Schema cinematique

Chaîne d’énergie
VI.
TCT
SCHEMA CINEMATIQUE :
1°) Six degrés de liberté
Le nombre de degrés de liberté entre 2 solides est égal au nombre de mouvements relatifs
INDEPENDANTS existant entre ces 2 solides.
Un objet libre dans l’espace (un avion) peut se déplacer dans un repère R (oxyz) selon 6 mouvements
indépendants ; Il existe 6 degrés de liberté ;
Ty
Rx : Rotation autour de l’axe X
3 rotations
Ry : Rotation autour de l’axe Y
Ry
Rz : Rotation autour de l’axe Z
Tx
Rx
Tx : Translation suivant l’axe X
3 translations
Ty : Translation suivant l’axe Y
o
Tz : Translation suivant l’axe Z
Rz
2°) Classes d’équivalence
Tz
Un sous-ensemble des pièces ASSEMBLÉES (Groupe de pièces n’ayant aucun mouvement entre elles) pendant
toutes les étapes du fonctionnement
Exemples de solutions pour un assemblage ou liaison encastrement :
Démontables : par vis d’assemblage - par goupille
Non démontables : par rivetage - par soudage
Quelquefois non démontables : par ajustement serré - par collage
3°) Nature géométrique des contacts
Une liaison entre solides existe lorsqu’il y a contact entre des surfaces de ces 2 solides. L’analyse des formes
des surfaces en contact permettent de déterminer quels sont les degrés de liberté supprimés.
a) CONTACT
PONCTUEL
:
Degrés de libertés du contact :
Tx
Translation
Ty
Tz
b) CONTACT
C)
CONTACT
LINEIQUE
Rx
Rotation
Ry
Rz
:
Degrés de libertés du contact :
Degrés de libertés du contact :
Translation
Rotation
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Tx
Degrés de libertés du contact :
Translation
Rotation
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Degrés de libertés du contact :
Translation
Rotation
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Translation
Ty
Tz
Rx
Rotation
Ry
Rz
SURFACIQUE
Degrés de libertés du contact :
Translation
Rotation
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Proposé par MADAK
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Chaîne d’énergie
Nom de la
liaison
Encastrement
ou Fixe
TCT
LES LIAISONS MECANIQUES ELEMENTAIRES
Degrés
de
liberté
(d.d.l)
Symbole
Mouvements relatifs
Représentation plane
Exemples
Perspective
Translation
0
Rotation
Pièces assemblées par
Translation
Pivot
Y
2
1
1
X
Rotation
Z
Translation
Glissière
1
X
Rotation
Z
Translation
Y
X
Hélicoïdale
1
Rotation
Z
Translation et
rotation conjuguées
(vis + Ecrou)
Translation
Pivot glissant
2
Y
Rotation
X
Z
Rotation
Y
Translation
Appui plan
3
X
Rotation
Z
Y
Rotule
ou sphérique
Translation
3
X
Rotation
Z
Linéaire
annulaire ou
4
sphère-
rectiligne
X
Rotation
Z
cylindre
Linéaire
Y
Translation
Y
Translation
4
X
Rotation
Z
Y
Ponctuelle ou
Sphère-plan
Translation
5
X
Z
Rotation
Proposé par MADAK
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Chaîne d’énergie
d) EXEMPLES
TCT
DE LIAISONS
1
* Pour le vérin ci-contre,
Indiquer le nom de la liaison entre :
•
1 et 2 : liaison glissière
2
Le cadre
*
•
•
•
•
•
Pour Vélo tout terrain ci-contre,
La fourche
La roue
arrière
Indiquer le nom de la liaison entre :
La roue arrière et le bras oscillant : Liaison pivot
La roue avant et la fourche: Liaison pivot
Le pédalier et le cadre: Liaison pivot
La fourche et le cadre: Liaison pivot
Le bras oscillant et le cadre: Liaison pivot
Le pédalier
Le bras
oscillant
*
•
La roue avant
2
Pour le tube à colle ci-contre,
indiquer le nom de la liaison entre :
1 et 2 : Liaison glissière
1
4°) Compléter le type de liaison du système d’une porte automatique
Liaison pivot
Liaison encastrem ent
Liaison glissière
Proposé par MADAK
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Chaîne d’énergie
TCT
4°) Méthode d’établissement d’un schéma cinématique
La fonction globale du serre-joint pour le bricolage
est indiquée dans l’actigramme A-0 ci-dessous :
Energie humaine
MAINTENIR EN
Pièces mise en
position
a)
POSITION
IDENTIFICATION DES PIECES
Pièces maintenues
en position
A-0
Serre-joint
Coulisseau :
Z
Z
N
N
A
Y
Y
Touche
Corps :
:
fixe : 02
: Goupille
: Cache
C
B
b)
X
X
IDENTIFICATION DES CLASSES D’ EQUIVALENCE
: Tige
: Touche
filetée
Identifier les quatre classes d’équivalence en suivant les indications suivantes :
Classe d’équivalence E1 liée à la pièce 01 :
Existe t-il un mouvement de 02 par rapport à 01 ? : NON
Existe t-il un mouvement de 03 par rapport à 01 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 04 par rapport à 01 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 05 par rapport à 01 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 06 par rapport à 01 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 07 par rapport à 01 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 08 par rapport à 01 ? : OUI
E1 = {1, 2}
Couleur de E1 ? :
Classe d’équivalence E2 :
Détermines la première pièce composant E2 : Prendre la pièce ayant le repère le plus proche de 01 et
ne faisant pas partie de la classe d’équivalence E1. Ici c’est la pièce : 03
Existe t-il un mouvement de 04 par rapport à 03 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 05 par rapport à 03 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 06 par rapport à 03 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 07 par rapport à 03 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 08 par rapport à 03 ? : OUI
E2 = { 3 }
Couleur de E2 ? :
Classe d’équivalence E3 :
Détermines la première pièce composant E3 : Prendre la pièce ayant le premier repère ne faisant pas
partie des classes d’équivalence E2 et E1. Ici c’est la pièce : 4
Existe t-il un mouvement de 5 par rapport à 4 ? : NON
Existe t-il un mouvement de 6 par rapport à 4 ? : OUI
Existe t-il un mouvement de 7 par rapport à 4 ? : NON
Existe t-il un mouvement de 8 par rapport à 4 ? : NON
Proposé par MADAK
E3 = { 4 , 5, 7, 8 }
Couleur de E3 ? :
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Chaîne d’énergie
TCT
Classe d’équivalence E4 :
Détermines la première pièce composant E4 : Prendre la pièce ayant le premier repère ne faisant pas
E4 = { 6 }
partie des classes d’équivalence E3, E2 et E1.
c)
Couleur de E4 ? :
IDENTIFICATION DES LIAISONS ENTRE LES CLASSES D’ EQUIVALENCE
Identifier les liaisons entre les classes d’équivalence en complétant le tableau ci-dessous :
d)
Translation
suivant l'axe
Rotation
suivant l'axe
Nom, centre, axe ou normale au plan de
contact de la liaison
Repère
de la
liaison
X
Y
Z
X
Y
Z
Entre
E1 et E2
L12
1
0
0
0
0
0
Nom de la liaison :
GLISSSIERE
Entre
E2 et E3
L23
1
0
0
1
0
0
Nom de la liaison :
HELICOIDALE
Entre
E3 et E4
L34
0
0
0
1
1
1
Nom de la liaison :
ROTULE ou SPHERIQUE
COMPLETER LE GRAPHE DES LIAISONS
E1
Glissière
:
E2
Hélicoïdale
E3
E4
e)
COMPLETER
LE
Rotule
SCHEMA CINEMATIQUE (Liaisons L12, L23 et L34) :
E1
E2
Y
Y
Z
X
Z
X
C
E3
E4
Schéma cinématique en représentation plane
Proposé par MADAK
Schéma cinématique en perspective
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