Science et Technologie Formation SC2_no 05 « MISE À NIVEAU » Technologie – schématisation – dessin technique BIENVENUE !

Compétence 1 Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique Comment ? Par une expérimentation Par une conception

Compétence 2 Mettre à profit ses connaissances scientifiques ou technologiques Comment ? Problématique à résoudre Analyse d’un objet technique

Compétence 3 Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et technologie Comment ? On peut l’évaluer en même temps que les autres compétences Forme de présentation (tableau, graphique, brochure, affiche, oral, …) Utilisation de diverses sources (crédibles et pertinentes)

Compétence 1

Compétence 1

La démarche de conception Identifier et cerner le besoin (problème) Formuler, dans ses mots, ce que doit faire l’objet. Planifier son scénario de conception Donner des responsabilités aux membres de l’équipe. Produire la liste du matériel à utiliser. Définir les étapes du travail à faire. Mijoter et évaluer des idées (analyser les objets existants) Illustrer ses idées. Expliquer le fonctionnement de la conception. Discuter des démonstrations ou des laboratoires. Raffiner ses choix et dessiner (schématiser) la solution retenue Produire un schéma final Identifier les spécifications de l’objet Réaliser un prototype Effectuer des mises à l’essai Évaluer et améliorer la solution Proposer des améliorations Tirer des conclusions

La gamme de fabrication Document indiquant avec précision les opérations à effectuer pour produire une pièce ou un ensemble de pièces. Une gamme de fabrication doit contenir : Un en-tête Une séquence d’opérations (respecte la suite logique des étapes de fabrication) Un croquis pour chacune des opérations Les matériaux et le matériel pour chacune des opérations

Le cahier des charges

Le cahier des charges Le cahier des charges est un document par lequel le demandeur exprime la fonction globale de l’objet ainsi que les contraintes face aux différents milieux. Voici les différents milieux associés à l’objet technique.

Le cahier des charges

Compétence 2

La démarche d’analyse d’un objet technique Pour l’analyse d’un objet, différents aspects peuvent être abordés : SCIENTIFIQUES, TECHNIQUE, TECHNOLOGIQUE, ERGONOMIQUE, HISTORIQUE, ÉTHIQUE, SOCIAL, ÉCONOMIQUE Lorsqu’on analyse un objet technique, nous devons nous poser certaines questions qui correspondent aux étapes de la démarche d’analyse :

La démarche d’analyse d’un objet technique À quel(s) besoin(s) cet objet répond-t-il ? Nommer l’objet; Donner l’utilité de l’objet; Nommer d’autres objets ayant la même utilité; Nommer d’autre objets utilisant le ou les mêmes principes scientifiques. Comment fonctionne-t-il ? Essayer l’objet afin de savoir comment il fonctionne; Indiquer et donner l’utilité des machines simples utilisées dans l’objet. Comment est-il construit ? Démonter l’objet; Identifier les pièces et leur rôle à l’intérieur de l’objet; Représenter l’objet par un schéma de principe; Représenter l’objet par une étude de construction.

Le mouvement des pièces 1 Translation rectiligne dans un sens Translation rectiligne dans deux sens

Le mouvement des pièces (suite) 2 Rotation rectiligne dans un sens Rotation rectiligne dans deux sens

Le mouvement des pièces (suite) 3 Hélicoïdal

Les forces d’action 1 TENSION : Force qui a tendance à ÉTIRER ou à TIRER les corps. 2 COMPRESSION : Force qui a tendance à SERRER ou à POUSSER les corps. Tension Compression

Les forces d’action (suite) 3 CISAILLEMENT : Force qui a tendance à COUPER les corps. 4 TORSION : Force qui a tendance à TORDRE les corps. Cisaillement Torsion

Les fonctions techniques principales (à quoi sert chaque composant?) On distingue quatre fonctions principales : 1. la liaison, 2. le guidage, 3. la lubrification, 4. l’étanchéité.

Les fonctions techniques principales 1. LA FONCTION DE LIAISON Lorsqu’il y a plus d’une pièce dans un objet, il y a nécessairement une fonction de liaison. Définition : La fonction de liaison est le rôle que joue un organe d’assemblage. Elle peut être aussi assurée par la complémentarité entre deux pièces. On analyse les liaisons à partir de leurs caractéristiques. Une liaison comporte toujours quatre des huit caractères parmi les suivants. 1) elle est directe ou indirecte, 2) elle est rigide ou élastique, 3) elle est démontable ou indémontable, 4) elle est complète ou partielle. www.cslaval.qc.ca/cdp/previews/mecanismes

Les fonctions techniques principales LA LIAISON DIRECTE OU INDIRECTE Directe : lorsque les pièces sont conçues pour tenir ensemble sans l’intervention d’un autre organe. Indirecte : lorsque les pièces ont besoin d’un organe intermédiaire (clou, vis, colle, etc.) pour tenir ensemble.

Les fonctions techniques principales LA LIAISON RIGIDE OU ÉLASTIQUE Rigide : une liaison est rigide lorsqu’elle comporte un organe de liaison rigide et ne comporte pas de matériau élastique intercalé entre les pièces liées. Élastique : lorsqu’il y a présence d’un organe de liaison élastique ou d’un matériau élastique qui permet un mouvement relatif des pièces dans le fonctionnement de l’objet.

Les fonctions techniques principales LA LIAISON DÉMONTABLE OU INDÉMONTABLE Démontable : lorsqu’on peut séparer les pièces sans endommager les surfaces ni l’organe de liaison. Indémontable : lorsque la séparation des pièces entraîne la détérioration de leur surface ou de l’organe de liaison.

Les fonctions techniques principales LA LIAISON COMPLÈTE OU PARTIELLE Complète : lorsqu’il n’y a aucune possibilité de mouvement entre les pièces liées. Partielle : si les pièces liées peuvent bouger les unes par rapport aux autres. Une liaison partielle peut porter un nom différent selon les libertés de mouvement des pièces.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison encastrement entre le levier supérieur et le poinçon est : directe ou indirecte, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison encastrement entre le levier supérieur et le poinçon est : DIRECTE ou indirecte, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison encastrement entre le levier supérieur et le poinçon est : DIRECTE ou indirecte, démontable ou INDÉMONTABLE, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison encastrement entre le levier supérieur et le poinçon est : DIRECTE ou indirecte, démontable ou INDÉMONTABLE, RIGIDE ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison encastrement entre le levier supérieur et le poinçon est : DIRECTE ou indirecte, démontable ou INDÉMONTABLE, RIGIDE ou élastique, COMPLÈTE ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier supérieur et le levier inférieur est : directe ou indirecte, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier supérieur et le levier inférieur est : directe ou INDIRECTE, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier supérieur et le levier inférieur est : directe ou INDIRECTE, démontable ou INDÉMONTABLE, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier supérieur et le levier inférieur est : directe ou INDIRECTE, démontable ou INDÉMONTABLE, RIGIDE ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier supérieur et le levier inférieur est : directe ou INDIRECTE, démontable ou INDÉMONTABLE, RIGIDE ou élastique, complète ou PARTIELLE.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier inférieur et le réceptacle est : directe ou indirecte, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier inférieur et le réceptacle est : DIRECTE ou indirecte, démontable ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier inférieur et le réceptacle est : DIRECTE ou indirecte, DÉMONTABLE ou indémontable, rigide ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier inférieur et le réceptacle est : DIRECTE ou indirecte, DÉMONTABLE ou indémontable, RIGIDE ou élastique, complète ou partielle.

Les caractères de liaison entre les composants ? La liaison pivot entre le levier inférieur et le réceptacle est : DIRECTE ou indirecte, DÉMONTABLE ou indémontable, RIGIDE ou élastique, complète ou PARTIELLE.

Les fonctions techniques principales 2. LA FONCTION DE GUIDAGE La fonction de guidage est associée à tout organe ou groupe d’organes servant à diriger une ou plusieurs pièces mobiles sur une trajectoire donnée. Définition : La fonction de guidage est remplie par une pièce qui dirige une autre pièce selon une trajectoire déterminée. Pour effectuer un guidage, il faut établir une liaison entre la pièce guidée et la pièce qui guide. Selon le type de mouvement de la pièce mobile, on distingue deux sortes de guidage : 1) le guidage en ROTATION, 2) le guidage en TRANSLATION.

Les fonctions techniques principales LE GUIDAGE EN ROTATION Si l’organe de guidage permet seulement la rotation (partielle ou complète) de la pièce mobile, on parle de guidage en rotation. Ici, la liaison pivot permet d’établir un tel guidage. Le guidage du levier supérieur s’effectue par le rivet et la forme des pièces . Le guidage du rouleau s’effectue par l’intermédiaire de la pièce orangée. La poulie est guidée en rotation par l’axe et la chape de poulie ( pièce en noir)

Les fonctions techniques principales LE GUIDAGE EN TRANSLATION Si l’organe de guidage permet seulement un déplacement rectiligne de la pièce mobile, on parle de guidage en translation. Ici, la liaison glissière permet d’établir ce type de guidage. Le mors mobile est guidé par une ouverture prismatique rectangulaire présente dans la partie rattachée à la poignée. La lame est guidée par les glissières du manche. La règle est rainurée, ce qui lui permet d’être guidée (de glisser) dans la fente de la poignée par l’intermédiaire d’un boulon desserré dont la tige de vis comporte un bossage de forme complémentaire à la rainure de la règle.

Les fonctions techniques principales 3. LA FONCTION DE LUBRIFICATION La fonction de lubrification est associée aux substances que l’on utilise pour réduire le frottement entre les pièces d’un mécanisme. Définition : La fonction de lubrification est remplie par une substance qui permet de diminuer le frottement entre deux pièces. Ces substances peuvent être d’origine animale, végétale, minérale ou synthétique et se présenter sous trois formes : SOLIDE, SEMI-LIQUIDE ET LIQUIDE. www.motoroil.cl/ docoil.htm Site intéressant sur les lubrifiants: http://fr.wikibooks.org/wiki/Tribologie_-_Lubrifiants

Les fonctions techniques principales 4. LA FONCTION D’ÉTANCHÉITÉ Étanche signifie qui ne laisse passer aucun fluide. Définition : La fonction d’étanchéité est remplie par un organe qui empêche un fluide ou un solide de s’échapper de son contenant. Source: www.blackknight.ca/ fr/f_aq240.htm. Source: www.osborn.de/french/produits/strip.htm Source: ottawa.ca/gc/ apartment_en.shtml

Les machines simples

Les machines simples (suite)

Les machines simples (suite)

Exercice sur les leviers

Exercice sur les leviers

Exercice sur les leviers

Exercice sur les leviers

Les fonctions mécaniques complexes Source : Animation « Mécanisme » du Centre de Développement Pédagogique.

Schéma de principe Le schéma de principe doit nous montrer comment l’objet fonctionne et nous aider à comprendre les différents principes de fonctionnement. Sur le schéma de principe, on retrouve… Les différentes pièces (une couleur par pièce) Le nom de chacune des pièces Les mouvements des pièces Les forces en cause Les liaisons Observatoire, ERPI

L’étude de construction L’étude de construction doit nous montrer comment l’objet est construit et nous aider à pouvoir reconstruire le même objet au besoin (pour une production en série). Dans l’étude de construction, on retrouve : Une photo ou un dessin de l’objet (ou partie de l’objet) Les matériaux pour chacune des pièces de l’objet Les symboles de guidage Les mesures significatives (nombre à déterminer) Observatoire, ERPI