TP EFFORTS DANS UN MÉCANISME
Dimensionnement du motoréducteur -
Activités des modélisateurs
Vous allez dans cette partie mener une simulation numérique à l'aide du
logiciel Meca3D de Solidworks (une notice sur ce logiciel est disponible
dans les documents ressource)
Il faudra estimer le couple moteur nécessaire au maintien en position de
la barrière, en position verticale, pour différentes positions angulaires,
et dans différents cas de position de la masse mobile
Les caractéristiques de masse de la lisse sont reprises dans le document
"Lisse équivalente" disponible dans les documents ressource.
Simulation des efforts dans le mécanismes
Activité 1 : Préparation de la simulation
Les fichiers numériques nécessaires à l'étude sont téléchargeables.
Extraire ces fichiers dans votre répertoire personnel.
Paramétrage des masses
Il faudra pour commencer définir les propriétés de masse de la lisse. A
l'aide du document "Lisse équivalente", calculer la masse de la lisse seule.
Ouvrir le fichier Lisse1.sldprt,
et évaluer les propriétés de masse. Vérifier que la masse est bien égale à
celle que vous venez de calduler, sinon modifier la valeur pour renseigner
la valeur correcte
Précéder de même avec les fichiers masse exterieure.sldprt
et masse flottante.sldprt.masse
Construction et paramétrage du modèle
Il faut à présent construire et paramétrer la maquette numérique
Ouvrir l'assemblage Lisse.sldasm
En modifiant la définition de la contrainte "Distance2" de la
pièce "masse flottante", positionner la masse flottante à une distance
y=0,3 m
Définition des efforts
Pour finir, il faut définir les actions mécaniques qui s'exercent sur le
système. Le système est soumis au couple moteur, au poids de la lisse, et à
l'action du ressort dont on trouvera les caractéristiques dans
ce document.
Ouvrez l'assemblage BARRIERE_Sympact.sldasm
Cliquer sur l'onglet "Meca 3D" dans la fenêtre
de gauche. Les liaisons sont déjà modélisées, avec 2 liaisons pivot et une
liaison came.
Identifier parmi ces liaisons celle sur laquelle s'exerce le couple
moteur.
Par clic droit sur "Efforts" :
* Ajouter un couple moteur inconnu, à appliquer sur la liaison
identifiée précédemment
* Puis ajouter "Accélération de la pesanteur", avec comme face de
référence la face inférieure du bâti. Saisir la valeur de l'accélération,
en prêtant attention au signe et à l'axe sur lequel doit s'appliquer la
pesanteur
Il faut pour finir définir l'action du ressort. Par clic droit sur
"Efforts" :
* Ajouter une barre de torsion
* Cliquer sur les 2 assemblages "Assemblage Axe-Lisse et
"Assemblage Bati" pour définir les pièces d'ancrage du ressort
* Sélectionner une arête circulaire du bâti et une arête
circulaire de la lisse pour définir les points d'ancrage du ressort
Activité 2 : Mise en œuvre de la simulation numérique
Analyse du mécanisme et simulation
Par un clic droit sur "Analyse", lancer
un calcul mécanique et vérifier qu'il n'y a qu'un degré de mobilité dans
le mécanisme.
Dans la fenêtre suivante, préciser que le l'étude à mener est de type
"cinématique et statique", avec les paramètres suivants :
* Mouvement d'entrée : la liaison entre le bâti et la manivelle
* Vitesse de cette liaison : 18 tr/mn
* Nombre de positions : 40
* Durée de la simulation : 2.2 s
* Pièce de référence : Assemblage Bati-paliers
Affichage des courbes
Par clic droit sur "Résultats", demander
l'affichage d'une courbe paramétrée.
* En abscisse, sélectionner Assem bras, puis l'angle Ay
* En ordonnée, sélectionner Couple moteur inconnu,
puis Norme du moment dans la base de liaison
Relever les valeurs particulières correspondant aux angles 0°, 15°,
30°, 45°, 60°, 75° et 90° dans le tableau suivant :
Cette démarche est à réitérer avec la masse flottante à la position
y=0,5 m et y=0,7 m
Conclusion et confrontation avec l'étude analytique
Activité 3 : Comparaison des résultats des approches
Faire un bilan de vos simulations.
Comparer vos résultats avec les résultats obtenus par
le chef de projet, qui a mis en œuvre la démarche analytique par application
du Principe Fondamental de la Statique
FIN DU TP
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