corrigé caplp interne 2010 ; é etude du systeme de
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Corrigé CAPLP interne 2010 ; étude d’un système technique et/ou d’un processus technique et/ou d’un produit. ETUDE DU SYSTEME DE FILTRATION : partie construction mécanique :
Catégorie de construction : 1.1- Le fluide est de l’air comprimé, qui fait partie du groupe 2 selon le CODAP 2005. 1.2- PS=6 bars, Dext=219mm, ép=6mm, hauteur=500 mm.
D’après l’abaque GA52.3 et le produit PS.V la catégorie de risque est : I
1.3- Dans cette abaque, la catégorie I se prolonge jusqu’à PS.V=200 donc avec PS=6bars, Vmax=33.3litres. 1.4- Les tableaux GA53 donne des facteurs de défaillance faibles et des conséquences d’une défaillance faibles.
1.5- GA5.4-1 permet alors de déterminer une catégorie de construction C. Calcul des contraintes : 2.1- Contrainte en situation normale de service : GA5.4-2 donne une contrainte f2 avec z=0.7. Pour un acier au carbone( P265GH) : GA5.6.1-1 donne
avec pour à la température de calcul 60°C :
et Rm=410MPa
Soit
2.2- Contrainte en situation d’essai de résistance à 20°C : GA5.6.1-3 donne pour un acier au carbone( P265GH) :
Vérification de la virole cylindrique : 3.1- Épaisseur utile : 3.2- Épaisseur minimale pour résister à la situation normale de service :
3.3- Épaisseur minimale pour résister à la situation exceptionnelle d’essai de résistance (z=1):
3.4- La virole est conforme au CODAP2005 car eu>e. Vérification du fond embouti supérieur, uniquement en situation normale de service : 4.1- Épaisseur utile du fond : l’épaisseur minimale garantie des fond est 0.85 fois l’ép. de commande donc :
4.2- Épaisseur minimale du fond :
; =1 déterminé par le graphique C3.1.5 pour lequel :
donc :
ne doit pas être calculé car
4-3- Le fond est conforme au CODAP2005 car eu>e ; 4.015>1.112 mm. Vérification de l’ouverture dans la virole uniquement en situation normale de service : 5.1- Epaisseurs admises et diamètres moyens (CODAP C5.1.3) :
Virole : Tube :
- Conditions d’application :
soit condition validée.
condition validée.
- Vérification : comme il y a lieu de s’assurer que :
- Recherche des surfaces :
Détermination
Détermination de . Détermination Détermination Détermination
Vérification :
L’ouverture est conforme au CODAP 2005.
5.2- Dans le cas ou la vérification ne serait pas satisfaite, on devrait utiliser un anneau de renfort ou augmenter l’épaisseur de la virole ou l’épaisseur du tube.
ETUDE DU BÂTI MÉCANO-SOUDÉ
6- Descente de charge : 6.1-
Barre 4
6.2-
Barre 4 6.3- Barre 1 6.4- Schéma de la poutre 4 et des charges permanentes dues au poids propre. Barre 4 7- Vérification d’éléments :
7.1- Barre 1 à l’E.L.S. : flèche admissible :
7.1.1- a - Centre de gravité :
555
1070
qQ =209.1daN/m
555
1070
qG=31.82daN/m
106 338 106
10daN 10daN
5daN
10daN
555
1070
156
qG=31.82daN/m
y
O
2
1
3 yG
z
7.1.1- b- Moment quadratique :
7.1.2- Vérification à l’E.L.S. de la barre 1 :
: la barre 1 est vérifiée à l’E.L.S.
7.2- Barre 4 à l’E.L.U. : 7.2.1- Actions mécaniques aux appuis C et D :
Barre 4 7.2.2- Effort tranchant :
150.66daN
6.67daN
13.3daN
qG=356daN/m
65.14daN
C D x
y
-150.66daN
51.81daN 65.14daN
C D x
Ty
X=0.423 m
7.2.3- et 4- Moment fléchissant :
7.2.5- Vérification de la barre 4 à l’ E.L.U. :
La relation est vérifiée. 7.3- Les 2 poteaux les plus sollicités sont ceux liés au point C car l’action mécanique au niveau de cet appui est la plus importante. 7.4- Vérification de ce poteau au flambement :
8- Vérification au matage
8.1- la relation est vérifiée.
9- Etude de statique 9.1- Les barres 12 et 13 sont bi-articulées donc elles ne subissent qu’un effort normal. Dans ce cas précis, une sollicitation de compression. 9.2-La structure étudiée est hyperstatique : d°h=1 Le problème est plan ; le système possède Np = 5 pièces (4 barres plus le bâti), 6 liaisons pivot et 1 linéaire rectiligne (13 inconnues statiques). Donc : d°h = nombre d’équation de la statique – nombre d’inconnues = 13-3 (Np -1)=1 9.3- On isole le système composé des barres 11,13 et 14, en équilibre statique sous l’effet de la charge accidentelle de 1daN et des actions mécanique de contact aux points A, F et G. D’après le PFS :
Mfz 31.88daN.m
C D
x
29.02daN.m
10.16daN.m
9.4- Equilibre de 14 graphiquement : 14 est en équilibre statique sous l’effet de 4 actions de contact, d’après le P.F.S. : 1cm 0.2 daN Donc B11/14= 0.24 daN
E13/14
G0/14
F12/14 B11/14
10-Perspective cavalière échelle 4 : 25
Définition des dimensions en fibre neutre du tronc de cône rep. 3
Développement du tronc de cône rep. 3
Dfn 404-2 = 402 mm
d 58 – 2 = 56 mm……………
H 173 mm……………………
G
g
S
H
D
d Justification de la position de la fibre neutre : ………Ep = 2 mm…………………………
Roulage => Fn : Ep/2……………………
On considère Dext cyl = Dext cone……
Calcul de G, g et Tg β = (R-r) / H = (201 – 28) / 173 = 1 soit β = 45°
G = R /sin β = 201 / sin 45 = 284.26 mm
g = r / sin β = 39.6 mm
α = (180 x D) / G = 254.55 °
G : génératrice du contour apparent de la grande base. g : génératrice du contour apparent de la petite base.
: Angle au sommet du développement
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 1
G
β
Calcul des dimensions du flan capable
S
L = 568.52 mm
l = 4
56
.4 m
m
Calcul de l et L
L = 2G = 2 x 284.26 = 568.52 mm
l = G + h où h = Gsin Θ avec Θ = α/2 – 90 = 37.27°
l = 284.26 + 284.26 sin 37.27 = 456.4 mm
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 2
G
Θ
h
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 3
VG
½ LD de la pénétration
c’ b’ a’ Sd
c
b a
Sd
MISE EN TOLE
Ensemble : CAISSON POUR GRENAILLAGE Sous-ensemble : CAISSON FILTRE Nombre : 10
Matière
Repère et dimensions
des éléments
Nombre d’éléments
par tôle Croquis de la mise en tôle
Quantité de tôle et dimensions
S235
Ep. 2mm
Rep1 :
1280x250
Rep4 :
200x200
Rep3 :
455 x 570
Rep 8 :
455 x 230
Rep 3+8 =
455 x 800
10 / tôle
10 / tôle
10 / tôle
10 / tôle
1 tôle
1500 x 3000 ep 2
1 tôle
1500 x 3000 ep 2
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 4
3000
1500
Rep.1
Rep.4
3000
1500
Rep.1
Rep.4
3 8
800
455
BON DE COMMANDE MATIERE
Caisson pour grenaillage Caisson filtre
MATIERE D’ŒUVRE : TOLES
DESIGNATION FORMAT EPAISSEUR QUANTITE OBSERVATION
S355 1000 X 2000 6 mm 12 Rep. 42
S235 1500 x 3000 2 mm 2 Rep 1, 4, 8 et 3
EXEMPLE
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 5
Calcul de la longueur à découper
REP REMARQUES CALCULS RESULTATS
1 Pénétration avec 8 uniquement
855 mm
2
1 Ø 400 + 1 Ø 280
L = (400+280) Π =
2136.3 mm
3
Cône en 1 partie 1 Ø 56 + 1 Ø 402 + 1 Sd =G-g
L=2(G-g) + 458 = 2(284.26 -39.6) + 458 Π=
1928.3 mm
4
Avec 4 trous dia 12
154 Π + 4 (30²+30²) + 4x140 + 4 Π 12 =
1364.3
8
1401 mm
Longueur totale à découper 7684.9 mm
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 6
DECOUPAGE : étude comparative " PLASMA / LASER "
Matière : Longueur découpée / ensemble : 7,685 m
Epaisseur : Longueur découpée / série : 76.85 m
DÉCOUPAGE PLASMA LASER
VITESSE D’AVANCE m / h
480 cm/mn 4.8 x 60 = 288 m/h
6500 mm / mn 390 m / h
LONGUEUR DECOUPÉE
m / h tenant compte du facteur
de marche
288 x 0.65 = 187.2 m / h
390 x 0.75 = 292.5 m / h
DURÉE TOTALE DU
DECOUPAGE 76.85 / 187.2 = 0.41 h 76.85 / 292.5 = 0.26 h
COUT
POUR LA SERIE en €
55 x 0.41 = 22.55 €
70 x 6 = 18.2 €
COUT D’UN MÈTRE DECOUPÉ en €/m
22.55 / 76.85 = 0.29 € 18.2 / 76.85 = 0.24 €
CHOIX
X
On préférera le découpage LASER car le cout au mètre est légèrement plus faible. De plus, ce procédé provoque moins de déformation qu’en plasma et demande moins d’ébavurage.
COUT DU SOUDAGE : procédé 135
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 7
Paramètres Calculs Résultats
Main d’œuvre M O (€/m) coût / (V x FM)
34 / (57.3 x 0.85)
0.7 € / m
Métal d’apport M A (€/m) Coût x TD / rend.
2.67 x 0.034 / 0.9
0.1 € / m
GAZ (€/m) Cout x débit / Vs xFM
7.12 12 x 60 / (1000 x 57.3 x 0.85)
0.1 € / m
Sous-total : MO + MA + GAZ 0.9 €/m
FRAIS ANNEXES 0.9 x 0.035 0.03 €/m
COUT DE SOUDAGE (€ / m)
0.93 €/m
LONGUEUR DE LA SOUDURE (m)
400 Π 1.26 m
Coût du soudage / ensemble (€)
0.93 x 1.26 1.17 €
COUT DU SOUDAGE pour la série de 10 caissons (€)
11.7 €
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 8
DR 9 CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques
2010
3 2 1 1 2 3
6
4
5
6
4 -5
INSTRUCTIONS ET CHRONOLOGIE D’ASSEMBLAGE
ETUDE : Caisson filtre NOM : Date :
INSTRUCTIONS Rep. Nb GRAPHIQUE RATEAU DE MONTAGE
8 1
orientation 4 1
Soudure périphéri. 1 1
10 1
3 1
2 1
120° 6 1
4 cordons de 20mm 7 2
2 x 120 ° 9 2
10 1
CA PLP Interne et CAER Génie Industriel Structures Métalliques 2010 DR 10
FIN