SCT-4063-2 La mécanisation du travail

Fondé sur des modes de représentation géométrique conventionnels, et relativement indissociable de l’invention et de l’innovation, le dessin technique est un langage qui permet de préciser, de fixer et de matérialiser sa pensée. Certains dessins renferment aussi des informations en rapport avec les standards de l’industrie, conformément aux règles relatives à leur représentation. 

Interpréter des dessins en vue éclatée. 

Interpréter des dessins d’ensemble d’objets techniques comportant peu de pièces. 

Définir la cotation fonctionnelle comme étant l’ensemble des tolérances spécifiques liées à certaines pièces qui assurent le bon fonctionnement d’un objet (ex. : la distance entre deux axes est déterminante quant à la prise des roues dentées dans un engrenage). 

Associer le développement de formes tridimensionnelles à la fabrication d’objets à partir de matériaux en feuilles (ex. : fabrication de boîtes de carton, de conduits d’aération en métal). Effectuer des développements de solides simples (ex. : pyramide, cylindre, cube). 

Choisir le type de schéma approprié à la représentation souhaitée (ex. : utiliser un schéma de construction pour représenter des solutions d’assemblage, un schéma de principes pour représenter le fonctionnement d’un objet). Représenter les mouvements liés au fonctionnement d’un objet (mouvement de translation rectiligne, de rotation et hélicoïdal) à l’aide des symboles appropriés. 

La conception ou l’analyse d’un objet technique ou d’un système technologique repose sur l’appropriation de concepts fondamentaux liés à la mécanique et sur des pratiques de conception et d’analyse propres à l’ingénierie. 

Expliquer le choix d’un type de liaison dans un objet technique (ex. : le choix d’une vis permet la fixation et le démontage du boîtier d’un objet dans lequel on insère une pile). 

Expliquer le choix d’un type de guidage dans un objet technique (ex. : la glissière guide le tiroir et réduit le frottement). 

Décrire les caractéristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte, rigide ou élastique, démontable ou indémontable, complète ou partielle). Déterminer les caractéristiques souhaitables des liaisons durant la conception d’un objet technique. Juger du choix de solutions d’assemblage dans un objet technique. 

Expliquer l’utilité de limiter le mouvement (degré de liberté) dans le fonctionnement d’un objet technique (ex. : pour protéger une porte d’armoire des collisions, certains modèles de charnière permettent d’en limiter l’ouverture). 

Décrire les avantages et les inconvénients de l’adhérence des pièces et de leur frottement dans un objet technique. 

Expliquer le choix d’un mécanisme de transmission du mouvement dans un objet technique (ex. : utilisation d’un engrenage plutôt que de roues de friction pour obtenir un couple moteur plus important et éviter le glissement). 

Expliquer le choix d’un mécanisme de transformation du mouvement dans un objet technique (ex. : la plupart des crics de voiture sont dotés d’un mécanisme à vis et écrou plutôt que d’un mécanisme à pignon et crémaillère parce que le premier permet d’obtenir une grande poussée à partir de la force du bras sur une petite manivelle et que le mécanisme est plus sécuritaire en raison de son irréversibilité). Distinguer une came d’une roue excentrique. 

Expliquer le changement de vitesse dans le fonctionnement d’un objet technique à l’aide des concepts de couple résistant et de couple moteur. 

Le fait qu’il soit possible d’agir sur les propriétés des matériaux s’avère un important incitatif pour en faire l’exploration et l’exploitation. L’utilisation appropriée d’un matériau suppose une bonne connaissance des éléments liés à ses caractéristiques fonctionnelles et à sa structure, ce qui permet d’avoir une idée juste de son comportement quand il est utilisé. 

Les concepts associés à la fabrication constituent des préalables importants. Ils servent de repères pour l’exécution d’une ou de plusieurs techniques. 

Dans notre environnement, la matière subit l’action de différentes forces. Qu’elles soient gravitationnelles, électriques, magnétiques, de frottement ou autres, lorsqu’elles s’exercent sur un corps, deux effets peuvent être produits. Elles provoquent des déformations et elles déterminent des modifications de l’état de mouvement du corps.En pratique, il n’existe aucun système mécanique sur lequel une seule force s’applique. Généralement, plusieurs forces agissent en même temps sur un corps. La résultante de ces forces est une force virtuelle qui produit le même effet dynamique que celui des forces agissant simultanément. Lorsque la résultante de toutes ces forces est nulle, le corps est en équilibre. Tout se passe comme si aucune force n’agissait sur lui. L’état de mouvement du corps ne change pas : sa vitesse reste alors constante (parfois nulle).L’effet de la force gravitationnelle sur une masse sera examiné et une distinction claire entre masse et poids sera établie.Note : Les cas où l’action d’une force occasionne un changement de direction du vecteur vitesse ne sont pas à l’étude. Le cas du mouvement uniformément accéléré ne l’est pas non plus. 

L‘humain a fait preuve de beaucoup d’ingéniosité pour construire des appareils qui lui confèrent la capacité de voler et de flotter. Au cours de recherches et d’expériences sur des objets qui servent de prototypes, il doit reconnaître les forces présentes et examiner leur effet. Il recherche les ajustements qui peuvent s’avérer utiles pour contrôler le mouvement et assurer la portance. Note : Ces principes seront étudiés de manière qualitative.