Squence 3 cinmatique Les liaisons Le schma cinmatique

Séquence 3 : cinématique Les liaisons Le schéma cinématique 1

• Par définition, un mécanisme est composé de plusieurs sous ensembles reliés entre eux par une ou plusieurs liaisons. - Mais la lecture des plans d’ensemble n’est pas toujours aisée (cas de mécanismes existants) et il est utile d’en simplifier la représentation. - - Lorsque le mécanisme n’existe pas (phase de conception), on a besoin d’un schéma illustrant le fonctionnement attendu sans toutefois limiter le concepteur dans les formes et les dimensions à concevoir Les liaisons Introduction : Le schéma cinématique, à quoi ça sert? 2

Introduction : Le schéma cinématique, à quoi ça sert? • Que faut-il donc représenter ? Le schéma cinématique doit présenter le plus fidèlement et le plus simplement possible les relations entre les différents groupes de pièces. • Des groupes de pièces représentés sous forme de « fils de fer » . On les appelle aussi « blocs cinématiques » ou « classes d’équivalence » • Des liaisons normalisées situées au niveau de chaque contact entre les groupes de pièces. Les liaisons On trouvera donc : 3

Introduction : Le schéma cinématique, à quoi ça sert? Exemple Serre-joint A C Y B Z X B Les liaisons • 4

Introduction : Le schéma cinématique, à quoi ça sert? Autre exemple Étau de modélisme Les liaisons • 5

Méthodologie METHODE D’ELABORATION Les principales étapes de réalisation d'un schéma cinématique sont présentées ci-dessous METHODE D’ELABORATION ETAPE 1 : REPERER LES GROUPES CINEMATIQUES Colorier les classes d’équivalence sur le plan d’ensemble Recenser les pièces composant chaque groupe (les pièces élastiques à exclure) ETAPE 2 : ETABLIR LE GRAPHE DES LIAISONS ETAPE 3 : IDENTIFIER LES LIAISONS ENTRE LES GROUPES Déterminer la nature du ou des contacts entre les classes d’équivalence. et/ou observer les degrés de liberté entre les groupes concernés. En déduire la liaison normalisée correspondante (centre et axe) Les liaisons Relier par un trait les groupes ayant des contacts quels qu’ils soient. ETAPE 4 : CONSTRUIRE LE SCHEMA CINEMATIQUE MINIMAL 6

Etape 1 : Les classes d’équivalences Définition On appelle classe d’équivalence d’un mécanisme, un ensemble de pièces en liaison encastrement (ou cinématiquement liées). Rem n° 1 : Un mécanisme est composé de plusieurs classes d’équivalence Rem n° 2 : Une classe d’équivalence peut comporter une seule pièce Rem n° 3 : Une classe d’équivalence correspond à un sous ensemble qui n’a pas put être fabriqué d’un seul bloc. Les classes d’équivalence peuvent être repérées de deux méthodes différentes : 1°) Sur le dessin d’ensemble du mécanisme : Les pièces appartenant à une même classe d’équivalence sont coloriées de la même couleur. Les liaisons Repérage des classes d’éauivalence 2°) Sur un feuille On nomme les classes d’équivalence (A, B, C … où E 1, E 2, E 3 …), puis on inscrit entre parenthèse le repère des pièces appartenant à la classe d’équivalence 7

• Rem n° 1 : Une pièce ne peut pas appartenir à deux classes d’équivalence différentes • Rem n° 2 : Lors du coloriage des classes d’équivalence on utilisera des couleurs facilement différenciables • Rem n° 3 : On colorie toutes les vues du dessin d’ensemble • Rem n° 3 : Les pièces déformables (dont la fonction est de se déformer comme un ressort) sont exclues de toutes les classes d’équivalence • Rem n° 4 : Pour simplifier l’étude on peut considérer certaines pièces comme fixe par rapport à d’autres Ex : Le roulement peut être considéré comme fixe avec l’arbre ou l’alésage, l’anneau élastique peut être considéré comme fixe avec l’arbre sur lequel il est monté. Les liaisons Etape 1 : Les classes d’équivalences 8

Les liaisons Etape 1 : Les classes d’équivalences 9

Etape 1 : Les classes d’équivalences METHODE D’ELABORATION ETAPE 1 : REPERER LES CLASSES D’EQUIVALENCE Ce repérage s’effectue en observant le plan d’ensemble ou le mécanisme lui-même s’il est à notre disposition. Sur le plan, la meilleure méthode consiste à colorier d’une même couleur les groupes de pièces en liaison encastrement. Recenser les pièces de chaque groupe. Groupe 2 : 1; 10 Groupe 3 : 3; 4; 7; 9 Les liaisons Groupe 1 : 3’; 4’; 5; 6; 11 Groupe 4 : 2 10

Etape 2 : le graphe des liaisons Le graphe des liaisons est un dessin indiquant les différentes liaisons entre chacune des classes d’équivalence du mécanisme. Les liaisons sont représentées par trait reliant les classes d’équivalence et le nom de la liaison ainsi que son repère d’orientation. Les liaisons • 11

Etape 2 : le graphe des liaisons ETAPE 2 : ETABLIR LE GRAPHE DES LIAISONS Le graphe des liaisons a pour but d’établir les relations existant entre les groupes identifiés précédemment. On va donc, de manière systématique observer les contacts éventuels entre groupes. Relier par un trait les groupes ayant des contacts quels qu’ils soient. 2 3 ? 4 Les liaisons ? ? ? 1 12

Etape 2 : le graphe des liaisons ETAPE 3 : IDENTIFIER LES LIAISONS ENTRE LES GROUPES - Déterminer la nature du ou des contacts entre les groupes et/ou observer les degrés de liberté entre les groupes concernés. . - En déduire la liaison normalisée correspondante (centre et axe) 3 (B, x) Glissièr 2 contacts Pivot Cylindre + cylindriques e épaulement Pivot glissant Cylindre parallèles (C, (A, x) 2 x) (D, y) 4 D C B A Les liaisons 1 Hélicoïda Filetage / le taraudage 13

Etape 4 : le schéma cinématique Définition Le schéma cinématique d’un mécanisme est une représentation simplifiée d’un mécanisme utilisant des symboles graphiques (les liaisons cinématiques) pour représenter les mobilités entre les classes d’équivalence du mécanisme. Les pièces sont alors représentées sous leur plus simple expression : des traits. Rem n° 2 : Les pièces déformables sont représentées à l’aide de symboles. Rem n° 3 : Certaines pièces sont représentées à l’aide de symboles graphique (poulies, courroies, engrenages …). Les liaisons Rem n° 1 : La pièce qui est complètement fixe est appelée bâti, elle est reliée au symbole 14

Les liaisons Etape 3 : le schéma cinématique 15

Etape 3 : le schéma cinématique 1 ETAPE 4 : CONSTRUIRE LE SCHEMA CINEMATIQUE MINIMAL Hélicoïda le Glissiè re - Choisir le point de vue le plus explicite pour le schéma (plan x, y) Pivo t - Repérer la position relative des liaisons (au centre du contact réel) 2 Maintenant, vous n’avez plus besoin du plan… 3 Pivot glissan t 4 B D C x Les liaisons y A 16

Etape 3 : le schéma cinématique METHODE D’ELABORATION ETAPE 1 : REPERER LES GROUPES CINEMATIQUES 1 ETAPE 2 : ETABLIR LE GRAPHE DES LIAISONS ETAPE 3 : IDENTIFIER LES LIAISONS ENTRE LES GROUPES ETAPE 4 : CONSTRUIRE LE SCHEMA CINEMATIQUE MINIMAL - Choisir un point de vue de représentation (plan x, y) Glissiè re - Repérer la position relative des liaisons (au centre du contact réel) 2 Maintenant, vous n’avez plus besoin du plan… Hélicoïda le Pivo t 3 Pivot glissan t 4 - Relier les liaisons entre elles en respectant les blocs (couleurs) B - Terminer l’habillage du schéma D Votre schéma est TERMINÉ ! C A Les liaisons - Placer les liaisons sur les points identifiés précédemment 17