امتحانات علوم المهندس مسلك علوم رياضية ب PDF
# امتحانات علوم المهندس مسلك علوم رياضية ب
## 1. تقديم عام للنظام الآلي لخط إنتاج الألواح البلاستيكية المجوفة (الدورة العادية 2020)
* **معطيات الاختبار:** يُجرى الاختبار في مدة زمنية قدرها 3 ساعات بمعامل 3، مع السماح باستعمال الآلات الحاسبة العلمية غير القابلة للبرمجة ومنع اصطحاب الوثائق الخارجية.
* **النظام المدروس:** يخص النظام **خط إنتاج الألواح البلاستيكية المجوفة** الذي يشتغل على مدار الساعة (24س/24س) ومكون من خمس محطات مسيرة عبر خمسة أتمتة قابلة للبرمجة (API) ومراقب مركزي يُسمى "أتمتة الخط" (API de Ligne) تحت إشراف "قائد الخط" (conducteur de ligne).
* **أبعاد المنتوج:** تنتج الألواح بسُمك يتراوح بين 1.5 مم و16 مم، وعرض صفيحة بين 1200 مم و3000 مم.
* **المادة الأولية والمنتج النهائي:**
* **المادة الأولية (Moe):** حبيبات بلاستيكية حرارية (thermoformable) قابلة للتحويل عبر التسخين، التشكيل، والتبريد.
* **المادة النهائية (Mos):** ألواح بلاستيكية مجوفة تُستعمل في مجال البناء (دعامات، قوالب مؤقتة، وتغطية الأسطح)، التوضيب والتغليف (جدران حماية عازلة)، والدعاية والإشهار (سياجات للبنايات والأبواب بعد خضوعها للطباعة).
## 2. مسار وسير عملية الإنتاج (محطات الخط الخمس ومخططات المستويات)
* **المحطة الأولى (Poste 1 - الإكسترودر / Extrudeuse - A41):** تتكون من لولب (vis sans fin) ومناطق تسخين لتحويل الحبيبات إلى مادة سائلة تمر عبر مرشح لتصفية الشوائب، ثم تُضخ بمعدل ثابت نحو قالب ومعاير للسُمك ليكون الناتج شريطاً بعرض أكبر بقليل من المطلوب، حيث تبلغ القدرة القصوى $C_{extr} = 11$ كغ/دق والسرعة القصوى $V_{extr} = 5$ م/دق.
* **المحطة الثانية (Poste 2 - السحب رقم 1 / Tirage N°1 - A42):** تؤمن الجر المستمر للشريط البلاستيكي الأجوف ذي السُمك ($Ep$) والعرض ($L'$) نحو المحطة الموالية بسرعة قصوى $V_{tirage} = 15.00$ م/دق.
* **المحطة الثالثة (Poste 3 - المعالجة كورينا / Traitement corona - A43):** تمر المادة عبر فرن طوله $d_{four} = 5$ م ووقت مرور $t_{four} = 15$ ثانية لتثبيتها وتبريدها، وتشتغل حصرياً عندما تكون الألواح موجهة للطباعة.
* **المحطة الرابعة (Poste 4 - السحب رقم 2 / Tirage N°2 - A44):** تؤمن جر الشريط وتحتوي على سكينين للحواف (Couteaux de bord) لقص الحواف، وسكين قابل للضبط (Couteau à position réglable) لتقسيم الشريط العرضي ($Lb$) إلى شريطين بعرضين ($Lb_1$ و$Lb_2$) بحيث $Lb = Lb1 + Lb2$.
* **المحطة الخامسة (Poste 5 - المقصلة ذات المدخلين / Cisaille à deux entrées - A45):** تتولى قطع كل شريط حسب الطول المطلوب عبر مدخلين مجهزين بجهاز تقدم يسحب الشريط تحت أداة القطع، لتُنقل الألواح المقطوعة عبر سيور ناقلة نحو طاولة الترتيب.
* **المخططات الوظيفية:**
* **مخطط المستوى 0 (A-0):** يوضح خط الإنتاج مستقبلاً الطاقات، التوجيهات البرمجية، ومعلمات التشغيل، لإنتاج ألواح بلاستيكية ونفايات، مع التفاعل عبر لوحة القيادة (pupitre)، مزامنة المراكز من 1 إلى 5، وإصدار التقارير ومؤشرات الضجيج.
* **جدول وظائف الشروط (FC):** يتضمن FC1 (التكيف مع البنية المادية للمؤسسة)، FC3 (قبول مختلف الحبيبات)، FC4 (الحد من التأثير البيئي ومواءمة كواتم الصوت Silencieux)، FC5 (تحكم المشغل أثناء الإنتاج)، FC6 (التكيف مع الطاقات)، FC7 (سهولة التنظيف نسبياً).
* **مخطط A45:** يفصل عمليات نقل وتوضوضع الأشرطة، تقطيعها، إخلائها، واستخدام الكودر الضوئي، محولات السرعة، المخفضات، والأنظمة ذات الإكسنتريك (Cam/Excentrique).
## 3. دراسة الروابط، نظام التحكم، والعناصر الهوائية (الأسطوانة والرافعة 1A2)
* **نظام ضبط الارتفاع:**
* دراسة الروابط ودرجات الحرية (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz) بين الرافعة 2 والإطار، الرافعة 2 وساق الرافعة 1A2، الرافعة 2 والأسطوانة الضاغطة، والرافعة 1 والأسطوانة الضاغطة.
* تحديد وضعية سيقان الرافعتين 1A1 و 1A2 لضمان ضغط الأسطوانة الضاغطة على الشريط البلاستيكي.
* العناصر الهوائية والتقنية (العناصر 022، 023، 025، 1V0)، وتحديد عنصر التحكم في سرعة خروج ساق الرافعة 1A2.
* **خصائص وحسابات الأسطوانات الهوائية ($1A1$ و $1A2$):**
* ضغط الاستخدام $p = 6$ بار، قطر المكبس $D = 80$ مم، قطر الساق $d = 32$ مم، والشوط $C = 105$ مم.
* القوة النظرية: $F_{th} = P \times S$ (حيث $F_{th}$ بالـ daN، $P$ بالـ bar، و$S$ بـ $\text{cm}^2$).
* القوة الحقيقية: $F_r = F_{th} - F_f$، حيث قوة الاحتكاك $F_f = 0.20 \times F_{th}$.
* معدل الحمولة: $T_{ch} = \frac{\text{الحمل المراد نقله}}{F_r} \times 100$، حيث يكون الاستخدام مثالياً إذا كان $T_{ch} \le 75\%$ مع الحمولة $Chr = 75$ daN.
* مكونات الأسطوانة: قاعدة الأسطوانة، موانع تسرب دائرية (joints toriques)، الأسطوانة، أنف الأسطوانة، المكبس، ساق المكبس، الفاصل، الصواميل، القضبان الملولبة، الحامل، الجلبة الأسطوانية، وموانع مسح وغبار.
* **الحلول الإنشائية والروابط للرافعة 1A2 (Tâche n°3):**
* تحديد طبيعة المسمار بدون رأس 14 (مسمار تجميع أو ضغط)، وتسمية القطعتين المرتبطتين لتحقيق رابط الاندماج (Encastrement).
* تحديد أسماء الأشكال 1، 2 و 3 للصامولة 9.
* إتمام صنفي التكافؤ للرافعة 1A2 (باستبعاد الموانع والصامولة 17)، وتحديد اسم الرابط والحل الإنشائي المستعمل.
## 4. دراسة السرعات ومنحنيات التقدم (Tâche n°1 و Tâche n°2)
* **تحديد سرعة الخط ($V_l$):**
* حساب السرعة القصوى لآلة البثق ($V_{extr}$) والعبور في الفرن ($V_{four}$).
* تحديد سرعة الخط ($V_l$) الواجب اعتمادها لإنتاج الشريط بناءً على السرعات القصوى للمراكز.
* **ملفات سرعات التقدم وقطع اللوحات ($V_l = 0.25 \, \text{m/s}$):**
* تعبير سرعة التقدم للشريط $V_a$ بدلالة سرعة دوران المحرك $N_m$ عبر المعامل $k = 102.88$:
$$V_a = \frac{\pi \cdot D}{240} \times N_r$$
* رسم منحنيات سرعة التقدم للنوعين ($V_{a1}$ و $V_{a2}$) بالتوافق مع سرعة دوران المحركين ($N_{m1}$ و $N_{m2}$).
* حساب القيم المتوسطة لسرعة التقدم ($V_{amoy1}$ للنوع 1 و $V_{amoy2}$ للنوع 2) ومقارنتها بسرعة الخط $V_L$ لتجنب تراكم الشريطين أثناء فترة القطع.
## 5. خصائص الشريط والصفائح ونظام القصاصة (المحطة 5)
* **معطيات الشريط والصفائح:**
* الشريط: الطول $L = 1000$ م، السُمك $E_p = 2$ مم، الوزن النوعي (Grammage) $G = 0.25$ كغ/م²، العرض النهائي $Lb = 1.6$ م.
* الصفائح من النوع 1: العرض $Lb_1 = 1.2$ م، الطول $L_{p1} = 1.0$ م، الكمية = 1000.
* الصفائح من النوع 2: العرض $Lb_2 = 0.4$ م، الطول $L_{p2} = 0.5$ م، الكمية = 2000.
* **مكونات القصاصة ذات المدخلين:**
* **جهازي دفع متطابقين (علوي وسفلي):** يتضمن كل منهما رول مدور (cylindre entraineur) محرك بمحرك كهربائي ومخفض سرعة، رول ضاغط (cylindre presseur) حر الدوران، وحساس (كودر ضوئي) يزود (API) بطول الشريط المتقدم.
* **جهازي قطع مستقلين (علوي وسفلي):** يضم كل منهما شفرة مقصلة متحركة بإزاحة عبر نظام تحويل حركة لامركزي مدفوع بمحرك كهربائي ومخفض ومحول زاوية (renvoi d'angle)، مع حساس (كودر ضوئي) للوضع الزاوي.
* **جهازي إخلاء:** يتضمنان ناقلاً (convoyeur).
* ملاحظة: لا تدخل وتيرة القصاصة في حساب سرعة الخط نظراً لإمكانية ضبط سرعات الدفع والقطع، وتتوقف حركة الدفع أثناء القطع (من الزمن $t_3$ إلى $t_4$) مما ينشئ منطقة تراكم للشريط.