CNC 2019 PSI Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2019, filière PSI, en 4 heures. Thème : Mélangeur de peinture bi-axial BIAX.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : partie préliminaire, étude mécanique de l'unité de serrage. Chaînes d'énergie à compléter, torseurs cinématiques du système à deux hélicoïdales opposées et vitesses de translation des plateaux. L'étude statique, avec les torseurs des liaisons, donne le couple de freinage et vérifie le maintien du pot.
  À revoir : Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance, Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Partie II : étude cinématique et dynamique de l'unité de rotation. Matrice d'inertie du pot excentré, moment cinétique et moment dynamique pour exprimer le couple sur le moyeu. Rapports de réduction, inertie équivalente et théorème de l'énergie cinétique donnent le couple moteur, puis le roulement sans glissement de l'engrenage conique et la transmission par chaîne relient les deux vitesses de rotation.
  À revoir : Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens, Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Partie III : étude de l'asservissement en vitesse du mouvement autour de l'axe transversal. Schéma-blocs du moteur à courant continu, identification de la boucle ouverte sur Bode, marges de stabilité et réponse temporelle à l'aide d'un abaque. Un correcteur proportionnel intégral est réglé selon la stabilité, l'amortissement, la rapidité et la précision, puis on calcule l'erreur de traînage due à un couple perturbateur en rampe.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre, Filtrage linéaire, Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Partie IV : étude du risque de glissement du pot. Théorèmes de la résultante et du moment dynamiques appliqués au pot pour exprimer les efforts tangentiels aux plateaux. Les courbes de simulation et le facteur de frottement donnent ensuite les efforts normaux à la limite de glissement.
  À revoir : Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Partie IV : étude de l'hyperstatisme du système de serrage. Graphe des liaisons, mobilités utile et interne, degré d'hyperstatisme par la formule de mobilité. On propose une nouvelle solution de degré d'hyperstatisme égal à 2, puis on justifie le choix du constructeur.
  À revoir : Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

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

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