exos trac cis rdm

L-T- ER-RAZI El jadida Fonction : CONVERTIR Classe :

SI : CONCEPTION TDs : Traction-Compression-Cisaillement Prof : M.LEMSYEH

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CISAILLEMENT Exercice n 1 : La barre (1) de section rectangulaire est assemble au gousset (2) par deux cordons de soudure d'paisseur a = 3 mm et de longueur L. Sur cette barre s'exerce une force horizontale F = 1,5.104 N. Le mtal d'apport utilis pour la soudure a une contrainte pratique au

cisaillement p = 200 MPa. On adopte un coefficient de scurit de 4. Quelle est la longueur minimale L des cordons de soudure ?

Exercice n 2 :

On considre une articulation en chape reprsente ci-dessous. L'axe d'articulation (4) est en acier doux de contrainte

pratique au cisaillement p = 150 MPa. On adopte un coefficient de scurit de 4. On suppose les forces uniformment rparties sur chacune des surfaces de contact et symtriques par rapport au plan (C,y,z). Une tude prliminaire de statique nous a permis de calculer les forces suivantes :

A(34) = E(34) = B(24) = D(24) = 3 000 N

C(14) = 4 100 N 2.1 ) Dterminer la norme des efforts tranchants T dans les sections SAB situe entre A et B, SBC , SCD , SDE . 2.2 ) En ne prenant en compte que le cisaillement dterminer le diamtre de l'axe.

Exercice n 3 : Un lment de poutre en treillis est constitu par deux cornires (1) et (2) de dimension 25 x 25 x 4. Cet lment de poutre est soumis une force F = 40 000 N. Les cornires (1) et (2) sont fixes un gousset (3) par des rivets de diamtre

d = 8 mm. Ces rivets sont en acier doux de contrainte pratique au cisaillement p = 200 MPa. On adopte un coefficient de scurit de 3. Calculer le nombre de rivets ncessaires pour raliser cette liaison.

Exercice n 4 : Rivetage

Soit l'assemblage ci-dessous des pices 1 et 2, l'aide de 2 rivets cylindriques pleins ttes rondes en acier S275, supportant les efforts F1 = F2 = 100daN, la scurit sur cette installation sera de 4, on demande:

a. La rsistance lastique Re de ces rivets. b. La rsistance lastique Rg. c. La rsistance pratique au cisaillement. d. La contrainte de cisaillement possible. e. La surface minimale de la section des rivets f. Le diamtre minimal d'un rivet

B(2/4)=D(2/4)

A(3/4)=E(3/4)

C(1/4)

Z

Y

X




Exercice n 5 : Axe d'articulation rivete Soit l'articulation chape ci-dessous dont l'axe pour diamtre 8mm, supportant les efforts F1 = F2 = 180daN, l'axe d'articulation tant en acier E335 on demande:

g. La rsistance lastique Re de cet axe. h. La rsistance Rg. i. La surface des parties cisailles de l'axe. j. La contrainte de cisaillement sur cet axe. k. Le coefficient de scurit de cette articulation.

Exercice n 6 :

Clavetage La liaison en rotation entre l'arbre 1 et l'alsage 3 ci-dessous est obtenue par une clavette parallle de forme B. L'effort de cisaillement tant de 650daN. La clavette tant en acier C35 et de largeur 12mm. La scurit sur ce montage devant tre de 6, on demande:

l. La rsistance Rg de cette clavette. m. La rsistance pratique au cisaillement. n. La surface minimale de la section de la clavette. o. La longueur minimale de la clavette. p. L'angle de glissement maximal de la section cisaille.

Exercice n 7 :

Assemblage par rivet On veut raliser l'assemblage des pices 1 et 4 l'aide de deux couvre joints 2 et 3 et de rivets de diamtre 16mm. Les efforts A et B sont gaux et leur intensit est de 12000daN. L'acier des rivets est choisi en S275 et la scurit sur cette installation sera de 4. Calculer le nombre de rivets ncessaires au bon fonctionnement.

Exercice n 8 : Assemblage par soudure

Soit l'assemblage de 2 pices l'aide d'un cordon de soudure d'paisseur a = 3,5mm. L'effort sur les 2 pices est de 8000daN. La rsistance lastique au cisaillement de la soudure est de 325MPa et la scurit sur l'installation est de 3. Calculer la longueur du cordon de soudure ncessaire.

Exercice n 9 :

Poinonnage de tle On veut poinonner une tle d'paisseur e = 4mm en acier S355, le trou poinonner sera de diamtre 20mm. Quel devra-t-tre l'effort exerc par le poinon ? Quelle sera alors la contrainte de compression sur le poinon?

Exercice n 10 : Manchon de scurit

Pour protger une chane de transmission agricole on utilise un dispositif de scurit qui comprend un manchon 3 et 2 goupilles 4 et 5, qui doivent se cisailler si le couple transmettre dpasse la valeur maximale prvue. Le diamtre de l'arbre 1 est de 20mm. La valeur maximale du couple transmettre est fixe 60N.m. Les goupilles ont le mme diamtre d, elles sont en acier S185.

a. Calculer l'effort de cisaillement sur les goupilles d au couple. b. Calculer le diamtre des goupilles.




NB : prendre, si ncessaire, dans tous les exercices :

- Module dlasticit longitudinale E= 2.105 - Module dlasticit transversale G= 8.104

Exercice n 12 : Accouplement

La transmission de puissance entre deux arbres coaxiaux 1 et 2 s'effectue par l'intermdiaire d'un accouplement rigide plateaux. La liaison entre les deux plateaux s'effectue par des boulons ajusts dans 3, dont la tige un diamtre de 8mm. Le couple transmis par cet accouplement est de 240N.m.

c. Calculer l'effort de cisaillement sur l'ensemble des sections cisailles des n boulons.

d. L'acier des boulons est un S235, le coefficient de scurit sur cette installation sera de 3, calculer le nombre de boulons ncessaires.

TRACTION-COMPRESSION Exercice n 1 : Installation de manutention

Une installation de manutention utilise une barre cylindrique en acier E295 de diamtre 22mm de longueur 6m soumise un effort de traction de 20.000N. 1. Calculer la contrainte de traction sur cette barre en MPa. 2. Calculer le coefficient de scurit appliqu la barre. 3. Calculer l'allongement de la barre lorsqu'elle soumise l'effort de 20.000N.

Exercice n 2 : Boulon

Soit un boulon de diamtre 14mm de longueur 150mm soumis un effort de 8.000N, l'installation sur laquelle est mont ce boulon doit avoir un coefficient de scurit de 4. 4. Calculer la contrainte de traction sur ce boulon en MPa. 5. Choisir la matire du boulon parmi les suivantes. S 185 : Re = 185MPa S 235 : Re = 235MPa E 295 : Re = 295MPa S 355 : Re = 355MPa E 360 : Re = 360MPa C 55 : Re = 420MPa 6. En fonction de la matire choisie, calculer le coefficient de scurit rel appliqu au boulon. 7. Calculer l'allongement du boulon lorsqu'il est soumis l'effort de 8.000N.

Exercice n 3 : Maillon de chane Le systme propos ci-contre reprsente un maillon de chane de

transmission. Le maillon se compose de 2 flasques 1 et 2 dont la liaison est assure par 2 axes de diamtre chacun 5mm.

L'effort de tension admissible par la chane F est de 400 daN. 8. Isoler l'axe 3 en le dessinant seul et faites apparatre les sections

cisailles en plaant les efforts.

9. Calculer la contrainte de cisaillement dans une section.

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