AF-CAnalyse fonctionnelle (FAST)

FAST à trous : compléter tantôt la fonction, tantôt le processeur, depuis le dossier technique

Idée directrice

Au bac, le FAST ne s'invente pas : il est imprimé à trous. Une case vide côté fonction se remplit en lisant ce que fait le processeur imprimé en face : verbe à l'infinitif, objet, repères de départ et d'arrivée. Une case vide côté processeur se remplit en cherchant la pièce qui réalise la fonction imprimée : nombre, nom, repères. La description du fonctionnement donne l'ordre des fonctions de premier niveau ; le dessin d'ensemble et la nomenclature donnent les guidages et les liaisons.

Ce qui aide à reconnaître la démarche

« Compléter le diagramme FAST descriptif de la fonction principale FP » ; « en indiquant les fonctions techniques et les composants manquants » ; « Compléter l'extrait du diagramme F.A.S.T » ; « compléter sur la vue en 3D les fonctions techniques ou les processeurs associés » ; « Composants / processeurs (noms et repères) »

Besoin d’un point de départ ? Voir la méthode

Lire d'abord la description du fonctionnement : elle donne, souvent presque mot pour mot, les fonctions de premier niveau (convertir, transmettre, réduire, transformer).
Case fonction vide : partir du processeur imprimé et dire ce qu'il fait — verbe à l'infinitif, complément, repères (« de … à … »).
Case processeur vide : chercher sur le dessin d'ensemble la pièce qui fait l'action imprimée, puis recopier nombre, nom et repères de la nomenclature.
Liaison complète : citer ce qui arrête la rotation (clavette, cannelures, goupille) et ce qui arrête la translation (épaulement, écrou, anneau élastique).
Verbes des corrigés : convertir, transmettre, réduire, guider en rotation ou en translation, lier complètement, transformer, commander, créer l'effort presseur.

Les pièges à vérifier dans ta démarche

Écrire le nom du composant dans la colonne des fonctions ; oublier le nombre (2 roulements, 6 coussinets) ou un repère ; confondre deux pièces de même désignation (le coussinet (23) du planétaire et les coussinets (21) des satellites) ; ne citer que la clavette pour une liaison complète ; écrire « guider » pour une clavette ou « lier » pour des roulements.

Sujet principal

Exercice — vérin électrique d'un suiveur solaire, dans l'esprit des sessions 2020–2025

8 questionsFigure fournieCorrigé masqué

Suiveur solaire à un axe. Dans une centrale photovoltaïque, chaque rangée de panneaux pivote autour d'un axe horizontal pour suivre le soleil d'est en ouest. L'inclinaison d'une rangée est commandée par un vérin électrique articulé entre le poteau et le bras de la rangée. La partie génie mécanique porte sur ce vérin.

Description du fonctionnement (dossier technique) — Le moteur électrique à courant continu Mt, à deux sens de rotation, entraîne l'arbre moteur (31). Un accouplement élastique (28, 29, 30) relie l'arbre moteur au planétaire arbré (24). Un train épicycloïdal plan, dont la couronne (17) est fixe, réduit la vitesse de rotation dans le rapport 1/5 ; sa sortie est le porte-satellites (16), monté en bout de la vis (10). La vis à filet trapézoïdal (10) entraîne l'écrou spécial en bronze (9), sur lequel la tige (3) est vissée puis goupillée (2). La tige sort du tube (6) à travers la bague de guidage (4), protégée par le joint racleur (5).

Ce que montre le dessin d'ensemble :

le porte-satellites (16) est claveté sur le bout de la vis (10) par la clavette parallèle (15) ; il est serré contre un épaulement de la vis par l'écrou à encoches (13), freiné par la rondelle frein (12) ;
la vis (10) tourne dans deux roulements à billes à contact oblique (11), logés dans le boîtier (18) et séparés par l'entretoise (14) ;
chaque satellite (20) tourne sur son axe (19) par l'intermédiaire de deux coussinets à collerette (21) ; les trois axes sont fixés dans le porte-satellites (16) ;
le planétaire arbré (24) tourne dans le coussinet (23), monté dans le couvercle (25) ; la couronne (17) est immobilisée dans le boîtier (18) par les goupilles (22) ;
l'écrou (9) porte deux patins (7) qui coulissent dans deux rainures intérieures du tube (6) ; la butée (8) limite la course de rentrée de la tige.

Nomenclature — 1 : embout à chape ; 2 : goupille élastique ; 3 : tige du vérin ; 4 : bague de guidage (bronze) ; 5 : joint racleur ; 6 : tube du vérin ; 7 : patin de guidage (polyamide) (2) ; 8 : butée de fin de course (caoutchouc) ; 9 : écrou spécial (bronze) ; 10 : vis à filet trapézoïdal ; 11 : roulement à billes à contact oblique (2) ; 12 : rondelle frein ; 13 : écrou à encoches ; 14 : entretoise ; 15 : clavette parallèle ; 16 : porte-satellites ; 17 : couronne, Z = 72 ; 18 : boîtier ; 19 : axe de satellite (3) ; 20 : satellite, Z = 27 (3) ; 21 : coussinet à collerette (6) ; 22 : goupille cylindrique (4) ; 23 : coussinet ; 24 : planétaire arbré, Z = 18 ; 25 : couvercle ; 26 : vis à tête cylindrique à six pans creux (4) ; 27 : vis de pression ; 28 : moyeu côté réducteur ; 29 : élément élastique (caoutchouc) ; 30 : moyeu côté moteur ; 31 : arbre moteur. Mt : moteur électrique à courant continu.

En se référant au dossier technique, compléter les fonctions techniques du diagramme FAST de la fonction principale FP (figure 1), avec un verbe à l'infinitif et les repères utiles :
1. case (a), fonction $FT_1$ ;
2. case (b), fonction $FT_2$ ;
3. case (e), fonction $FT_4$ .
Compléter les composants / processeurs du diagramme (nombre, nom et repères) :
1. case (c), processeur de $FT_{31}$ ;
2. case (d), processeur de $FT_{32}$ ;
3. case (f), processeur de $FT_{41}$ ;
4. case (g), processeur de $FT_{42}$ ;
5. case (h), processeur de $FT_{43}$ .
Relecture d'une copie.
1. Un candidat a écrit dans la case (a) : « Moteur électrique Mt ». Pourquoi cette réponse est-elle refusée ?
2. Dans la case (g), il a écrit : « rainures ». Compléter cette réponse.
3. Le coussinet (23) n'apparaît dans aucune case de l'extrait. Écrire la fonction technique qu'il réalise.

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1.a Idée : se référer au dossier technique et au dessin d'ensemble avant d'écrire ; une case « fonction » se remplit en disant ce que fait le processeur imprimé en face, avec un verbe à l'infinitif. Le moteur Mt reçoit l'énergie électrique et fait tourner l'arbre (31) :

(a) $FT_1$ : Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation.

1.b L'accouplement (28, 29, 30) relie l'arbre moteur au planétaire sans changer la vitesse : il transmet. On précise « de … à … » avec les repères que donne la description :

(b) $FT_2$ : Transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur (31) au planétaire arbré (24).

1.c Le couple vis (10) – écrou (9) change la nature du mouvement ; l'écrou entraîne la tige :

(e) $FT_4$ : Transformer la rotation de la vis (10) en translation de la tige (3).

2.a Idée : une case « processeur » se remplit en cherchant dans le dessin d'ensemble la pièce qui réalise la fonction imprimée, puis en recopiant le nombre, le nom et le repère de la nomenclature. Chaque satellite tourne sur deux coussinets, trois satellites : (c) 6 coussinets à collerette (21). Le coussinet (23) guide le planétaire, pas les satellites.

2.b Idée : lier complètement, c'est arrêter la rotation et la translation ; on cite tout ce qui y participe. (d) Clavette parallèle (15) + épaulement de (10) + écrou à encoches (13) + rondelle frein (12) : la clavette arrête la rotation, l'épaulement de la vis et l'écrou à encoches arrêtent la translation, la rondelle frein empêche l'écrou de se desserrer.

2.c (f) 2 roulements à billes à contact oblique (11), séparés par l'entretoise (14), qui n'est pas elle-même un organe de guidage.

2.d (g) 2 patins (7) coulissant dans les rainures du tube (6) : sans eux, l'écrou tournerait avec la vis et la tige resterait immobile.

2.e (h) Bague de guidage (4), en bronze, dans le tube (6).

3.a Idée : la colonne de gauche contient des actions, celle de droite des pièces. « Moteur électrique Mt » est le nom du composant, déjà imprimé en face : une fonction technique s'écrit nécessairement avec un verbe à l'infinitif suivi de son complément, ici « Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation ».

3.b « rainures » ne dit ni quelle pièce ni combien : pour chaque composant, il faut le nombre, le nom et le repère, soit « 2 patins (7) coulissant dans les rainures du tube (6) ».

3.c Le dessin d'ensemble montre le planétaire arbré (24) tournant dans le coussinet (23) : Guider en rotation le planétaire arbré (24). Le diagramme de la figure 1 n'est qu'un extrait : il ne reprend pas toutes les pièces de la nomenclature.

Changer d’énoncé, garder le raisonnement

Choisis un seul transfert après le sujet principal. Qu’est-ce qui change ? Quel résultat ou quelle méthode peux-tu réutiliser ? Les autres exercices restent disponibles pour une prochaine séance.

Variantes rencontrées : FAST à compléter à la fois côté fonctions et côté processeurs (principale 2020, contrôle 2025) ; extrait du FAST d'une seule fonction (« Compléter l'extrait du diagramme F.A.S.T », contrôle 2017) ; FAST descriptif simplifié d'une fonction technique (principale 2019) ; cartouches placés sur une vue 3D éclatée (principale 2024) ; sous-fonctions d'un embrayage ou d'un frein (« Commander l'embrayage », principale 2022 ; « Créer l'effort presseur nécessaire au freinage », contrôle 2025) ; chaîne d'énergie à compléter (principale 2025) ; fonctions techniques reportées ensuite sur le schéma cinématique (contrôle 2021). Le FAST ouvre la partie génie mécanique dans 11 des 20 sessions Techniques 2015–2025 relues, dont 6 des 8 sessions 2021–2025. Ce scénario reprend la méthode de lecture du dossier de AF-B et remplace la décomposition libre de AF-A par le FAST à trous que le bac donne réellement.

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

1 Drill AF-C.1 — FAST à trous côté fonctions : un verbe par processeur

Entraînement 01 / 05

Drill AF-C.1 — FAST à trous côté fonctions : un verbe par processeur

1 questionCorrigé masqué

Treuil électrique d'atelier (extrait du dossier technique). Le moteur électrique Mt entraîne l'arbre moteur (1) ; la poulie motrice (2), la courroie trapézoïdale (3) et la poulie réceptrice (4) transmettent la rotation à la vis sans fin (5), qui engrène avec la roue creuse en bronze (7). La roue (7) est clavetée (8) sur l'arbre du tambour (9), en appui contre un épaulement, et arrêtée de l'autre côté par l'anneau élastique (6). L'arbre (9) tourne dans deux paliers à roulement (11) ; le tambour (10), solidaire de l'arbre, enroule le câble (12) qui porte le crochet (13). La vis de réglage (14) déplace le moteur sur son support pour tendre la courroie.

Nomenclature — 1 : arbre moteur ; 2 : poulie motrice ; 3 : courroie trapézoïdale ; 4 : poulie réceptrice ; 5 : vis sans fin ; 6 : anneau élastique pour arbre ; 7 : roue creuse (bronze) ; 8 : clavette parallèle ; 9 : arbre du tambour ; 10 : tambour ; 11 : palier à roulement (2) ; 12 : câble ; 13 : crochet ; 14 : vis de réglage.

Extrait du diagramme FAST de la fonction principale FP « Lever et descendre la charge » : les composants sont imprimés, les fonctions techniques sont à écrire.

	Fonction technique	Composant / processeur
$FT_1$	(a) ………	Moteur électrique Mt
$FT_2$	(b) ………	Poulies (2, 4) et courroie (3)
$FT_{21}$	(c) ………	Vis de réglage (14)
$FT_3$	(d) ………	Vis sans fin (5) et roue creuse (7)
$FT_{31}$	(e) ………	Clavette parallèle (8) + épaulement de (9) + anneau élastique (6)
$FT_4$	(f) ………	2 paliers à roulement (11)
$FT_5$	(g) ………	Tambour (10) et câble (12)

Compléter les cases (a) à (g) : verbe à l'infinitif, complément et repères.

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

Idée : chaque processeur imprimé appelle son verbe — un moteur convertit, des poulies et leur courroie transmettent, une vis de réglage règle, une vis sans fin et sa roue réduisent la vitesse en transmettant, une clavette avec ses arrêts lie, des roulements guident, un tambour et son câble transforment.

(a) $FT_1$ : Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
(b) $FT_2$ : Transmettre le mouvement de rotation de l'arbre moteur (1) à la vis sans fin (5).
(c) $FT_{21}$ : Régler la tension de la courroie (3).
(d) $FT_3$ : Réduire la vitesse et transmettre la rotation de la vis sans fin (5) à l'arbre (9).
(e) $FT_{31}$ : Lier complètement la roue creuse (7) à l'arbre (9).
(f) $FT_4$ : Guider en rotation l'arbre du tambour (9).
(g) $FT_5$ : Transformer la rotation du tambour (10) en translation verticale de la charge.

La case (e) décrit une liaison complète : la clavette (8) arrête la rotation, l'épaulement de l'arbre (9) et l'anneau élastique (6) arrêtent la translation. La case (g) change la nature du mouvement : c'est le seul « transformer » du diagramme.

2 Drill AF-C.2 — FAST à trous côté processeurs : nombre, nom et repères

Entraînement 02 / 05

Drill AF-C.2 — FAST à trous côté processeurs : nombre, nom et repères

7 questionsCorrigé masqué

Réducteur d'un convoyeur à rouleaux (extrait du dossier technique). Le moteur électrique M entraîne l'arbre moteur (1), sur lequel le pignon (3) est claveté (2). Le pignon (3) engrène avec la roue dentée (5), emmanchée à force sur le pignon arbré (6) ; la denture du pignon arbré (6) engrène avec la roue dentée (9) de l'arbre de sortie (10). En bout de l'arbre de sortie, le pignon pour chaîne (14) entraîne les rouleaux par la chaîne à rouleaux (20).

Ce que montre le dessin d'ensemble :

le pignon arbré (6) tourne dans deux roulements à une rangée de billes (7) logés dans le carter (4) ;
l'arbre de sortie (10) tourne dans deux roulements à une rangée de billes (11), l'un dans le carter (4), l'autre dans le couvercle (18) fixé par six vis (19) ;
la roue (9) est clavetée sur l'arbre (10) par la clavette parallèle (21) ; elle s'appuie contre un épaulement de l'arbre et elle est maintenue de l'autre côté par la bague entretoise (12) et l'anneau élastique pour arbre (13) ;
le pignon pour chaîne (14) est claveté (8) en bout de l'arbre (10) et serré contre un épaulement par la vis (16) et la rondelle plate (15) ;
le joint à lèvres (17), logé dans le couvercle (18), frotte sur l'arbre de sortie (10).

Nomenclature — 1 : arbre moteur ; 2 : clavette parallèle ; 3 : pignon ; 4 : carter ; 5 : roue dentée ; 6 : pignon arbré ; 7 : roulement à une rangée de billes (2) ; 8 : clavette parallèle ; 9 : roue dentée ; 10 : arbre de sortie ; 11 : roulement à une rangée de billes (2) ; 12 : bague entretoise ; 13 : anneau élastique pour arbre ; 14 : pignon pour chaîne ; 15 : rondelle plate ; 16 : vis à tête hexagonale ; 17 : joint à lèvres ; 18 : couvercle ; 19 : vis à tête cylindrique à six pans creux (6) ; 20 : chaîne à rouleaux ; 21 : clavette parallèle.

Extrait du diagramme FAST de la fonction principale FP « Entraîner les rouleaux du convoyeur » : les fonctions techniques sont imprimées, les composants sont à écrire.

	Fonction technique	Composant / processeur
$FT_1$	Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation	Moteur électrique M
$FT_2$	Réduire la vitesse et transmettre la rotation de l'arbre moteur (1) à l'arbre de sortie (10)	Réducteur à deux engrenages
$FT_{21}$	Transmettre la rotation de l'arbre moteur (1) au pignon arbré (6)	(a) ………
$FT_{22}$	Guider en rotation le pignon arbré (6)	(b) ………
$FT_{23}$	Transmettre la rotation du pignon arbré (6) à l'arbre de sortie (10)	(c) ………
$FT_{24}$	Lier complètement la roue (9) à l'arbre de sortie (10)	(d) ………
$FT_{25}$	Guider en rotation l'arbre de sortie (10)	(e) ………
$FT_3$	Transmettre la rotation de l'arbre de sortie (10) aux rouleaux	Pignon (14) et chaîne (20)
$FT_{31}$	Lier complètement le pignon (14) à l'arbre de sortie (10)	(f) ………
$FT_4$	Assurer l'étanchéité du carter à la sortie de l'arbre (10)	(g) ………

Compléter les cases (a) à (g) : nombre, nom et repères des composants.
Pourquoi les processeurs de $FT_{21}$ et de $FT_{23}$ portent-ils chacun deux repères ? Pourquoi les roulements (7) et (11), de même désignation, ne sont-ils pas interchangeables dans les cases ?

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1. Idée : pour chaque fonction imprimée, trouver sur le dessin d'ensemble la pièce qui agit, puis écrire son nombre, son nom et son repère tels que la nomenclature les donne.

(a) $FT_{21}$ : Engrenage (3, 5).
(b) $FT_{22}$ : 2 roulements à une rangée de billes (7).
(c) $FT_{23}$ : Engrenage (6, 9).
(d) $FT_{24}$ : Clavette parallèle (21) + épaulement de (10) + bague entretoise (12) + anneau élastique (13).
(e) $FT_{25}$ : 2 roulements à une rangée de billes (11).
(f) $FT_{31}$ : Clavette parallèle (8) + rondelle (15) + vis (16).
(g) $FT_4$ : Joint à lèvres (17).

Pour la case (d), la clavette (21) arrête la rotation de la roue (9), l'épaulement de l'arbre et la bague entretoise (12) tenue par l'anneau élastique (13) arrêtent sa translation : tous figurent dans la case. Pour la case (f), la vis (16) serre le pignon (14) contre l'épaulement de l'arbre par l'intermédiaire de la rondelle (15).

2. Un engrenage est un couple de deux roues dentées qui engrènent : on cite les deux repères, menant puis mené — (3, 5), puis (6, 9) où la denture du pignon arbré (6) mène la roue (9). Les roulements (7) et (11) portent la même désignation mais ne guident pas le même arbre : seul le repère désigne la bonne pièce, d'où l'exigence « nombre, nom et repère » des corrigés.

3 Drill AF-C.3 — Sous-fonctions d'un frein à manque de courant dans le FAST

Entraînement 03 / 05

Drill AF-C.3 — Sous-fonctions d'un frein à manque de courant dans le FAST

3 questionsCorrigé masqué

Chariot d'un pont roulant (extrait du dossier technique). Le chariot est immobilisé par un frein à manque de courant monté en bout de l'arbre moteur (18). Le disque (25), garni de deux garnitures (23), coulisse sur le moyeu cannelé (26), claveté sur l'arbre (18). Trois ressorts (24) poussent le plateau mobile (22), qui serre le disque contre le plateau fixe (20). Quand la bobine (21) est alimentée, elle attire le plateau mobile, qui glisse sur trois colonnettes (19) et libère le disque. Trois vis de réglage (27) modifient la compression des ressorts ; le capot (28) protège l'ensemble.

Nomenclature — 18 : arbre moteur ; 19 : colonnette de guidage (3) ; 20 : plateau fixe ; 21 : bobine ; 22 : plateau mobile ; 23 : garniture (2) ; 24 : ressort (3) ; 25 : disque ; 26 : moyeu cannelé ; 27 : vis de réglage (3) ; 28 : capot.

Extrait du diagramme FAST de la fonction principale FP « Déplacer le chariot » : branche $FT_3$ et ses sous-fonctions. Les fonctions techniques s'écrivent avec un verbe à l'infinitif, les composants avec leur nombre, leur nom et leurs repères.

	Fonction technique	Composant / processeur
$FT_3$	Immobiliser le chariot à l'arrêt et en cas de coupure de courant	Frein à manque de courant (19 à 27)
$FT_{31}$	Créer l'effort presseur nécessaire au freinage	(a) ………
$FT_{32}$	Commander le frein	(b) ………
$FT_{33}$	(c) ………	Moyeu cannelé (26)
$FT_{34}$	Guider en translation le plateau mobile (22)	(d) ………
$FT_{35}$	(e) ………	3 vis de réglage (27)

Compléter les cases (a) à (e).
La bobine (21) n'est pas alimentée. Le chariot est-il freiné ? Justifier à l'aide des lignes $FT_{31}$ et $FT_{32}$ .
Sur une autre machine, un embrayage à disque est serré par sa bobine et desserré par des ressorts. Écrire pour cet embrayage les deux lignes du FAST correspondant à « créer l'effort presseur » et à « ramener le disque » (fonction et composant).

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1. Idée : dans un frein à manque de courant, ce sont les ressorts qui serrent et la bobine qui desserre ; les autres cases disent comment le disque tourne avec l'arbre et comment le plateau mobile se déplace.

(a) $FT_{31}$ : 3 ressorts (24).
(b) $FT_{32}$ : Bobine (21).
(c) $FT_{33}$ : Transmettre le couple de freinage du disque (25) à l'arbre (18) en laissant le disque coulisser.
(d) $FT_{34}$ : 3 colonnettes (19).
(e) $FT_{35}$ : Régler l'effort presseur des ressorts (24).

2. Bobine (21) non alimentée : elle n'attire pas le plateau mobile (22). Les ressorts (24), qui réalisent $FT_{31}$ , poussent le plateau mobile et serrent le disque (25) et ses garnitures contre le plateau fixe (20) : le chariot est freiné. Une coupure de courant freine donc le chariot, ce qui est la position de sécurité recherchée pour un pont roulant.

3. Les rôles s'inversent : « Créer l'effort presseur nécessaire à l'embrayage » → bobine (électroaimant) ; « Ramener le disque à sa position débrayée » → ressorts. Le verbe suit ce que fait réellement chaque pièce, pas son nom.

4 Drill AF-C.4 — Chaîne d'énergie : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, agir

Entraînement 04 / 05

Drill AF-C.4 — Chaîne d'énergie : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, agir

4 questionsFigure fournieCorrigé masqué

Station de lavage automobile — brosse rotative (extrait du dossier technique). La brosse verticale (14) frotte la carrosserie. Elle est entraînée par le moteur asynchrone triphasé M1, alimenté par le réseau 3 × 400 V à travers le sectionneur Q et mis en marche par le contacteur KM1 sur ordre de l'automate. Deux poulies (5, 7) et une courroie (6), puis un couple de roues dentées (9, 11), amènent le mouvement du moteur à la brosse en réduisant sa vitesse.

Nommer les blocs (1) et (2).
Compléter les composants (3) et (4) (nom et repère).
Préciser la forme de l'énergie (5) à la sortie du bloc « Convertir ».
Dans le diagramme FAST de la fonction principale FP de ce système, la fonction technique $FT_1$ est « Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation ». À quel bloc correspond-elle ? Dans quel bloc se rangent les fonctions « transmettre » et « guider en rotation » de ce FAST ?

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1. Idée : la chaîne d'énergie se lit toujours dans le même ordre : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, agir. (1) Distribuer — le bloc qui reçoit les ordres de la partie commande ; (2) Agir — l'effecteur qui produit l'effet voulu sur la carrosserie.

2. (3) Contacteur KM1 : c'est le préactionneur qui distribue l'énergie au moteur ; (4) Moteur asynchrone triphasé M1.

3. (5) Énergie mécanique de rotation : le moteur a converti l'énergie électrique reçue.

4. $FT_1$ correspond au bloc Convertir (processeur : moteur M1). Les fonctions « transmettre » et « guider en rotation » (poulies, courroie, roues dentées et leurs roulements) se rangent dans le bloc Transmettre : le FAST détaille, pièce par pièce, ce que la chaîne d'énergie résume en un bloc.

5 Drill AF-C.5 — FAST sur une vue éclatée : cartouches à compléter

Entraînement 05 / 05

Drill AF-C.5 — FAST sur une vue éclatée : cartouches à compléter

2 questionsFigure fournieCorrigé masqué

Agitateur d'une cuve de préparation (extrait du dossier technique). Le moteur électrique (1) entraîne, par poulies et courroie, l'arbre vertical (9) de l'agitateur ; l'hélice (13), fixée en bas de l'arbre, brasse le produit dans la cuve. La figure est une vue en perspective éclatée du mécanisme : les pièces sont écartées le long de leur axe, dans l'ordre du montage.

Nomenclature — 1 : moteur électrique ; 2 : arbre moteur ; 3 : poulie motrice ; 4 : courroie trapézoïdale ; 5 : rondelle d'extrémité ; 6 : poulie réceptrice ; 7 : clavette parallèle ; 8 : vis à tête hexagonale ; 9 : arbre de l'agitateur ; 10 : palier ; 11 : roulement à une rangée de billes (2) ; 12 : joint à lèvres ; 13 : hélice ; 14 : goupille élastique.

En se référant à la vue éclatée et à la nomenclature, compléter les cartouches du FAST de la fonction principale FP « Mélanger le produit contenu dans la cuve » : écrire les fonctions techniques (A), (B) et (E), puis les composants (C) et (D) avec leurs repères.
Parmi les fonctions obtenues, lesquelles réalisent une liaison complète ? Pour chacune, dire ce qui arrête la rotation et ce qui arrête la translation.

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1. Idée : sur une vue éclatée, le cartouche relie une pièce à sa fonction ; on repère la pièce par son numéro, puis on écrit ce qui manque — une fonction à l'infinitif ou un composant avec ses repères.

(A) $FT_1$ : Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
(B) $FT_2$ : Transmettre la rotation de l'arbre moteur (2) à l'arbre de l'agitateur (9).
(C) $FT_3$ : Clavette (7) + rondelle (5) + vis (8).
(D) $FT_4$ : 2 roulements à billes (11).
(E) $FT_5$ : Lier complètement l'hélice (13) à l'arbre (9).

Pour (D), les deux roulements (11) sont de part et d'autre du palier (10) sur la vue ; le joint (12) n'est pas un organe de guidage.

2. $FT_3$ et $FT_5$ sont des liaisons complètes. Poulie (6) sur l'arbre (9) : la clavette (7) arrête la rotation ; la vis (8) et la rondelle (5) la serrent contre un épaulement de l'arbre et arrêtent la translation. Hélice (13) sur l'arbre (9) : la goupille élastique (14), qui traverse le moyeu et l'arbre, arrête à elle seule la rotation et la translation.

Relier ce raisonnement au bac

Choisis une filière pour voir les sujets qui étayent ce scénario.

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FAST à trous : compléter tantôt la fonction, tantôt le processeur, depuis le dossier technique

Exercice — vérin électrique d'un suiveur solaire, dans l'esprit des sessions 2020–2025

Changer d’énoncé, garder le raisonnement

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Drill AF-C.1 — FAST à trous côté fonctions : un verbe par processeur

Drill AF-C.2 — FAST à trous côté processeurs : nombre, nom et repères

Drill AF-C.3 — Sous-fonctions d'un frein à manque de courant dans le FAST

Drill AF-C.4 — Chaîne d'énergie : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, agir

Drill AF-C.5 — FAST sur une vue éclatée : cartouches à compléter

Relier ce raisonnement au bac