Dans la formation technique, la conception mécanique est un champ d’apprentissage essentiel et complexe. Un cheminement approfondi à travers les thématiques de base que sont la statique, la résistance des matériaux et la dynamique, les éléments de machine, l’essai des matériaux ainsi que la géométrie descriptive et le dessin industriel, permet de préparer les étudiants durant leurs études ou leur apprentissage de manière optimale à leur futur métier.
Conception mécanique
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Le principal objectif didactique du cours « Dessin industriel » est de présenter des cas d’application concrets et d’utiliser des pièces à usiner réelles et des pièces normalisées. Il s’agit d’enseigner l’aptitude à la communication technique et de développer les exercices de dessin à proprement dit à partir d’un éventail de technologies très étendu.
Projet d’apprentissage GUNT DigiSkills 1: aperçu dans le web
GUNT DigiSkills 1, Dessin industriel – Communication technique: concept didactique
Familiarisation avec la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
Contenu didactique/essais
- introduction à la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
- développement pas à pas de l’imagination spatiale: de la situation concrète à la représentation abstraite dans un dessin industriel
- exercices de mesure
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Importante collection de modèles à degré de difficulté croissant
Contenu didactique/essais
- introduction à la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
- développement pas à pas de l’imagination spatiale: de la situation concrète à la représentation abstraite dans un dessin industriel
- apprentissage systématique de nombreuses situations liées aux formes de base cylindriques
- exercices de cotation normalisée pour la fabrication
- exercices de mesure: dimensions extérieures, dimensions intérieures, tolérances
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Importante collection de modèles à degré de difficulté croissant
Contenu didactique/essais
- introduction à la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
- développement pas à pas de l’imagination spatiale: de la situation concrète à la représentation abstraite dans un dessin industriel
- apprentissage systématique de nombreuses situations liées aux formes de base cylindriques
- exercices de cotation normalisée pour la fabrication
- exercices de mesure: dimensions extérieures, dimensions intérieures, angles, tolérances
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Importante collection de modèles à degré de difficulté croissant
Contenu didactique/essais
- introduction à la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
- développement pas à pas de l’imagination spatiale: de la situation concrète à la représentation abstraite dans un dessin industriel
- apprentissage systématique de nombreuses situations liées aux formes de base prismatiques
- exercices de cotation normalisée pour la fabrication
- exercices de mesure: dimensions extérieures, dimensions intérieures, tolérances
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Importante collection de modèles à degré de difficulté croissant
Contenu didactique/essais
- introduction à la représentation en trois vues comme base du dessin industriel
- développement pas à pas de l’imagination spatiale: de la situation concrète à la représentation abstraite dans un dessin industriel
- apprentissage systématique de nombreuses situations liées aux formes de base prismatiques
- exercices de cotation normalisée pour la fabrication
- exercices de mesure: dimensions extérieures, dimensions intérieures, angles, tolérances
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Presse de pliage fonctionnelle en acier: initiation au dessin industriel, exercices de mesure, séquences de montage simples
Contenu didactique/essais
- dessin industriel
- familiarisation avec la représentation à trois vues
- représentation normalisée pour la fabrication de pièces détachées
- indications d’états de surface et de tolérances
- dessin d’ensemble, liste de pièces
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Cisaille à levier fonctionnelle en acier: initiation au dessin industriel, exercices de mesure, séquences de montage simples
Contenu didactique/essais
- dessin industriel
- familiarisation avec la représentation à trois vues
- représentation normalisée pour la fabrication de pièces détachées
- indications d’états de surface et de tolérances
- dessin d’ensemble, liste de pièces
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Presse à bras fonctionnelle en acier: initiation au dessin industriel, exercices de mesure, séquences de montage simples
Contenu didactique/essais
- dessin industriel
- familiarisation avec la représentation à trois vues
- représentation normalisée pour la fabrication de pièces détachées
- indications d’états de surface et de tolérances
- dessin d’ensemble, liste de pièces
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Les animations techniques, comme les modèles en coupe, sont remarquables pour la représentation des processus et des fonctions. Pour ces modèles en coupe, GUNT utilise des composants actuels originaux. Les fonctions de mouvement et de commutation sont préservées.
GL 300.01 à GL 300.12 Modèles en coupe
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnement et montage d’un engrenage à vis sans fin
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage à roues coniques
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage droit
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage droit biétage
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage planétaire
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage à mécanisme de réglage à courroie trapézoïdale
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage à commande à réglage mécanique
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un engrenage à embrayage à disques multiples
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage de frein monodisque électromagnétique
Système manuel ouvert comportant différents composants et éléments mécaniques
Contenu didactique/essais
- fonctionnalité et montage d’un palier à chapeau
Lorsque des composants doivent être fixés fermement les uns aux autres, on utilize des raccords. Vis de fixation, rivets et broches sont des éléments discrets qui sont la plupart du temps amovibles et peuvent être réutilisés.
Éléments de machine
Kit didactique étendu des vis et écrous les plus utilisés en mécanique
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les principaux écrous et vis utilisés en génie mécanique et avec leur utilisation spécifique
- familiarisation avec les désignations, les termes et la représentation graphique normalisés
Désignations, termes et représentation graphique normalisés de freins de vis différents
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les freins de vis et avec leur utilisation spécifique
- familiarisation avec les désignations, les termes et la représentation graphique normalisés
Désignations et termes normalisés, applications spécifiques de types de filets différents, détermination du type de filet avec le calibre de filetage
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les types de filets utilisés en génie mécanique et leurs applications spécifiques
- détermination du type de filet avec un calibre de filetage
Relation entre le couple de serrage et la force de serrage sur des vis normalisées
Contenu didactique/essais
- force de serrage axiale d’un assemblage par vis en fonction du couple de serrage ou de la déformation élastique d’un corps fendu
- mesure du couple initial de décrochement, également pour différentes situations de montage de l’assemblage par vis
- mesure du frottement dans le filet et du frottement total
Rendement de filet de différents couples de matériaux et pas de filetage
Contenu didactique/essais
- détermination du coefficient de frottement d’une vis en acier avec
- un écrou en fonte grise
- un écrou en bronze
- un écrou en plastique
- détermination du rendement correspondant du filetage
Les éléments de palier peuvent supporter et dévier des forces, assurer les mouvements rotatifs des arbres et axes, et permettre le guidage axial des arbres. Selon leur construction, on distingue les paliers lisses et les paliers à roulement.
Éléments de machine
Familiarisation avec les principaux types de paliers à roulement et avec leur utilisation spécifique
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les principaux types de paliers à roulement utilisés en génie mécanique et avec leur utilisation spécifique
- familiarisation avec les désignations et les termes normalisés
- discussion sur des cas d’application
Les éléments de machine complexes avec lesquels on transforme les grandeurs de mouvement que sont la trajectoire, la vitesse et l’accélération, sont appelés éléments de transformation ou engrenages.
Éléments de machine
Principes des engrenages à courroie, à roue de friction et à roue dentée
Contenu didactique/essais
- principe et différences des engrenages à courroie, à roues de friction et à roues dentées
- explication et visualisation
- d’une transmission
- d’un cercle primitif de référence
- d’un module
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Démonstration et mesure de la courbe de levée de mécanismes à came
Contenu didactique/essais
- courbes de levée de commandes à came
- corps de came en forme d’ergots avec différentes géométries
- came en arc de cercle, tangentielle, creuse, dissymétrique
- au choix avec poussoir rond, poussoir plat ou levier oscillant comme élément suiveur
Mécanisme d'action et structure d'un engrenage droit
Contenu didactique/essais
- analyse des principales grandeurs et relations d’un engrenage droit à denture droite
- rapports de vitesse dans des engrenages droits
- engrenage avec roue intermédiaire ou engrenage à deux étages
- influence de la transmission sur le frottement
- calcul du rendement
Mécanisme d’action et structure d'un engrenage à vis sans fin
Contenu didactique/essais
- analyse des principales grandeurs et relations d’un engrenage à vis sans fin
- étude du rapport de transmission, du couple, du frottement et du blocage automatique
- détermination du rendement
Observations de l'équilibre pour déterminer transmission de force et rendement
Contenu didactique/essais
- détermination
- du rapport de transmission
- de la vitesse de déroulement
- de la vitesse angulaire
- du rendement
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Influence de l'angle d'enroulement, du frottement et de la force (formule d'Eytelwein)
Contenu didactique/essais
- influence de l’angle d’enroulement, coefficient de frottement et force de câble (formule d’Eytelwein de frottement d’un câble)
- comparaison courroie plate – courroie trapézoïdale
- conséquences d’une gorge pour courroies trapézoïdales inadaptée
Exercice de montage polyvalent pour les entrainements simples à courroie, à chaine et à crémaillère
Contenu didactique/essais
- introduction aux principaux composants de la technique mécanique d’engrenages
- principaux types d’engrenages
- entraînement simple par courroie
- entraînement simple par chaîne
- engrenage simple droit
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Exercice de montage polyvalent pour les entrainements combinés
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les formes et composants principaux de la technique d’engrenages mécanique
- double entraînement par courroie
- entraînement par chaîne avec roue de tension et transmission par roue droite
- engrenage droit à deux étages
- engrenage combiné à roues coniques et à roues droites
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Exercice de montage polyvalent pour différents types d'engrenage
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec les formes et composants principaux de la technique mécanique d’engrenages
- commande par poulies à gradins
- train baladeur
- train baladeur Norton
- renversement de marche
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Introduction claire et sans danger au fonctionnement de l'engrenage d'un tour conventionnel
Contenu didactique/essais
- étude de l’ensemble des fonctions d’engrenage principales d’un tour d’atelier
- engrenage principal
- harnais d’engrenage à changement de vitesse
- renversement de marche
- engrenage d’avance (train baladeur Norton)
Dispositif d’essai pour la détermination de la puissance mécanique d'entraînement et de freinage pour l'engrenage droit ou l'engrenage à vis sans fin
Contenu didactique/essais
- détermination du rendement mécanique d’engrenages par le biais de la comparaison entre la puissance mécanique d’entraînement et de freinage pour
- engrenage droit, à deux étages
- engrenage à vis sans fin
- enregistrement de la caractéristique couple-intensité d’un frein à particules magnétiques
- technique d’entraînement et de régulation
Les exercices de montage permettent de faire le lien entre la communication technique et les procédés techniques correspondants, comme le montage et la production. De cette manière, les contenus didactiques, à la fois théoriques et pratiques, aident à développer l’aptitude à lire et comprendre les dessins, graphiques et schémas.
Kits d'assemblage
Fonction et montage d'un engrenage droit à denture hélicoïdale; planifier, monter, démonter
Contenu didactique/essais
- fonction et construction d’un engrenage droit à denture hélicoïdale
- planification et présentation des opérations de montage, assistance par la réalité augmentée
- montage et démontage, également à des fins de maintenance et de réparation
- lecture et compréhension de dessins industriels (fichiers PDF, DXF, STEP)
- familiarisation avec différents formats de fichiers et leur utilisation, par exemple pour l’impression 3D et l’usinage CNC
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Fonction et montage d'un engrenage à roues coniques; planifier, monter, démonter
Contenu didactique/essais
- fonction et construction d’un engrenage à roues coniques
- planification et présentation des opérations de montage, assistance par la réalité augmentée
- montage et démontage, également à des fins de maintenance et de réparation
- lecture et compréhension de dessins industriels (fichiers PDF, DXF, STEP)
- familiarisation avec différents formats de fichiers et leur utilisation, par exemple pour l’impression 3D et l’usinage CNC
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Fonction et montage d'un engrenage planétaire; planifier, monter, démonter
Contenu didactique/essais
- fonction et construction d’un engrenage planétaire
- planification et présentation des opérations de montage, assistance par la réalité augmentée
- montage et démontage, également à des fins de maintenance et de réparation
- lecture et compréhension de dessins industriels (fichiers PDF, DXF, STEP)
- familiarisation avec différents formats de fichiers et leur utilisation, par exemple pour l’impression 3D et l’usinage CNC
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Fonction et montage d’un engrenage droit et à vis sans fin; planifier, monter, démonter
Contenu didactique/essais
- fonctionnement et structure d’un engrenage droit et à vis sans fin
- planification et présentation des opérations de montage, assistance par la réalité augmentée
- montage et démontage, également à des fins de maintenance et de réparation
- lecture et compréhension de dessins industriels (fichiers PDF, DXF, STEP)
- familiarisation avec différents formats de fichiers et leur utilisation, par exemple pour l’impression 3D et l’usinage CNC
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Dispositif d’essai pour la détermination du rendement mécanique des engrenages différents, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- avec un engrenage (MT 120, MT 121, MT 122, MT 123)
- détermination du rendement mécanique des engrenages en comparant la puissance d’entraînement mécanique et la puissance de freinage pour: engrenage droit et à vis sans fin, engrenage droit, engrenage à roues coniques, engrenage planétaire
- rendement en fonction de la vitesse de rotation
- rendement en fonction du couple
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Maintenance préventive basée sur l'exemple d'un procédé de séparation, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- opérations de maintenance sur une installation industrielle
- avec temporisation
- avec commande par capteurs
- assistance par la réalité augmentée
- familiarisation avec l’utilisation des engrenages sur une installation industrielle
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Connaître les composantes et comprendre leur fonction: montage et maintenance
Contenu didactique/essais
- fonction et construction d’un palier lisse hydrodynamique
- principes de la lubrification et éléments d’étanchéité
- montage et démontage, également à des fins d’entretien et de réparation
- lecture et compréhension des dessins industriels et des notices d’utilisation
Projet d'apprentissage très proche de la réalité destiné à la formation des métiers de la métallurgie: montage d'une machine d'essais hydraulique de traction/compression
Contenu didactique/essais
- lecture et compréhension des documents techniques
- planification et exécution des étapes et du déroulement du montage
- familiarisation avec les éléments de machine et leurs composants
- mise en service et contrôle d’une machine d’essai de matériaux, après en avoir effectué le montage
- planification, exécution et évaluation de procédures de maintenance
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Kit de mécanique et d'électronique: acquisition complète de données pour la machine d'essais de matériaux MT 190
Contenu didactique/essais
- principes de base de l’acquisition de données: familiarisation avec les capteurs, systèmes électroniques d’acquisition et d’édition des valeurs de mesure, interface, logiciel
- lecture et compréhension de documents techniques
- planification et exécution d’étapes et de procédures de montage
- mise en service et contrôle d’un système d’acquisition de données après son montage
- intégration système: raccordement de la machine d’essai de matériaux au système d’acquisition de données
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