Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article, le second d’une série de 3 est aux consacrés à l’étude de la conception d’un amplificateur mécanique. Il comporte tout d’abord un inventaire des mécanismes possibles avec dans chaque cas l’établissement des formules permettant de calculer le gain. Le choix du mécanisme le mieux adapté est basés sur un certain nombre de critères : existence de point mort, fermeture de la chaine cinématique, possibilité de régler le jeu, puissance dissipées par les actions de liaison... Les liaisons jouant un très grand rôle dans les amplificateurs mécaniques un chapitre spécial est consacré aux liaisons et particulièrement aux alternatives à la liaison rotoîde qui se sont développées dans les dernières décennies. Enfin un chapitre est consacré à la réalisation de mécanismes à gain importants.
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This paper is the second in a series of three devoted to the study of mechanical amplifier design. First it gives an inventory of all possible mechanisms, in each case establishing formulas for calculating the gain. The choice of the most suitable mechanism is based on several criteria: existence of dead points, closed kinematic chain, adjustable clearance, and power dissipated by friction. Joints play a major role in amplifier conception. A special section is thus devoted to their study, especially the alternatives to conventional revolute joints that have been developed in recent decades. Finally, a section deals with high-gain amplifiers.
Auteur(s)
-
Jean-Pierre BROSSARD : Professeur de mécanique - Institut National de Sciences Appliquées, Lyon, France
INTRODUCTION
Dans ce deuxième article nous allons essayer de dégager des règles générales basées principalement sur la cinématique et la dynamique et destinées à orienter le choix des solutions. On souhaite réaliser un mécanisme où une variable de sortie ψ est fonction d'une variable d'entrée φ. C'est donc un système à un degré de liberté. Dans cette phase de l'étude nous considérerons que le système est formé de solides indéformables.
Une exigence fondamentale est que la puissance développée par les actions de liaison soit la plus faible possible ou encore que le rendement global soit le plus grand possible.
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Liaisons pseudo-rotoïdes2. Choix du mécanisme
Nous allons énoncer plusieurs critères et passer au crible de ces critères les trois types de mécanismes cinématiquement possibles.
2.1 Existence d'un point mort
Au point mort (déplacement infiniment faible de l'élément de sortie) le gain en vitesse tend vers zéro et le gain en effort vers l'infini.
Le 4 barres est le seul à présenter cette possibilité. Sur la figure 6 lorsque le mécanisme est dans la position t, la bielle 3 est alignée avec la manivelle 1 et la manivelle 2 a atteint sa position limite. Nous étudierons ultérieurement en détail cette question.
HAUT DE PAGE2.2 Fermeture de la chaîne cinématique
On entend par fermeture de la chaîne cinématique la manière dont la chaîne cinématique se conserve au cours du temps. On distingue la clôture par force et la clôture cinématique :
-
clôture par force : la liaison n'existe que grâce à certaines actions mécaniques. C'est par exemple le cas d'une porte montée avec des gonds (figure 7). La liaison entre S 1 et S 2 est une liaison qui fonctionne en liaison rotoïde grâce aux forces de pesanteur. En fait c'est une liaison cylindrique. On peut dégonder la porte en la soulevant. Elle fonctionne alors en liaison cylindrique ;
-
clôture cinématique : la liaison existe quelles que soient les actions mécaniques. C'est par exemple le cas d'une porte montée avec des charnières (figure 8).
Examinons maintenant les divers mécanismes avec ce critère.
HAUT DE PAGE
Dans leur utilisation courante, les cames utilisent une clôture par force. Le contact entre la came et le poussoir est maintenu par l'action d'un ressort (figure 9).
S'il y a rupture du ressort, il y a destruction du mécanisme. Aussi, pour certaines applications, on a cherché à substituer à la clôture...
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Choix du mécanisme
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BROSSARD (J.-P.) - Dynamique du véhicule. - PPUR (2006).
-
(2) - BRICARD (R.) - Cinématique théorique. Cinématique appliquée. - Gauthier Villars (1927).
-
(3) - PAUL (B.) - Kinematics and dynamics of planar machinery. - Prentice-Hall (1979).
-
(4) - ARTOBOLESKI (I.) - Les mécanismes dans la technique moderne. - MIR (1975).
-
(5) - ARTOBOLESKI (I.) - Théorie des mécanismes et des machines. - MIR (1977).
-
(6) - REULEAUX (F.) - Cinématique. - Savy (1977).
-
(7) - MABIE...
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