Organisation des séquences pédagogiques TD TP cours Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes TD TP

II.1.2.) Analyse des mécanismes TD TP cours II.1.2.) Analyse des mécanismes Programme PT II.1.2.) Analyse des mécanismes II.1.2.a) Définitions • degré de mobilité d'un mécanisme ; • degré d'hyperstatisme d'un mécanisme et contraintes géométriques associées. II.1.2.b) Étude des chaînes de solides indéformables • chaîne ouverte ; • chaîne fermée. II.1.2.c) Formules de mobilité • définie par l'analyse statique ; • définie par l'analyse cinématique. Cette partie du programme doit être considérée comme la partie synthétique du cours de mécanique du solide. Elle permet de préparer la conception d'une solution technique par l'aide au choix d'un type de liaison ou d’une architecture de mécanisme. Les activités de construction donnent lieu à de fréquentes applications de ce chapitre. Les systèmes mécaniques complexes peuvent être analysés à l'aide de logiciels adaptés. À partir d'une solution technique fournie pour répondre à un problème posé, l'étudiant doit être capable : • de proposer un modèle de liaison parfaite traduisant le comportement réel des assemblages élémentaires ; • de réaliser un schéma cinématique adapté ; • de le paramétrer géométriquement ; • d’écrire les relations géométriques et/ou cinématiques, résoudre le système associé et effectuer une analyse de mobilité. Nota Les connaissances acquises de 1ère année (statique) et de 2ème année (dynamique) permettent la détermination des actions mécaniques dans toutes les situations ; . la prise en compte des phénomènes dissipatifs est traitée dans le cadre des programmes de statique et de dynamique. Il est important de faire comprendre qu'un mécanisme hyperstatique est fonctionnellement acceptable s’il respecte les conditions technologiques nécessaires. Degré d’hyperstatisme Degré de mobilité Chaîne fermée Analyse statique Analyse cinématique Contraintes géométriques

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Démarche proposée aux étudiants : TD TP TD TD Analyse statique À partir d’une modélisation du maxpid : - Essayer de résoudre un problème de statique Introduire la notion et la définition de l’hyperstatisme Analyse cinématique À partir du schéma cinématique du maxpid : Paramétrer le schéma Ecrire les relations cinématiques (fermeture cinématique) Résoudre le système associé Définir un ou des paramètres « pilote » Introduire la notion et la définition de la mobilité Montrer la dualité entre l’étude statique et l’étude cinématique cours Théorie des mécanismes

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

Nombre d’inconnues : ( ) TD TP cours TD Analyse statique Ecrou 4 Bras 5 Bâti 1 4 5 2 3 (5) Pesanteur Vis 3 Stator 2 Bâti 1 Nombre d’inconnues : ( )

TD TP cours On isole 3 Le PFD donne 6 équations :

TD TP cours On isole 4 Le PFD donne 6 équations :

TD TP cours On isole 5 Le PFD donne 6 équations :

TD TP cours On isole 2 Le PFD donne 6 équations :

TD TP cours 24 équations pour 25 inconnues de liaison Inconnues :

TD TP cours 24 équations pour 25 inconnues de liaison 23 Inconnues : Cette équation permet de calculer le couple moteur, X43 étant déterminée.

1ère Orientation : TD TP cours Inconnues : 9 équations pour 11 inconnues de liaison non déterminées 1ère Orientation : Programme : L’étudiant doit être capable dans le cas d'une chaîne fermée : (…)de proposer une (ou des) modification(s) permettant de rendre le modèle isostatique 

TD TP cours Modification du modèle Conformité avec la maquette maxpid (écart) ? Domaine physique Maquette Réel Ecart Modèle

TD TP cours Inconnues : 9 équations pour 11 inconnues de liaison non déterminées Choix d’inconnues hyperstatiques : Ex. : Z54 = 0 (transformation d’une pivot en pivot glissant)

TD TP cours Inconnues : 5 équations pour 6 inconnues de liaison non déterminées Choix d’inconnues hyperstatiques : Ex. : Z54 = 0 (transformation d’une pivot en pivot glissant)

TD TP cours Inconnues : 9 équations pour 11 inconnues de liaison non déterminées Choix d’inconnues hyperstatiques : Ex. : L15 = 0 et M15 = 0 (transformation d’une pivot en rotule)

TD TP cours Inconnues : Toutes les inconnues de liaison sont déterminées Choix d’inconnues hyperstatiques : Ex. : L15 = 0 et M15 = 0 (transformation d’une pivot en rotule)

TD TP cours

TD TP cours Z54 = 0

TD TP cours L15 = 0 et M15 = 0

2ème Orientation : TD TP cours Inconnues : 9 équations pour 11 inconnues de liaison non déterminées 2ème Orientation : Programme : II.1.2.) Analyse des mécanismes II.1.2.a) Définitions • degré de mobilité d'un mécanisme ; • degré d'hyperstatisme d'un mécanisme et contraintes géométriques associées. Conditions géométriques élémentaires et cotation fonctionnelle

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

L’étudiant doit être capable dans le cas d'une chaîne fermée : TP cours TD Analyse cinématique Bâti 1 4 5 2 3 (1) Bras 5 Stator 2 Vis 3 Bâti 1 Ecrou 4 Programme : L’étudiant doit être capable dans le cas d'une chaîne fermée : d’écrire les relations de fermeture de la chaîne cinématique, de résoudre le système associé et d'en déduire le degré de mobilité et le degré d’hyperstatisme.

TD TP cours

TD TP cours et 4 équations indépendantes 2 équations supplémentaires (0 = 0) 5 inconnues cinématiques : h = 2 mobilité = 1 (1 paramètre pilote)

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

cours Dualité entre l’étude statique et l’étude cinématique TD TP

cours cours Théorie des mécanismes TD TP

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique

cours TD TP Problème technique Maxpid Machine support Energie Utilisateur Tube de cueillette FS1 FS2 FS3 TD TP FS1 Permettre à l’utilisateur de contrôler la position du tube de cueillette. FS2 S’adapter à la machine support. FS3 S’adapter à l’énergie. FS1 Fonctions techniques Solutions techniques Générer un mouvement de rotation Moteur Permettre à l’utilisateur de contrôler la position du tube de cueillette Transformer une rotation en une translation Vis / écrou Orienter le tube de cueillette Bras Acquérir les consignes et piloter les mouvements Partie commande Problème technique Mesurer le couple moteur pour maintenir à l’équilibre le tube de cueillette. Modéliser le mécanisme pour calculer le couple théorique. Utiliser Motionworks + solidworks pour déterminer le couple à partir de la maquette numérique. Comparer les résultats mesurés, calculés et simulés.

cours 24 équations pour 25 inconnues TD TP Inconnues : Cette équation permet de calculer le couple moteur, X43 étant déterminée. On trouve :

Couple théorique TD TP cours La fermeture géométrique permet de trouver la relation entre  et  :

TD TP cours Couple mesuré

Couple déterminé avec Motionworks TD TP cours Couple déterminé avec Motionworks

TD TP cours Domaine physique Maquette Réel Ecart Modèle

Confrontation réel et modèle TD TP cours Confrontation réel et modèle Domaine physique Maquette Réel Ecart Modèle

Analyse des mécanismes cours Analyse des mécanismes Organisation des séquences pédagogiques TD TP TP TP TD Métrologie tridim Analyse statique Etude statique TP cours TP TD Métrologie au marbre Théorie des mécanismes Montage Démontage mallette Cotation TP TD TP Usinage Analyse cinématique Etude cinématique