TP ALIMENTATION ET CINEMATIQUE DE LA BARRIERE SYMPACT

  Etude de la cinématique de la barrière - Activités des modélisateurs
  
     
    Vous allez dans cette partie élaborer la loi entrée-sortie du mécanisme de deux façons différentes :
        * par étude analytique, à partir d'un schéma cinématique paramétré
        * par simulation, à partir d'une maquette numérique
Etude analytique
  

    Schéma cinématique et paramétrage

    Le dessin du mécanisme, son paramétrage et son schéma cinématique vous sont fournis :



 

         





   


    On définit les repères suivants :
       
    Par ailleurs, on utilisera les valeurs numériques constructives suivantes : L1=81 mm et L2=109 mm.
       

    Loi entrée-sortie

    Proposer une fermeture géométrique de ce mécanisme
    Proposer également une fermeture cinématique, dans laquelle vous écrirez les torseurs cinématiques de chacune des liaison.

    Par la méthode de votre choix, déterminez une relation faisant intervenir les angles d'entrée et de sortie θ21 et θ31

    Calculer la valeur de θ21 pour plusieurs valeurs de θ31.
Simulation numérique
  

    Finalisation de la maquette numérique


    La maquette numérique sous Solidworks vous est proposée ébauchée : ouvrez l'assemblage Sympact.sldasm dans Solidworks. Les quatre classes d'équivalence sont fournies, mais elles ne sont pas liées entre-elles par des contraintes d'assemblage.

    Les contraintes d'assemblage dont vous aurez besoin sont au nombre de 3 :
        * coïncidence
        * coaxialité
        * tangence
       






    La procédure de définition des contraintes est succinctement décrite ci-dessous :
           

    Créer les contraintes adéquates de façon à assembler le mécanisme, et provoquer ainsi la transmission de puissance entre la manivelle et la lisse (vous pouvez vérifier que votre assemblage est cohérent, en manipulant à la main la manivelle ou la lisse : le mouvement doit se transmettre sans autre déplacement parasite d'autres pièces)
           
    


       










    Simulation du mouvement et loi entrée-sortie

     Une fois votre assemblage réalisé et validé, vous allez à présent simuler son fonctionnement de façon à définir la loi entrée-sortie du mécanisme.

    Il faut pour cela exploiter le complément Meca3D de Solidworks.
    Pour commencer, définissez les différentes liaisons dans le mécanisme. La liaison entre le galet et la rainure de la manivelle sera modélisée par une liaison "Friction cylindre/plan", associée à la contrainte de tangence définie dans les contraintes d'assemblage.

    Une fois les liaisons définies, lancer par analyse un calcul cinématique, puis définissez le mouvement d'entrée. Il s'agit de la liaison pivot entre le support et la manivelle, avec une vitesse de rotation qui vous pouvez calculer sachant que :
       
où f désigne la fréquence du variateur (choisie lors de l'expérimentation, par défaut 12 Hz) et R=1/20 le rapport de réduction du réducteur.

    Vous lancerez le calcul avec 60 positions, la durée étant à déterminer de façon à obtenir une fermeture complète de la barrière.

    A l'issue du calcul, affichez une courbe multiple donnant les vitesses de rotation de la manivelle et de la lisse en fonction du temps.
    Affichez une seconde courbe traduisant la vitesse de rotation de la lisse en fonction de la position angulaire de la manivelle.

    Comparez vos résultats avec ceux des expérimentateurs. En cas d'écarts, cherchez les causes...
Détermination du couple
  

    Levée de l'hyperstatisme

         Par clic droit sur "Analyse>Hyperstatisme", Meca3D indique les liaisons à paramétrer pour rendre le mécanisme isostatique. Procéder de sorte que le mécanisme ne soit plus hyperstatique en modifiant les liaisons adéquates

    Détermination du couple réducteur

         Ajouter un effort de nature "Couple constant inconnu" par clic droit sur "Efforts", et l'appliquer au niveau de l'axe de la manivelle, où s'exerce le couple du réducteur.
        Ajouter un effort de nature "Couple constant connu" qui sera appliqué sur la lisse, ayant pour valeur celle que doivent vous fournir les expérimentateurs (il s'agit du couple nécessaire pour mettre en mouvement la lisse).
        Lancer ensuite une analyse statique, en donnant comme valeur finale pour l'angle du pivot 90°

        Afficher la courbe permettant d'afficher le couple au démarrage du réducteur. Vous en aurez besoin dans la prochaine partie...

       

FIN DE CETTE PARTIE

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