حل بكالوريا 2014 هندسة ميكانيكية شعبة تقني رياضي — الموضوع الثاني: نظام آلي للتلولب الداخلي مفصّل خطوة بخطوة
شعبة تقني رياضي · الموضوع الثاني: نظام آلي للتلولب الداخلي · على 20 · 22 سؤالاً
دراسة الإنشاء — التحليل الوظيفي 7 ن
- 10,25 نأكمل مخطط الوظيفة الإجمالية للنظام الآلي (علبة A-0).
الحل
- داخل العلبة: «إنجاز لولبة داخلية».
- الداخل: قطع مثقوبة ؛ الخارج: قطع ملولبة داخلياً.
- أعلى العلبة: طاقة كهربائية وهوائية، ضبط، أوامر.
- أسفلها: نظام آلي للتلولب الداخلي.
الجواب الوظيفة: إنجاز لولبة داخلية. الداخل: قطع مثقوبة. الخارج: قطع ملولبة داخلياً. التحكم: طاقة كهربائية وهوائية، ضبط، أوامر. الدعامة: نظام آلي للتلولب الداخلي.
- 20,75 نأكمل مخطط الوظائف التقنية (FAST) لجهاز التلولب الداخلي.
الحل
- الفرع الأول: توفير حركة دورانية ← محرك Mt1.
- ضمان حركة دورانية ← نقل الحركة الدورانية: متسننات (3) و(4) ؛ توجيه دوراني: مدحرجات.
- توفير الحركة الانتقالية ← محرك Mt2.
- ضمان حركة انتقالية ← توجيه دوراني للبرغي: وسادات ؛ تحويل الحركة: نظام برغي-صامولة ؛ توجيه انتقالي: زالق ومزلقة شكل غنفري.
الجواب إنجاز لولبة داخلية ← توفير حركة دورانية (محرك Mt1)، ضمان حركة دورانية: نقل الحركة الدورانية (متسننات (3) و(4)) وتوجيه دوراني (مدحرجات)؛ توفير الحركة الانتقالية (محرك Mt2)، ضمان حركة انتقالية: توجيه دوراني للبرغي (وسادات)، تحويل الحركة (نظام برغي-صامولة)، توجيه انتقالي (زالق ومزلقة شكل غنفري).
- 30,5 نأتمم جدول الوصلات الحركية (اسم الوصلة، الرمز، الوسيلة) للقطع: (3)/(5) ، (9)/(11) ، (7)/(8) ، (9)/(7).
الحل
- (3)/(5): الترس مثبت على العمود المحرك: اندماجية، الوسيلة خابور + حلقة مرنة + لجاف.
- (9)/(11): البرغي يدور في القاعدة: متمحورة، الوسيلة وسادات ذات مسند.
- (7)/(8): الزالق ينتقل على المزلقة: انزلاقية، الوسيلة سطوح شبه منحرفة الشكل (ذيل الحمامة).
- (9)/(7): دوران وانتقال مرتبطان: لولبية (حلزونية)، الوسيلة برغي-صامولة.
الجواب (3)/(5) اندماجية: خابور + حلقة مرنة + لجاف ؛ (9)/(11) متمحورة: وسادات ذات مسند ؛ (7)/(8) انزلاقية: سطوح شبه منحرفة الشكل ؛ (9)/(7) لولبية (حلزونية): برغي-صامولة.
- 40,625 نأتمم الرسم التخطيطي الحركي للجهاز.
الحل
- أضف رمز الوصلة المتمحورة لعمود المحرك Mt1 والترس (3).
- العجلة (4) بأسنان داخلية على العمود (2) والعمود (2) متمحور بوصلتين في الهيكل.
- البرغي (9) متمحور في القاعدة (11) ومدار بـ Mt2.
- رمز الوصلة اللولبية بين (9) و(7)، ورمز الوصلة الانزلاقية بين (7) و(8).
الجواب العمود المحرك (5) متمحور في الهيكل ويحمل الترس (3) المعشّق داخلياً مع العجلة (4) على العمود (2) المتمحور بمدحرجتين؛ البرغي (9) من Mt2 متمحور في القاعدة ومرتبط بوصلة لولبية مع الزالق (7) الذي ينزلق على المزلقة (8).
- 5-10,5 نأنجز سلسلة الأبعاد الخاصة بالشرط (بين الوسادتين (10) و(10') والقاعدة (11)) ثم اكتب المعادلات الخاصة به.
الحل
- البعد : عرض القاعدة (11) بين وجهي استناد السندين.
- و : طولا الوسادتين ذات السند.
- .
- ؛ .
الجواب ؛ ؛
- 5-20,375 نالتوافق بين (11) و(8) هو حيث و . احسب الخلوص الأقصى والخلوص الأدنى ثم استنتج نوع التوافق. (اكتب بـ mm)
الحل
- .
- .
- : التوافق بخلوص.
الجواب ، : توافق بخلوص.
انتبه عكس الحدود: الخلوص الأقصى = أكبر ثقب ناقص أصغر عمود.
- 6-11,75 نأتمم جدول مميزات المتسننين (3) و(4) (العجلة (4) بأسنان داخلية) مع الحسابات. (اكتب مفصولة بفاصلة)
الحل
- .
- ؛ .
- ؛ للعجلة الداخلية .
- ؛ .
الجواب ، ، ، ، ، ،
انتبه استعمال لتعشيق داخلي.
- 6-20,25 ناحسب سرعة دوران العمود (2). (بـ tr/min)
- 6-30,25 ناحسب المزدوجة على مستوى الترس (3). (بـ N·m)
- 6-40,25 ناحسب الجهد المماسي المؤثر على مستوى الترس (3). (بـ N)
- 71,5 ننفرض أن العمود (2) عارضة أفقية تحت تأثير الانحناء المستوي البسيط: ، (ردّا المسندين A و B) و عند C في المنتصف، مع . احسب الجهود القاطعة وعزوم الانحناء ثم ارسم مخططاتها (السلم: ، ).
الحل
- الجهود القاطعة (0,5 ن): في المنطقة AC: .
- في المنطقة CB: .
- عزوم الانحناء (0,5 ن): في AC (): ؛ ، .
- في CB (): ؛ .
- المخططات (0,5 ن): مستطيلان ثم ؛ مثلث رأسه () عند C.
الجواب ، ؛ ، ، (اصطلاح الإجابة الرسمية).
انتبه نسيان تغيّر إشارة الجهد القاطع عند نقطة تأثير الحمولة C.
دراسة الإنشاء — التحليل البنيوي 6 ن
- تصميم3,5 ندراسة تصميمية جزئية: (1) عوّض المدحرجات (18) بمدحرجات ذات دحاريج مخروطية لضمان الوصلة المتمحورة بين (2) و{(1)/(6)}، وضع التوافقات المناسبة لتركيبها؛ (2) أنجز الوصلة الاندماجية بين العجلة (4) والعمود (2)؛ (3) اضمن كتامة الجهاز.
الحل
- المدحرجات (2,5 ن مع التوافقات): مدحرجتان بدحاريج مخروطية مركبتان متقابلتين لتحمل الجهود المحورية في الاتجاهين.
- التوافقات: العمود يدور، إذن الحلقات الداخلية بالشد على العمود والخارجية في الهيكل (1) والغطاء (6).
- الضبط: الخلوص الداخلي يضبط بالغطاء (6) (أو بلجافات ضبط)، والحلقات الداخلية تستند إلى أكتاف العمود أو فواصل.
- الوصلة الاندماجية (0,5 ن): خابور متوازي بين (4) و(2) مع توقيف محوري (كتف + فاصل أو حلقة مرنة).
- الكتامة (0,5 ن): فاصل ذو شفتين من النوع AS في الغطاء (6) على العمود، ووصلة كتامة مسطحة بين الأغطية والهيكل.
الجواب مدحرجتان بدحاريج مخروطية متقابلتان، الحلقات الداخلية على العمود والخارجية في الهيكل والغطاء (6)، ضبط الخلوص بالغطاء؛ العجلة (4) بخابور متوازي وتوقيف محوري؛ فاصل ذو شفتين في الغطاء (6) ووصلات كتامة تحت الأغطية.
انتبه تركيب المدحرجات المخروطية في الاتجاه نفسه: لا تتحمل الجهد المحوري إلا في جهة واحدة.
الدراسة التصميمية: تركيب المدحرجات، الوصلة الاندماجية، الكتامة
- تعريف2,5 نمستعيناً بالرسم التجميعي، أكمل الرسم التعريفي للغطاء (16) بمقياس 2:1: المسقط الأمامي بقطاع، نصف مسقط أيسر، ووضع الأبعاد الوظيفية الخاصة بالأقطار، والسماحات الهندسية ورموز الخشونة (بدون قيم).
الحل
- تمثيل المساقط (2 ن): المسقط الأمامي في قطاع A-A (الشفة، مسكن الفاصل، ثقوب البراغي) ونصف المسقط الأيسر (الدائرة الخارجية والثقوب الأربعة).
- الأبعاد الوظيفية: لتمركز الغطاء في الهيكل، لمسكن الفاصل، لثقوب التثبيت.
- السماحات (0,5 ن): المرجع A على ، تحادّ مع A، تعامد وجه الاستناد على A، وتموضع الثقوب بالنسبة لـ A.
- رموز الخشونة على السطوح الوظيفية (سطح التمركز، وجه الاستناد، مسكن الفاصل).
الجواب قطاع A-A ونصف مسقط أيسر؛ الأبعاد الوظيفية (مسكن الفاصل) و (التمركز في الهيكل) وثقوب ؛ سماحات: تحادّ وتعامد بالنسبة للمرجع A، وتموضع الثقوب.
دراسة التحضير — تكنولوجيا وسائل وطرق الصنع 4 ن
- 10,625 ناشرح تعيين مادة صنع الترس (3): 25CrMo4.
الحل
- صلب ضعيف المزج (كل عنصر أقل من 5 %).
- 25: 0,25 % من الكربون.
- Cr: كروم ؛ Mo: موليبدان.
- 4: نسبة الكروم × 4، إذن 4/4 = 1 % كروم.
الجواب صلب ضعيف المزج: 0,25 % كربون، Cr كروم، Mo موليبدان، 1 % كروم.
- 20,625 نارسم الشكل الأولي لخام الترس (3) مع تحديد أبعاده. (اكتب القطر الخارجي، السمك، قطر الثقب بـ mm مفصولة بفاصلة)
الحل
- السمك: .
- الثقب: .
- القطر الخارجي: (حسب الإجابة الرسمية).
الجواب خام أسطواني مثقوب: ، سمك ، ثقب .
- 30,5 نأتمم جدول سير الصنع للترس (3) (المراحل 200 إلى 500، مع 100 مراقبة الخام و600 مراقبة نهائية).
الحل
- 200: السطح 2 (خراطة) ليصبح مرجعاً.
- 300: السطحان 1 و3 (خراطة) في وضعية واحدة.
- 400: السطوح 5-6-7 (تفريز).
- 500: السطح 4 (تفريز).
- 600: مراقبة نهائية في مركز المراقبة.
الجواب 100 مراقبة الخام ؛ 200: 2 خراطة ؛ 300: 1-3 خراطة ؛ 400: 5-6-7 تفريز ؛ 500: 4 تفريز ؛ 600 مراقبة نهائية.
- 41,5 نضع الترس (3) في وضعية سكونية (إيزوستاتية) لإنجاز السطحين (1) و(3) مع تمثيل أدوات القطع المناسبة في وضعية التشغيل وتسجيل أبعاد الصنع.
الحل
- الوضعية (0,75 ن): استناد مستوٍ بثلاث نقاط (1، 2، 3) على الوجه المشغول (2).
- تمركز قصير بنقطتين (4، 5) على القطر الخارجي.
- الأدوات (0,25 ن): أداة خراطة للتسوية (السطح 1) وأداة تجويف (السطح 3) في وضعية التشغيل.
- أبعاد الصنع (0,5 ن): السمك بين (2) و(1)، و قطر الثقب (3).
الجواب استناد مستوٍ (1، 2، 3) على الوجه (2) وتمركز قصير (4، 5) على الأسطوانة الخارجية؛ أداة تسوية للسطح (1) وأداة تجويف للسطح (3)؛ أبعاد الصنع و .
- 50,5 ناحسب سرعة الدوران للترس وسرعة التغذية عند إنجاز السطح (1)، علماً أن و (). (اكتب )
الحل
- .
- .
الجواب ،
انتبه نسيان المعامل 1000: بـ m/min و بـ mm.
- 60,25 نحدد أجهزة القياس الخاصة بمراقبة أبعاد الصنع لإنجاز السطحين (1) و(3).
الحل
- السمك : قدم القياس.
- الثقب : ميكرومتر داخلي أو سدادة ملساء مزدوجة (TLD).
الجواب السطح (1): قدم القياس ؛ السطح (3): ميكرومتر داخلي أو سدادة ملساء مزدوجة TLD.
دراسة التحضير — الآليات 3 ن
- 12 نأتمم المخطط Grafcet (م ت م ن) مستوى 2 الخاص بالنظام.
الحل
- المرحلة 0 الابتدائية، الانتقال .
- 1: / ؛ 2: / ؛ 3: / .
- 4: و (دوران في الاتجاه الأول) / .
- 5: و (عكس اتجاه الدوران لرجوع الأداة) / .
- 6: / ثم العودة إلى 0.
الجواب
انتبه رجوع V2 قبل رجوع الأداة: القطعة تبقى مثبتة حتى c0.
- 20,25 نما نوع الدافعة V2؟
- أ دافعة مفردة التأثير
- ب دافعة مزدوجة التأثير
الحل
- للدافعة فتحتا تغذية (خروج ورجوع بالهواء المضغوط) ولا نابض إرجاع: مزدوجة التأثير.
الجواب دافعة مزدوجة التأثير
- 30,75 ناربط الدافعة V2 بالموزع المناسب (في حالة الراحة).
الحل
- الدافعة مزدوجة التأثير تحتاج موزعاً بفتحتي عمل: موزع 5/2 (فتحة تغذية، فتحتا عمل، فتحتا تفريغ).
- تحكم من الجهتين (ثنائي الاستقرار) لأن الخروج والرجوع يأتيان من مرحلتين مختلفتين.
- في الراحة: التغذية متصلة بالحجرة الأمامية، والخلفية متصلة بالتفريغ، فتبقى الساق داخلة.
الجواب موزع 5/2 ثنائي الاستقرار بتحكم هوائي من الجهتين: في الراحة التغذية نحو الحجرة الأمامية والخلفية للتفريغ (الساق داخلة).