cours - Site de Sciences de l`Ingénieur du lycée Pierre Emile MARTIN
Transcription
cours - Site de Sciences de l`Ingénieur du lycée Pierre Emile MARTIN
COURS Classe de Term S Sciences de l’Ingénieur CI.3 : analyser des constituants d’un système réel d’un point de vue structurel et comportemental Lycée PE MARTIN Ordres E F ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE F E C Energies Chaîne d’énergie T E U R 2 transmission de puissance avec transformation de mouvement 2.1 vis/écrou 2.2 came 2.3 bielle manivelle 2.4 pignon crémaillère Les cas les plus fréquents de transformation de mouvement rencontrés sont les suivants : Transformation du mouvement circulaire continu en Mouvement rectiligne continu : système vis écrou, roue dentée et crémaillère ou vis sans fin et crémaillère ; Mouvement rectiligne alternatif : réalisation par système bielle manivelle, par came ou excentrique. Transformation du mouvement rectiligne alternatif en Mouvement circulaire continu : réalisation par système bielle manivelle. TS-Cours Transformation de mouvement Page 1/4 Classe de Term S Sciences de l’Ingénieur SYSTEME VIS ECROU Description Dispositif permettant de transformer un mouvement circulaire continu en un mouvement rectiligne continu par glissement de surfaces helicoïdales en contact. Les déplacements sont proportionnels. ( 1 rotation d'écrou (de vis) translation d'un pas de la vis (écrou)) Le système est pratiquement toujours irréversible ( contre exemple : toupie ). Schématisation du système : Trois liaisons sont nécessaires. Entre le couple appliqué à l'organe mobile en rotation et l'effort F s'opposant au déplacement, on a la relation C = F.r.tg( + ). (Ou r est le rayon moyen, l'angle d'hélice et l'angle de frottement). Rendement et usure Par suite des pertes par frottement importantes, le rendement du système vis écrou est faible. Il ne peut dépasser 0.45 pour un système irréversible Ce rendement peut être considérablement amélioré en remplaçant le glissement entre surfaces hélicoïdales par le roulement de billes dans des rainures helicoïdales (écrou à billes AT50) L'usure des surfaces peut être limitée par la lubrification. SYSTEME A CAME Description Une came est une pièce solidaire d'un arbre tournant et qui agit par son contour, directement ou par l'intermédiaire d'un levier articulé, sur l'extrémité d'une tige ou d'un levier guidée à laquelle elle communique un mouvement de translation (commande de soupape) ou de rotation ( sécateur Infaco) La loi du mouvement qui doit être communiqué à la tige ou levier est représentée par la courbe des espaces e = f(t) pour une période correspondant à un tour. Le profil de la came est déduit de cette courbe. TS-Cours Transformation de mouvement Page 2/4 Classe de Term S Sciences de l’Ingénieur Courbe des espaces Différents types de came (relier nom et descriptif) Came disque, came à rainure, came à cadre et came en cloche. SYSTEME BIELLE MANIVELLE Le système bielle manivelle permet la transformation d'un mouvement circulaire continu en mouvement rectiligne alternatif ou inversement. Description Il est constitué par l'ensemble : Manivelle : solidaire de l'arbre animé du mouvement de rotation Bielle : articulée par sa tête sur le maneton de la manivelle et par son pied sur le coulisseau guidé en translation. Le système est réversible. Caractéristiques : Si r est le rayon de la manivelle et c la course du pied de bielle alors c = 2r. TS-Cours Transformation de mouvement Page 3/4 Classe de Term S Sciences de l’Ingénieur Dans le cas ou le mouvement de la manivelle est uniforme, la vitesse linéaire du pied est variable. SYSTEME PIGNON CREMAILLERE Le système bielle manivelle permet la transformation d'un mouvement circulaire continu en mouvement rectiligne continu ou inversement. Description Il est constitué par l'ensemble : Pignon : animé du mouvement de rotation Crémaillère : animé du mouvement de translation.(remarque : La crémaillère comporte une denture à profil rectiligne. Elle est assimilable a une roue de rayon infini) Le système est réversible. Le couple fourni au pignon provoque un effort axial sur la crémaillère mais aussi un effort perpendiculaire parasite dû à l'angle de pression. TS-Cours Transformation de mouvement Page 4/4