Backstage technique — prolongement en classe

Avant la séance

Le parc envoie sous 48 heures le corrigé du diagnostic (défaut réellement inséré sur chaque banc, signatures attendues), les valeurs relevées sur les plaques le jour de la visite et les photos autorisées des zones techniques. Rendez à chaque élève son dossier technique : la séance ci-dessous s'appuie sur ses propres relevés, pas sur les valeurs d'exercice.

Séance de prolongement (45 minutes)

1. Le rapport de diagnostic (20 minutes, à finir à la maison)

Chaque binôme rédige un rapport de diagnostic d'une page sur la panne du banc, avec le plan imposé de la maintenance industrielle : contexte (machine, symptôme, conditions) ; hypothèses classées et justification du classement ; tests réalisés dans l'ordre, avec les mesures (valeur attendue, valeur mesurée, unité) ; cause confirmée ; remède appliqué et essai ; action préventive pour que la panne ne revienne pas (contrôle à ajouter au plan, périodicité proposée). Comparez avec le corrigé du parc : un binôme qui a trouvé la bonne cause par un raisonnement faux n'a pas la note maximale. Noté sur 10 avec la grille du kit.

2. Du relevé au calcul : la chaîne cinématique et le vérin (15 minutes)

Au tableau, reprenez les valeurs relevées sur les plaques du Carrousel (fréquence, vitesse moteur, rapport du réducteur, dents du pignon et de la couronne) et refaites collectivement le calcul du rapport total, de la vitesse du plateau et de la durée d'un tour ; comparez avec la durée d'un tour lue sur le registre d'exploitation ou chronométrée sur une vidéo du parc. L'écart s'explique par le glissement, le rendement et la fréquence réellement réglée : faites-le écrire. Même démarche pour la plateforme du 5D avec la pression lue au manomètre et le diamètre du vérin de démonstration : force de poussée, puis marge de sécurité avec la charge réelle indiquée par le technicien.

3. Débat : préventif ou correctif ? (10 minutes)

Deux équipes. L'équipe A soutient « il faut réduire les contrôles quotidiens, ils coûtent une heure de main-d'œuvre chaque matin » ; l'équipe B soutient « chaque contrôle quotidien évite une panne plus chère ». Les chiffres autorisés : une heure de contrôle le matin, une panne de 45 minutes un samedi avec 150 visiteurs en file, le coût d'un roulement changé à temps contre celui d'un réducteur détruit. Concluez sur la notion de criticité : un contrôle bloquant n'existe que là où la défaillance touche la sécurité des passagers.

Évaluation (une heure, en classe, la semaine suivante)

Exercice 1 — Plaque et protections (5 points). Moteur 380 V, 50 Hz, 11 kW, 22 A, 2 pôles, IP54. Vitesse de synchronisme ? Vitesse probable avec 2,5 % de glissement ? Réglage du relais thermique ? Que protège le différentiel 30 mA ? Que signifie IP54 ? (Réponses : 3 000 tr/min ; 2 925 tr/min ; environ 22 A ; les personnes contre le courant de fuite ; protégé contre les poussières et les projections d'eau.)

Exercice 2 — Transmission (5 points). Moteur à 1 455 tr/min, réducteur 1:30, pignon de 18 dents sur couronne de 180 dents. Rapport total ? Vitesse du plateau ? Durée d'un tour ? Si l'on veut un tour en 20 secondes, à quelle fréquence régler un variateur, le moteur étant à 1 455 tr/min à 50 Hz ? (Réponses : 1/300 ; 4,85 tr/min ; 12,4 s ; 3 tr/min au plateau → 900 tr/min moteur → 50 × 900 ÷ 1 455 ≈ 31 Hz.)

Exercice 3 — Hydraulique (5 points). Vérin de 63 mm de diamètre, tige de 36 mm, pression 120 bar. Force en poussée ? Force en traction ? Nombre de vérins pour soulever 2 400 kg avec une marge de 3 ? (Réponses : S = 3,12 × 10⁻³ m², F = 37 400 N ; section annulaire 2,10 × 10⁻³ m², F = 25 200 N ; poids 23 500 N × 3 = 70 600 N → 2 vérins.)

Exercice 4 — Maintenance et sécurité (5 points). Classez dans l'ordre les étapes d'une consignation électrique ; citez trois contrôles quotidiens d'un manège et un contrôle mensuel ; expliquez pourquoi une mesure d'environnement hors plage bloque l'ouverture sans créer de défaut. (Réponses : séparer, condamner, identifier, vérifier l'absence de tension ; essais à vide, ceintures et sièges, barrière de sécurité, extincteurs ; résistance de terre ou clé dynamométrique ; la cause est extérieure à la machine et disparaît dès qu'une mesure conforme est enregistrée.)

Prolongements par niveau

• 1re-2e humanités : dessiner le schéma unifilaire de la salle de classe (arrivée, disjoncteur, différentiel, circuits prises et éclairage) et le comparer à celui de la Grande Roue ; fabriquer une maquette de chaîne cinématique avec deux roues dentées de tailles différentes et vérifier le rapport.
• 3e humanités : à partir des cinq défauts du banc, écrire un grafcet ou un organigramme de diagnostic qui mène à chaque cause en trois tests au maximum ; dimensionner les protections du départ éclairage LED de la roue à partir d'une puissance d'exercice de 5 kW sous 230 V.
• 4e humanités : rédiger le plan de maintenance préventive d'une petite machine de l'école (groupe électrogène, pompe, machine-outil) avec périodicités, contrôles bloquants et fiche de consignation ; dimensionner l'installation solaire de secours de l'éclairage de la roue avec les valeurs relevées.

Suite possible

Journée « Carrière et orientation » du parc pour rencontrer les métiers de la maintenance, ou Physique du parc niveau 3 pour le bilan de puissance des attractions lu sur les compteurs.

Sources programme : HS1-ELE-ELECTRICITE-DE-BASE, HS3-ELE-INSTALLATIONS-NORMES, HS2-ELE-ELECTROMAGNETISME-MOTEURS, HS4-ELE-MACHINES-ELECTRIQUES-VARIATEURS, HS2-MEC-TRANSMISSIONS, HS2-TEC-HYDRAULIQUE-PNEUMATIQUE, HS3-TEC-AUTOMATISME-CAPTEURS, HS4-MEC-MAINTENANCE-INDUSTRIELLE, HS4-TEC-ENERGIES-RENOUVELABLES.