garantit le non-décollement du patin.
  À revoir : Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• 4- Etude de la commande de la tête rotative. Moteur à courant continu et réducteur : équations dans le domaine de Laplace, schéma fonctionnel et fonction de transfert canonique en vitesse. Asservissement de position avec gain réglable : réglage pour un temps de réponse à 5 % minimal sur un échelon de 180 degrés, position atteinte et erreur statique.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Équations différentielles linéaires du second ordre, Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction

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