tp_ana_fct_dest_2013.doc
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TP Destructeur daiguille :Analyse fonctionnelle
Destructeur daiguille Centre s di nt r t et c a rts obse rv s Ci1 : Analyser un systme fonctionnellement et structurellement.
Ci2 : Exprimenter et mesurer sur un systme rel pour valuer ses performances.
Systme souhaitdomaine du clientPerformances attenduesEcart 1
Systme reldomaine du laboratoirePerformances mesuresEcart 3Ecart 2Systme simuldomaine de la simulationPerformances simules
Comptences, connaissance et capacits vises
Mise en situationSoucieux de lcologie qui nous incite rduire et mieux traiter les dchets cres par nos activits, soucieux de la protection des personnels de sant qui risquent des contaminations accidentelles, le laboratoire SPAD dveloppe des produits adapts aux exigences particulires de spcialistes cibls et tout particulirement le destructeur daiguilles. Les utilisateurs de seringue dinjection de produits mdicamenteux doivent jeter laiguille aprs utilisation et risquent donc des piqres accidentelles. Pour diminuer ce risque, le destructeur daiguille SPAD assure le retrait slectif du ft mtallique contamin des aiguilles bi-pointes, embases plastiques, le destructeur daiguilles SPAD prserve le (la) praticien(ne) et son assistant(e) des piqres accidentelles.
ProblmatiqueComment le concepteur du destructeur a-t-il permis de rendre la destructiondaiguille contamine plus sre pour le dentiste ?
Partie-1.Analyser le besoin2.A qui rend-il service ?Sur QUI ou QUOI agit-il ?Aux professionnels de la sant qui ont utiliser des seringues avec aiguilles
DESTRUCTEURDAIGUILLES
* Sur laiguille dfinie par ses caractristiques physiques (dimensions , matriaux , etc ) ,Dans quel BUT ?Fonction globale du produitDissocier une aiguille embase plastique.3. Complter lactigramme A-0 du destructeur daiguilles.
Ensemble dinjection (aiguille sur seringue).
Dissocier une aiguille embase plastique.
Partie contamine (aiguille)+Partie saine (seringue)Destructeur daiguillesPartie-2.Cahier des charges fonctionnelUtilisateurSeringue avecFP1
aiguille embase
FC4
FP2
DESTRUCTEURdaiguilles
FC1
Source dnergielectrique
Milieu extrieur environnant
FC2
FC3
Maintenance
4. Enoncer la fonction principale FP1 et FC1.
FonctionsLibell
FP1Dissocier une aiguille embase plastique
FP2interdire laccs aux aiguilles contamines.
FC1utiliser une source dnergie lectrique
FC2rsister au milieu extrieur
FC3entretenir le destructeur daiguilles
FC4tre facilement transportable et manipulable
5. Caractrisation des fonctions de service
FonctionsCritres dapprciationNiveauxFlexibilitFP2FP1
Nombre daiguilles contamines vacuer
Inaccessibilit des aiguilles contamines
Temps du cycle de coupe (aller-pause- retour)
Effort de cisaillage
Mode de fonctionnement
450 totale
10s 350N automatique
+/- 50 aucune
maxi
mini
aucune
FC3 Entretien simple et rapide
FC2
FC4
Humidit
Choc
Poussire
Encombrement
Masse
Amplitude de dplacement
tanche
chute < 1m
tanche
200*103*138 1850g 140cm
+/-10+/- 100+/- 20cm
FC1 Energie lectrique du rseau EDF 230 V/50 HzPartie-3.Analyser le systme3.1. Description partielle et Analyse technique de la fonction principale6.7.NOM : NOM :
sciences de lingnieurDISSOCIER laiguille de son embase
UTILISER une nergie extrieure
RACCORDER unesource dnergieMETTRE les circuits sous nergieSAISIR un phnomne physique
cble souple avec prise NFinterrupteur basculeCAPTEUR
GERER le processus
CONVERTIR en signal exploitableMETTRE des donnes sensoriellesTRAITER les signaux gnrs
CARTE LECTRONIQUE
INTERFACESDE DIALOGUE
MICROCONTROLEUR
TRAITER une aiguille en toute
ALIMENTER en nergieTRANSFORMATEURDISTRIBUER lnergiescurit
AGIR sur lembase de laiguille
disponibleCONVERTIR lnergiedisponibleADAPTER etTRANSFORMER lnergie
PONT EN HMOTEUR REDUCTEUR
ENGRENAGES
VIS-ECROU
RCUPRER la partie susceptibledtre contamine
CISAILLER une partiede lembaseLAMECAPUCHON PASSE-AIGUILLE
BOL DE RCUPRATION
sciences de lingnieurOrganisation fonctionnelle gnrale du destructeur daiguillesPrsence aiguilleOrdre utilisateur
ACQUERIR (Barrire infrarouge Capteur CNT)
TRAITER(Microcntroleur+ programme associ)
COMMUNIQUER
Signal sonoreSignal lumineuxCouple et tat thermique
Chane dinformationOrdres
aiguille non dissocieEnergielectriqueALIMENTERDISTRIBUER(Pont en H)
CONVERTIR
TRANSMETTRE
Chane dnergieTRANSMETTRE (Mcanisme vis-crou Guidage en rotation eten translation)
Dissocier une aiguille(Lame)EnergielectriqueEnergielectrique
Energie mcanique
Energie mcanique
aiguille dissociePartie-4.Vrification des performances et respect du cahier des charges4.1. Dure du cycle8. Ce graphe nous montre la sortie puis la rentre de la lame.9. Le dplacement total de la lame est de 63mm.Multimtre. Rapport quasi identique10. La dure dun cycle est de (10,5 1,3) = 9,2 s < 10 s. Lcart entre le souhait et le mesur est de0,8s (10-9,2), le cahier des charges est donc respect4.2. Problmatique : analyser lapport en nergie lectriqueQuel est le choix technologique utilis pour laborer cette tension continue et comment sont dimensionns les diffrents lments constituant cette structure ?
4.3. tude fonctionnelle de lalimentationa. La transformation11. Relever la rfrence du transformateur sur la maquette puis retrouver dans la documentation constructeur (annexe 2) la valeur de la tension secondaire vide. En dduire le rapport de transformation.
32 V ; rapport de transformation : 32/230 = 0.1412. Quel appareil allez vous utiliser pour mesurer la valeur efficace de UAB ?
Multimtre en position ac13. Effectuer cette mesure.
Exprimer alors le rapport de transformation mesur et comparer avec la valeur trouve dans la doc.
14. Quel appareil allez-vous utiliser pour visualiser le signal Us ?.
Oscilloscope15. Faites la mesure et relever lallure.b. Le redressement.16. Relever lallure du signal UR1 au point-test PT1 sur le document rponse DR6 . Existe-t-il encore une composante ngative du signal ? Que peut donc alors dduire du rle du pont de diode ?
La composante ngative du signal a disparuc. Le filtrageOn effectue un filtrage avec C1 qui vaut 22 F.
17. Relever lallure du signal UC1.
18. Quel appareil allez-vous utiliser pour mesurer la valeur moyenne de ce signal ? Mesurez la
Multimtre en position ac19. valeur =
On effectue ici un filtrage avec C2 qui vaut 220 F (valeur utilise rellement pour le destructeur).
20. Relever lallure du signal UC2 au point-test PT1.
21. Mesurer la valeur moyenne de ce signal.
22. Conclure sur lintrt daugmenter la valeur de la capacit de filtrage.
Plus le condensateur a une valeur importante, plus le signal est liss d. La rgulation(Le rgulateur permet de maintenir constante la tension de sortie, et ce mme si il y a des variations de tension en son entre).
Une tension d'alimentation continue +5 Volts stable +/- 10% est ncessaire pour alimenter diffrents circuits de la partie commande, notamment le micro-contrleur.
On utilise pour cela un circuit intgr LM317.
23. Retrouver dans la documentation constructeur de ce rgulateur la tolrance promise par le
constructeur (elle sexprime en %/V) sur la tension de sortie (on prendra le cas le plus dfavorable)
0.07 %/V4.4. Synthse :Peut on affirmer que la tension en sortie est bien ajustable 5V +-10% et satisfait donc aux exigences des composants aliments par cette structure ? (justifiez)
Oui car 0.07% de 5V = 0.35V. on est donc bien dans la fourchette 5V +-10%Signal en sortie du transformateur :
Signal en sortie du pont de diode :
UA0VSignal avec C = 22uF
UR0VSignal avec C = 220uF
UR0V
A