Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable Les liaisons mécaniques et le schéma cinématique CI3 : Solutions constructives des matériaux et des structures TP 1ère STI2D TRANS PORTAIL SET Objectif visé : Le but de ce travail est de réaliser le schéma cinématique du réducteur et de vérifier avec Méca3D certaines caractéristiques de l’ouvre portail. 1. Présentation du système. L'automatisation des dispositifs d'accès chez les particuliers est en fort développement. Le portail SET représente une solution particulière utilisant deux vantaux battants entrainés par un ensemble motoréducteur, manivelle et bielle. 2. Réalisation du schéma cinématique du motoréducteur. 2.1. Les classes d’équivalence Remarque : L’étude est réalisée pour le fonctionnement « normal » de l’ensemble motoréducteur. Le système de déverrouillage n’est pas à prendre en compte pour de nouvelles classes d’équivalence. Chaque pièce ou sous-ensemble, du premier niveau, constituant le système de la transformation du mouvement constitue une classe d’équivalence. Q1. Avec l’éclaté du motoréducteur, définir les différentes classes d’équivalence. Le bâti = {7, L’arbre intermédiaire = { } } L’arbre moteur = { } L’arbre de sortie = { } 2.2. Le graphe des liaisons Q2. Compléter le graphe des liaisons ci-contre. L’arbre moteur Le bâti L’arbre moteur L’arbre de sortie L’arbre intermédiaire CI8-TP_Liaisons_Schema_cine.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 1/4 1ère STI2D Les liaisons mécaniques et le schéma cinématique : Le portail SET TP 2.3. Le schéma cinématique. Q3. Compléter le schéma cinématique ci-contre. L’arbre moteur (Vis 1 filet) L’arbre intermédiaire (Roue Z=31) L’arbre de sortie (Roue Z=35) L’arbre intermédiaire (Vis 1 filet) 3. Etude de l’ouvre portail avec Méca3D. Le bâti L’arbre moteur Le vantail L’arbre intermédiaire L’arbre de sortie La bielle Pour animer le mécanisme, il faut positionner correctement les pièces les unes par rapport aux autres, puis ajouter les pièces, les liaisons et définir les paramètres pour l’animation de l’ouvre portail. 3.1. Positionner les pièces Ce travail s’effectue dans SolidWorks avec les contraintes. Q4. Pour faciliter ce travail, Indiquer les liaisons que vous allez installer entre : o L'arbre de sortie et la bielle : o La bielle et le vantail : o Le vantail et le bâti : Remarque : Lorsque tout l’assemblage est réalisé, positionner, toujours avec les contraintes, le vantail en position fermée. CI8-TP_Liaisons_Schema_cine.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 2/4 1ère STI2D Les liaisons mécaniques et le schéma cinématique : Le portail SET TP 3.2. Ajouter les pièces dans Méca3D Dans l’étude Méca3D proposée, des pièces ont été installées. Q5. Ajouter les pièces absentes. 3.3. Ajouter les liaisons dans Méca3D Dans l’étude Méca3D proposée, des liaisons ont été installées. Q6. Ajouter les liaisons absentes. (BD → liaisons → Ajouter) 3.4. Lancer l’animation Q7. Lancer le calcul mécanique (BD → analyse → Calcul mécanique …) Choisir la bonne liaison « motrice » Pivot moteur La vitesse de rotation de la liaison motrice : 1500tr/min Choisir la bonne étude « cinématique » Choisir le nombre de position : 600 Choisir la durée du mouvement : 17,06 secondes Lorsque tous les paramètres sont installés, cliquer sur « calcul » 3.5. Lancer la simulation Q8. Lancer la simulation (BD → Résultats <Scénario1>) Cliquer pour lancer l’animation Cliquer pour modifier des paramètres Modifier la vitesse de l’animation en déplaçant le curseur 4. Déterminer la vitesse de rotation du vantail par rapport au bâti. Q9. A l’aide de Méca3D, déterminer la vitesse de rotation angulaire du vantail par rapport au bâti, ω vantail en rad/s puis Nvantail en tour/min. La vitesse de rotation du moteur durant la phase étudiée est constante. Q10. Quelle remarque pouvez-vous faire sur la vitesse de rotation du vantail par rapport au bâti ? CI8-TP_Liaisons_Schema_cine.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 3/4 1ère STI2D Les liaisons mécaniques et le schéma cinématique : Le portail SET CI8-TP_Liaisons_Schema_cine.docx Lycée Jules Ferry – Versailles TP 4/4