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Responsable(s) Jean-Pierre Kenné

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Jean-Pierre Kenné


PLAN DE COURS

Été 2019
MEC628 : Conception de systèmes à fluide sous pression (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC335    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 45,6 % 23,8 % 30,6 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Comprendre le fonctionnement des composants des systèmes hydrauliques et pneumatiques. Concevoir un système à fluide sous pression.

À la fin du cours, l’étudiant sera en mesure :
• d’appliquer les principes de mécanique des fluides à des systèmes hydrauliques et pneumatiques;
• de décrire le fonctionnement des composantes de base des systèmes hydrauliques et pneumatiques;
• d’analyser des systèmes hydrauliques et pneumatiques;
• de concevoir des systèmes hydrauliques ou pneumatiques en vue de répondre à des critères spécifiques.

Systèmes hydrauliques : rappel des notions sur les propriétés des fluides, l'hydrostatique et l'hydrodynamique; pompes : classification, fonctionnement et circuits; valves de contrôle : pression, débit et mouvement; vérins et moteurs; accumulateurs; conception et analyse des systèmes hydrauliques. Systèmes de contrôle : à servovalves : position, vitesse et force; à servopompe : débit. Systèmes pneumatiques : propriétés de l'air, compresseurs, valves de contrôle, vérins et moteurs, circuits et commandes.

Séances de laboratoire portant sur l'analyse et la simulation des circuits hydrauliques et électropneumatiques ainsi que projet en équipe de conception d'un système hydraulique ou pneumatique.



Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure de :

 

  • Appliquer les principes de la mécanique des fluides à des systèmes hydrauliques et pneumatiques.
  • Comprendre et analyser des systèmes hydrauliques ou pneumatiques.
  • Connaitre le fonctionnement et les composants de base des systèmes hydrauliques et pneumatiques.
  • Faire la commande en boucle fermée d’un système hydraulique ou pneumatique.
  • Appliquer les connaissances acquises à la conception des systèmes hydrauliques ou pneumatiques en vue de répondre à des critères spécifiques.



Stratégies pédagogiques

Exposés magistraux

 

Des exposés magistraux de trois heures par semaine seront appuyés par :

  • L’étude de problèmes tirés des textes de référence;
  • Des applications aux procédés industriels;
  • La résolution d’exercices et de problèmes.

 

Travaux pratiques et laboratoires

 

Chaque étudiante ou étudiant devra participer à des séances de laboratoire pendant le trimestre et remettre des rapports des travaux effectués. Ces laboratoires seront effectués en équipes de deux à trois membres.

 

Projet de conception

 

La réalisation d’un projet de conception par équipe permettra aux étudiantes et aux étudiants d’appliquer les concepts et techniques d’analyse et de synthèse présentés dans le cours.




Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire
Vendredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Claude Kaddissi Activité de cours cc-Claude.Kaddissi@etsmtl.ca



Cours

No.

Date

Contenus traités dans le cours

Heures

1

2019-05-03

Ch. 1 - Introduction aux systèmes à fluides sous pression

Présentation du plan de cours et des laboratoires.

  • Fonction de base des systèmes hydrauliques et pneumatiques.
  • Exemples de systèmes hydrauliques et pneumatiques.
     

Ch. 2 - Transmission de puissance par les fluides (Rappel)

  • Propriétés des fluides, Hydrostatique et Hydrodynamique.
  • Exercices et problèmes.

 

3

2

2019-05-10

Ch. 3 - Pompes, récepteurs et accumulateurs

  • Les pompes (classification : pompes à engrenage, à palettes et à pistons)
  • Les systèmes de contrôle des pompes.
  • Les systèmes à plusieurs pompes.

3

3

2019-05-17

Ch. 3 - Pompes, récepteurs et accumulateurs (suite)

  • Les récepteurs.
  • Les accumulateurs.
  • Exercices et problèmes.

3

4

2019-05-24

Ch. 4 - Les Valves

  • Les valves de distribution du fluide.
  • Les valves de pression.

3

5

2019-05-31

Ch. 4 - Les Valves (suite)

  • Les valves de contrôle de débit.
  • Les valves proportionnelles et servovalves.
  • Les valves en cartouches.
  • Exercices et problèmes.

3

6

2019-06-07

Ch. 5 - Commande tout ou rien programmable

  • Algorithmes de commande.
  • Automates programmables.

GRAFCET et programmation d’automates

3

7

2019-06-14

Examen de mi-session

3

8

2019-06-19

Ch. 6 - Systèmes pneumatiques

  • Introduction et lois des gaz parfaits.
  • Humidité et conditionnement de l’air.
  • Systèmes de distribution et pertes de charge.
  • Exercices et problèmes.

3

9

2019-06-21

Ch. 7 - Principes fondamentaux du ‘vacuum’

  • Introduction.
  • Les Pompes ‘Vacuum’.

3

10

2019-07-05

Ch. 7 - Principes fondamentaux du ‘vacuum’

  • Introduction.
  • Les Pompes ‘Vacuum’.
  • Exercices et problèmes.

3

11

2019-07-12

Ch. 8 - Commande des systèmes à fluide sous pression

  • Introduction à la mécatronique.
  • Modélisation des systèmes hydrauliques.
  • Exercices et problèmes

3

12

2019-07-19

Ch. 8 - Commande des systèmes à fluide sous pression (suite)

  • Commande PID appliquée à système hydraulique.
  • Exercices et problèmes

3

13

2019-07-26

Dernière séance

  • Remise du projet.
  • Exercices préparatifs pour l’examen final.

3

 

 

Période d’examens finaux du 1 au 10 août 2019

 

 

 

Total

39




Laboratoires et travaux pratiques

 

Date

Description

Heures

1

2019-05-15

Lab-1-A : Les lois fondamentales de l’écoulement des  fluides

2

2

2019-05-22

Lab-1-B : Analyse et dimensionnement des systèmes hydrauliques

2

3

2019-05-29

Travaux Pratiques

2

4

2019-06-05

Travaux Pratiques

2

5

2019-06-12

Lab-2 : Systèmes pneumatiques et automates programmables

2

6

2019-06-28

Lab-2 : Systèmes pneumatiques et automates programmables (suite)

2

7

2019-07-03

Lab-2 : Systèmes pneumatiques et automates programmables (suite)

2

8

2019-07-10

Travaux Pratiques

2

9

2019-07-17

Lab-3 : Asservissement hydraulique

2

10

2019-07-24

Lab-3 : Asservissement hydraulique (suite)

2

11

2019-07-31

Travaux Pratiques

2

 

 

Total

22




Utilisation d'outils d'ingénierie

Automation studio.




Évaluation
Activités Description % Date de remise
Lab01

Les lois fondamentales de l'écoulement des fluides

Analyse et dimensionnement des systèmes hydrauliques

6 2019-05-29
Lab02 Systèmes pneumatiques et automates programmables 6 2019-07-10
Lab03 Asservissement hydraulique 6 2019-07-31
Intra Examen de mi-session 30 2019-06-14
Projet de session Projet de session 17 2019-07-26
Final Examen final 35 À déterminer

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 14 juin 2019



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

5% de pénalité sur la note originale par jour de retard.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Dispositions additionnelles

N/A




Documentation obligatoire

Documentation facultative

  • Jean-Pierre KENNÉ, Conception des systèmes à fluide sous pression, notes de cours, ÉTS, Disponible sur le site du cours.



Ouvrages de références
  • Kokernak R.P., « Fluid Power technology », 2nd edition, Prentice-Hall.
  • Esposito Anthony, « Fluid Power with Applications », 7th edition, Prentice-Hall.
  • Labonville Réjean, « Conception des circuits hydrauliques : Une approche énergétique », Éditions de l’École Polytechnique de Montréal.
  • Sullivan A., « Fluid Power: Theory and applications », 3rd edition, Prentice-Hall.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

http://ena.etsmtl.ca