Débit de la pompe hydraulique

L'ensemble « toit » est guidé par deux demi-mécanismes symétriques par rapport au plan vertical médian du véhicule. Un vérin hydraulique actionne chaque demi-mécanisme. L'étude portera sur le demi-mécanisme droit.

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1 - Analyse et compréhension du mécanisme

= 80 min

Manipuler le modèle 3D du système d'ouverture/fermeture du toit de la 206cc.

Répondre aux questions sur le DR1 et effectuer les tracés sur le DR2.

L'ensemble des pièces, S = {1, 2, 3, 4}, constitue le bâti de l'articulation fixe sur le châssis de la voiture.

Question 1 - Préciser la nature des mouvements entre :

• la pièce 10 et l’ensemble S (10/S),
• la pièce 20 et l’ensemble S (20/S).

Question 2 - Définir et tracer les trajectoires suivantes :

• Celle du point E appartenant à la pièce 10 par rapport à l’ensemble S, notée T_E∈10/S.
• Celle du point F appartenant à la pièce 20 par rapport à l’ensemble S, notée , T_F∈20/S.

Question 3 - Comparer T_E∈10/S et T_{E∈Pavillon/S}. Justifier votre réponse. Comparer T_F∈20/S et T_{F∈Pavillon/S}. Justifier votre réponse.

Question 4 - Sur le DR2, à partir de la position du toit en version "coupé", déterminer les positions du centre de liaison E, noté E₁ et E₂, dans les positions intermédiaires du mécanisme repérées 1 et 2. Puis déterminer les positions du centre de liaison F, noté F₁ et F₂, pour les mêmes cas. Tracer les segments EF dans les trois premières positions du DR2.

Question 5 - Compte tenu des 3 positions tracées, en déduire la nature probable du mouvement du pavillon par rapport au châssis, justifier ce choix.

Une simulation a permis d'obtenir les courbes suivantes, composantes sur les axes x et y de la vitesse du centre de gravité G du pavillon :

 L'instant t = 0 correspond à la position "coupé", la position "cabriolet" correspond à l'instant t = 10 s.

Question 6 - Déterminer, à partir des courbes, les composantes de la vitesse V_{G∈Pavillon/S} au moment du contact avec la butée de coffre.

Question 7 - Donner la propriété des vitesses des points d’un solide en translation. En déduire les composantes de la vitesse V_K∈30/S.

Question 8 - Sur le DR2, tracer le vecteur vitesse V_K∈30/S dans la position 2 cabriolet. En déduire les valeurs de la vitesse de glissement et de la vitesse d'impact et tracer les vecteurs représentant ces vitesses (échelle proposée : 0,01 m/s = 3 mm).

Question 9 - Justifier l'emploi d'une butée en matériau élastomère.

 

2 - Débit de la pompe hydraulique

= 30 min

Répondre aux questions et effectuer les tracés sur le DR3.

L'actionneur réalisant le déplacement d'un demi-mécanisme est un vérin monté entre les deux liaisons notée A et B :

• une liaison pivot entre le bâti 1et le corps du vérin (centre M sur le DR3),
• une liaison pivot entre le levier coudé 50, la biellette 52 et la tige du vérin (centre C sur le DR3).

Question 10 - Préciser la nature des mouvements de la pièce 50 puis de la pièce 10 par rapport au bâti 1+3.

Question 11 - Définir les trajectoires T_C∈50/1+3 et T_A∈10/1+3. Tracer T_C∈50/1+3.

Question 12 - Dans la situation "cabriolet" le point A vient dans la position repérée AF (A_final), déterminer la nouvelle position du point C, nommée CF.

Question 13 - En respectant l'échelle de représentation, en déduire la course du vérin. Vous présenterez, sur le DR4, d'abord votre experssion littérale puis l'application numérique.

Aide : la course correspond à la longueur du déplacement à assurer.

Question 14 - Si l'on considère que le vérin est en phase de sortie de tige à vitesse constante, calculer le débit que doit fournir la pompe pour alimenter les deux vérins sachant que la durée de cette phase est de 10 secondes.

Aide : le débit est défini par la relation q = V. S, V étant la vitesse en m/s et S la section de passage de l'huile en m².

Vous vous aiderez des Caracteristiques du vérin disponibles dans la documentation technique .