حل بكالوريا 2014 هندسة ميكانيكية شعبة تقني رياضي — الموضوع الأول: نظام آلي لتقعير الصفائح مفصّل خطوة بخطوة
شعبة تقني رياضي · الموضوع الأول: نظام آلي لتقعير الصفائح · على 20 · 23 سؤالاً
دراسة الإنشاء — التحليل الوظيفي 7 ن
- 10,25 نأكمل مخطط الوظيفة الإجمالية للنظام الآلي (علبة A-0).
الحل
- داخل العلبة: فعل بصيغة المصدر يعبر عن الوظيفة: «تقعير الصفائح».
- المادة الداخلة (يسار): صفائح غير مقعرة؛ المادة الخارجة (يمين): صفائح مقعرة.
- معطيات التحكم (أعلى): طاقة كهربائية وهوائية، ضبط، أوامر.
- الدعامة (أسفل): نظام آلي لتقعير الصفائح.
الجواب الوظيفة: تقعير الصفائح. الداخل: صفائح غير مقعرة. الخارج: صفائح مقعرة. معطيات التحكم: طاقة كهربائية وهوائية، ضبط، أوامر. الدعامة: نظام آلي لتقعير الصفائح.
انتبه وضع الطاقة في الداخل أو الخارج: الطاقة من معطيات التحكم في أعلى العلبة.
- 20,75 نأكمل المخطط التجميعي لجهاز التقعير (العناصر: الصفيحة، المخرز، المحرك، الوسط الخارجي) بوضع مختلف الوظائف، ثم صغها داخل الجدول.
الحل
- الوظيفة الرئيسية تربط عنصرين عبر الجهاز: FP1 (الصفيحة، المخرز): تقعير الصفائح.
- FP2 (المحرك، المخرز): تحويل حركة دورانية إلى حركة انتقالية.
- وظائف الإكراه تربط الجهاز بعنصر واحد: FC1 ربط المحرك بالجهاز.
- FC2 تركيب المخرز على الجهاز.
- FC3 مقاومة المحيط الخارجي.
الجواب FP1 تقعير الصفائح ؛ FP2 تحويل حركة دورانية إلى انتقالية ؛ FC1 ربط المحرك بالجهاز ؛ FC2 تركيب المخرز على الجهاز ؛ FC3 مقاومة المحيط الخارجي.
- 30,5 نأتمم جدول الوصلات الحركية (اسم الوصلة، الرمز، الوسيلة) للقطع: (7)/(8) ، (16)/(8) ، (2)/(5) ، (13)/(15).
الحل
- (7)/(8): دوران واحد حول المحور: وصلة متمحورة، الوسيلة: وسادة.
- (16)/(8): لا حركة نسبية: وصلة اندماجية، الوسيلة: تسطيح + برغي الضبط (9) + صامولة (19) + حلقة كبح (20) + حلقة استناد (21).
- (2)/(5): وصلة اندماجية، الوسيلة: المرزة (29).
- (13)/(15): انتقال واحد: وصلة انزلاقية، الوسيلة: توجيه بمجرى غنفري (ذيل الحمامة).
الجواب (7)/(8) متمحورة بوسادة ؛ (16)/(8) اندماجية بتسطيح + 9 + 19 + 20 + 21 ؛ (2)/(5) اندماجية بمرزة (29) ؛ (13)/(15) انزلاقية بتوجيه بمجرى غنفري.
انتبه الخلط بين المتمحورة (دوران فقط) والمتمحورة الانزلاقية (دوران + انتقال).
- 40,5 نأتمم الرسم التخطيطي الحركي للجهاز.
الحل
- ارسم رمز الوصلة المتمحورة للعمود (22) مع الهيكل، ثم الترس (6).
- ارسم العمود (2) بوصلتين متمحورتين مع الهيكل والعجلة (5) معشّقة مع (6).
- المدورة (16) مندمجة مع (2) ويحمل محورها (8) الساعد (7) عبر وصلة متمحورة (نظام مرفق).
- الطرف الآخر للساعد متمحور على المحور (14) المثبت في الزالق (13).
- الزالق (13) في وصلة انزلاقية (رمز المستطيل) مع المزلقة (15) المثبتة في الهيكل، وينتهي بالمخرز.
الجواب العمود المحرك (22) والعمود (2) متمحوران في الهيكل، المتسننان (6)/(5) بينهما، المدورة (16) مندمجة مع (2)، الساعد (7) متمحور على المحور (8) وعلى المحور (14) للزالق، والزالق (13) في وصلة انزلاقية مع المزلقة (15) ويحمل المخرز.
- 5-10,5 نأنجز سلسلة الأبعاد الخاصة بالشرط (بين طرف المحور (14) والصامولة (17)) ثم اكتب المعادلات الخاصة بهذا الشرط.
الحل
- السطوح المرجعية: سطح استناد المحور (14) على الساعد، وجها الحلقة (18)، وجها الصامولة (17).
- البعد على المحور (14) من سطح الاستناد إلى طرفه؛ سمك الحلقة؛ سمك الصامولة.
- .
- .
- .
الجواب ؛ ؛
انتبه وضع أكثر من بعد واحد على القطعة نفسها في السلسلة.
- 5-20,375 نسجّل التوافقات المناسبة للأقطار ، ، الموجودة على الرسم التجميعي، واذكر نوع كل توافق.
الحل
- (الوسادة ذات السند والعمود (2) الدوار داخلها): حركة نسبية، إذن توافق بخلوص: .
- (الوسادة (11) في الهيكل (1)): لا حركة نسبية، إذن توافق بالشد: .
- (العجلة (5) على العمود (2) مع المرزة): تركيب دقيق قابل للفك: بخلوص.
- ملاحظة: يصنّف في بعض المراجع توافقاً وسطياً (غير مؤكد) يميل إلى الشد؛ الإجابة الرسمية: بالشد.
الجواب : H7f7 بخلوص ؛ : H7m6 بالشد ؛ : H7g6 بخلوص.
- 6-11,75 نأتمم جدول مميزات المتسننين (5) و(6) مع كتابة المعادلات والحسابات. (اكتب مفصولة بفاصلة، بـ mm)
الحل
- .
- سناً ؛ سن.
- ؛ .
- ؛ .
الجواب ، ، ، ، ، ،
انتبه استعمال : الصحيح .
- 6-20,25 ناحسب نسبة النقل . (اكتب كسراً أو عدداً عشرياً)
- 6-30,25 ناحسب سرعة دوران العمود (2). (بـ tr/min)
- 70,25 ناحسب مشوار المخرز (انظر الرسم التجميعي: اللامركزية ). (بـ mm)
الحل
- في نظام المرفق-الساعد، المشوار يساوي ضعف نصف قطر المرفق (اللامركزية) .
- .
الجواب
- 8-1 أ0,125 نعند لحظة التقعير يضغط المخرز على الصفيحة بقوة . ما نوع التأثير الذي يخضع له الساعد (7)؟
- أ شد بسيط
- ب انضغاط بسيط
- ج قص بسيط
- د انحناء مستو بسيط
الحل
- الساعد يدفع الزالق نحو الصفيحة، فتؤثر عليه قوتان متعاكستان تتجهان نحو داخله على محوره: انضغاط بسيط.
الجواب الانضغاط البسيط
- 8-1 ب0,5 نمقطع الساعد (7) مستطيل . احسب الإجهاد الناظمي الذي يؤثر على الساعد. (بـ )
- 8-21 نأثناء نقل الحركة الدورانية تخضع المرزة (29) للقص البسيط. المزدوجة المنقولة ، المقاومة التطبيقية للانزلاق ، قطر العمود . احسب القطر الأدنى للمرزة. (بـ mm)
الحل
- .
- المرزة تُقص في مقطعين: .
- .
الجواب
انتبه نسيان المقطعين: يعطي .
دراسة الإنشاء — التحليل البنيوي 6 ن
- تصميم3,5 ندراسة تصميمية جزئية: (1) غيّر الوسادات (11) في الوصلة المتمحورة بين العمود (2) والهيكل (1) بمدحرجات ذات صف واحد من الكريات بتلامس نصف قطري؛ (2) غيّر الوصلة الاندماجية القابلة للفك بين العجلة (5) والعمود (2) بحل آخر من ملف الموارد؛ (3) اضمن الكتامة بالغطاء (32) وفاصل ذي شفتين من الجهة اليمنى.
الحل
- تركيب المدحرجات (2 ن): العمود هو الذي يدور، فالحلقتان الداخليتان مركبتان بالشد على العمود (مثلاً k6) والخارجيتان بخلوص في الهيكل (H7).
- التوقيف المحوري: الحلقات الداخلية بين كتف العمود وفاصل (أو حلقة مرنة)، والخارجية بين كتف الهيكل والغطاء (32).
- الوصلة الاندماجية (1 ن): خابور متوازي بين العجلة (5) والعمود (2) (أبعاده من جدول الخوابير حسب القطر)، مع توقيف محوري بكتف وحلقة مرنة للعمود.
- الكتامة (0,5 ن): فاصل ذو شفتين من النوع AS في الغطاء (32) على العمود، والغطاء مثبت ببراغي تجميع مع وصلة كتامة مسطحة.
الجواب مدحرجتان بكريات: الحلقات الداخلية مركبة بالشد على العمود الدوار ومثبتة محورياً، الخارجية منزلقة في الهيكل ومحصورة بين كتف والغطاء (32)؛ العجلة (5) على العمود بخابور متوازي وتوقيف محوري (كتف + حلقة مرنة)؛ فاصل ذو شفتين في الغطاء (32) المثبت ببراغٍ مع وصلة كتامة.
انتبه تركيب الحلقات الخارجية بالشد بينما الحمل ثابت بالنسبة للهيكل.
الدراسة التصميمية: تركيب المدحرجات، الوصلة الاندماجية، الكتامة
- تعريف2,5 نمستعيناً بالرسم التجميعي، أكمل الرسم التعريفي للزالق (13) بمقياس 2:1: المسقط الأمامي بقطاع A-A، المسقط العلوي، ووضع السماحات الهندسية ورموز الخشونة (بدون قيم).
الحل
- تمثيل المسقطين (2 ن): المسقط الأمامي في قطاع A-A (تخطيط مناطق المادة المقطوعة، الثقب الملولب في الجزء العمودي، ثقب الأذن الأفقية).
- المسقط العلوي: شكل المجرى الغنفري (ذيل الحمامة) والأذن الدائرية مع ثقبها ومحاورها.
- السماحات (0,5 ن): سطح الاستناد مرجع B، تعامد الأذن والثقب بالنسبة لـ B، تحادّ الثقب، توازي سطح الأذن، وتناظر الأذن بالنسبة للمرجع C.
- رموز الخشونة على السطوح الوظيفية: سطوح ذيل الحمامة، سطح الاستناد، الثقوب.
الجواب المسقط الأمامي بقطاع A-A يظهر الثقب الملولب والثقب في الأذن؛ المسقط العلوي يظهر شكل ذيل الحمامة والأذن؛ سماحات: تعامد بالنسبة للمرجع B، تحادّ، توازٍ، تناظر بالنسبة للمرجع C، مع رموز الخشونة على سطوح الانزلاق والثقوب.
دراسة التحضير — تكنولوجيا وسائل وطرق الصنع 4 ن
- 10,625 ناشرح تعيين مادة صنع المحور (8): 30NiCr6.
الحل
- لا يوجد عنصر نسبته ≥ 5 %: صلب ضعيف المزج.
- 30: نسبة الكربون 30/100 = 0,3 %.
- Ni: نيكل ؛ Cr: كروم (عنصرا الإضافة بالترتيب التنازلي).
- 6: نسبة العنصر الأول (Ni) مضروبة في 4: 6/4 = 1,5 % من النيكل.
الجواب صلب ضعيف المزج: 0,3 % كربون، Ni نيكل، Cr كروم، 1,5 % نيكل.
انتبه قسمة 6 على 10 بدل 4: المعامل 4 للنيكل والكروم.
- 20,5 نأعط أبعاد الخام للمحور (8). (اكتب بـ mm)
الحل
- الطول: (سمك إضافي على الوجهين).
- القطر: أكبر قطر للقطعة (حسب الإجابة الرسمية).
الجواب ،
- 30,25 نما وحدات التشغيل المناسبة لصنع المحور (8)؟
- أ وحدة الخراطة ووحدة التفريز
- ب وحدة الخراطة ووحدة التصحيح
- ج وحدة التثقيب ووحدة التجويف
- د وحدة التفريز وحدها
الحل
- السطوح الأسطوانية والمستوية الطرفية واللولبات: خراطة.
- التسطيح 24 g6 والثقب: تفريز.
الجواب وحدة الخراطة ووحدة التفريز
- 40,75 نأكمل جدول سير الصنع للمحور (8) (المرحلة 100 مراقبة الخام، والمرحلة 400: 8-9-15-16-17-18 منصب التفريز معطاة).
الحل
- 200 (خراطة، الوضعية الأولى): السطوح 1-2-3-4-5-10-11-12.
- 300 (خراطة بعد قلب القطعة): السطوح 6-7-13-14.
- 400 (تفريز): 8-9-15-16-17-18.
- 500: مراقبة نهائية في منصب المراقبة.
الجواب 100 مراقبة الخام ؛ 200: 1-2-3-4-5-10-11-12 منصب الخراطة ؛ 300: 6-7-13-14 منصب الخراطة ؛ 400: 8-9-15-16-17-18 منصب التفريز ؛ 500 مراقبة نهائية.
- 51,5 نضع المحور (8) في وضعية سكونية (إيزوستاتية) لإنجاز السطحين (1) و(2) مع تمثيل أدوات القطع المناسبة في وضعية التشغيل وتسجيل أبعاد الصنع (بدون قيم).
الحل
- الوضعية (0,5 ن): تمركز طويل بأربع نقاط (1، 2، 3، 4) على الأسطوانة .
- النقطة 5: استناد محوري (توقيف) على الوجه الطرفي للقطعة.
- أدوات القطع (0,25 ن): أداة خراطة للتسوية والأسطوانية في وضعية التشغيل.
- أبعاد الصنع (0,75 ن): الطول من سطح الاستناد إلى السطح (1)، و قطر السطح (2).
الجواب تمركز طويل (النقاط 1-2-3-4) على واستناد محوري (5) على الوجه الطرفي؛ أداة خراطة (تسوية وأسطوانية)؛ أبعاد الصنع و .
- 60,375 نما أجهزة القياس المناسبة لمراقبة أبعاد الصنع الخاصة بالسطحين (1) و(2)؟
الحل
- البعد (1) طول بسماح عام: قدم القياس (القدمة ذات الورنية).
- البعد (2) قطر خارجي بسماح ضيق : ميكرومتر أو كاليبر فكي (CMD).
الجواب البعد (1): قدم القياس ؛ البعد (2): ميكرومتر أو كاليبر فكي CMD.
دراسة التحضير — الآليات 3 ن
- 12 نأتمم المخطط Grafcet (م ت م ن) مستوى 2 الخاص بالنظام.
الحل
- المرحلة 0 الابتدائية (مربع مزدوج)، الانتقال .
- المرحلة 1: ؛ الانتقال .
- المرحلة 2: ؛ الانتقال .
- المرحلة 3: (دوران المحرك) ؛ الانتقال .
- المرحلة 4: و ؛ الانتقال .
- المرحلة 5: ؛ الانتقال ثم العودة إلى المرحلة 0.
الجواب
انتبه نسيان شرط وجود الصفيحة p مع dcy في الانتقال الأول.
- 21 ناربط الدافعة V1 بموزع 5/2 في الحالتين (الحالة الأولى: الراحة، الحالة الثانية: خروج الساق).
الحل
- الموزع 5/2: خمس فتحات (1 تغذية، 2 و4 عمل، 3 و5 تفريغ) ووضعيتان، بتحكم هوائي من الجهتين.
- الحالة الأولى (0,5 ن): الخانة الفعالة توصل التغذية بالحجرة الأمامية والحجرة الخلفية بالتفريغ: الساق داخلة.
- الحالة الثانية (0,5 ن): الخانة الأخرى توصل التغذية بالحجرة الخلفية والأمامية بالتفريغ: الساق خارجة.
الجواب الحالة الأولى: الضغط موجّه إلى الحجرة الأمامية (جهة الساق) والحجرة الخلفية للتفريغ فالساق داخلة. الحالة الثانية: الضغط إلى الحجرة الخلفية والأمامية للتفريغ فالساق خارجة.