Fiche Fiche V2V2  : Valider le comportement cinématique: Valider le comportement cinématique

Permet de valider un système mécanique comportant une transformation de mouvement par rapport aux exigences du cahier des charges. Cette validation peut être simulée sur un modèle virtuel et/ou expérimentée sur le modèle réel.

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 1

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L’outil de description :

schéma cinématique modèle SW 2D et 3D vidéo et/ou photo d'un essai sur prototype

Définitions :CINEMATIQUE : La cinématique est la partie de la mécanique qui étudie les mouvements des pièces d’un mécanisme sans tenir compte des forces qui les produisent.

Mouvement:Changement de position d'un corps ou d'un point au cours du temps dans le repère de référence.

Trajectoire:La trajectoire d’un point M est la courbe géométrique décrite par les positions successives de M au cours du temps dans le repère de référence.

Vitesse:Rapport de la distance parcourue au temps mis à la parcourir.

Hypothèse: Toutes les pièces sont des solides indéformables. Un solide indéformable est un ensemble fini de points dont les distances mutuelles sont indépendantes du temps.

Logiciels à utiliser :Modeleur 3D SolidWorks

R

E

V

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 2

Exemple: Direction de modèle réduit

Etude du système de direction du modèle réduit existant constitué des éléments ci-dessous:- le rayon de braquage initial du modèle réduit est de 2m- le cahier des charges impose de le modifier afin de le réduire à 1m.

Manivelle

Tirant

Levier gauche

Levier droit

Barre de transfert Biellette

Roue avant gauche

Châssis Axe de roue

Servomoteur

Fusée

Recherche sur internet de l'épure de Jeantaud qui caractérise le CIR des vecteurs vitesses de chaque roue lors d'un virage:

Explications: pour qu'aucune des roues ne ripe dans un virage, il est nécessaire que les quatre roues se déplacent par rapport à un centre de rotation commun O (ou centre instantané de rotation CIR). Les roues arrières ne pouvant être orientées, le centre O devra obligatoirement se situer dans le prolongement de leur axe. Les axes des fusées des roues avant devront être orientés de telle sorte que leurs prolongements soient concourants avec l'axe arrière au point O.

D'après le schéma ci-contre: tan αG=E/(R-V/2) tan αD=E/(R+V/2)Application numérique (suivant dimensions du modèle réduit):

valeurs à obtenir: αG=25°αD=19°

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 3

Modélisation du système de direction du modèle réduit existant: modèle 2D

Réalisation d'une épure cotée sous SW afin de déterminer les paramètres géométriques et dimensionnels influant sur l'angle de braquage des roues avant.

Entrée: la commande du servomoteur pivote de ± 45°Sortie: les roues pivotent de αG=17,16° pour la roue intérieure et αD=10,43° pour la roue extérieure

Epure initiale:

en modifiant les cotes des différentes pièces constituant la direction, on constate l'influence de la longueur de la manivelle du servomoteur de 12 mm, les autres dimensions modifient d'autres paramètres du système de direction (parallélisme des roues, différence d'angle de braquage entre la roue droite et le roue gauche,...)

Epure intermédiaire:

en modifiant la longueur de la manivelle du servomoteur à 14 mm, on constate l'augmentation de la valeur des angles de braquage des roues sans atteindre les valeurs recherchées

Epure finale:

en utilisant une longueur de 15,5 mm pour la manivelle du servomoteur on obtient les angles de braquage recherchés:

αG=25°αD=19°

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 4

Modélisation du système de direction du modèle réduit existant: modèle 3D

Modification du système de direction du modèle réduit existant et essais: