cours te 1 ensemble cinematique

TE Transmission d'énergie Cours TE-1 Ensembles cinématiques

Lycée Jules Ferry sur 9 TSI1

Cours TE-1 : Transmission d'énergie (Ensembles cinématiques)

Support d'étude : pompe doseuse L'identification des ensembles cinématiques est primordiale à la bonne compréhension de la cinématique d'un mécanisme. Nous allons ici répertorier les différents éléments qui permettent la reconnaissance des ensembles cinématiques à partir d'un dessin d'ensemble.

1 Typologie d'une liaison encastrement Les ensembles cinématiques sont notamment constitués de pièces liées par des liaisons encastrement. La connaissance des principaux types de liaison encastrement permet d'identifier ensuite plus facilement leur représentation sur les dessins d'ensemble.

1.1 Mise en position : MIP La mise en position consiste à positionner les 2 pièces l'une par rapport à l'autre, généralement par contact direct. Dans le cas où l'on utilise une pièce supplémentaire, elle ne fera partie de la mise en position que si elle supprime des mobilités par obstacle. Les solutions classique de mise en position se font à partir de surface plane ou cylindrique (voir en annexe). Le choix entre une surface plane ou cylindrique principale dépend notamment du diamètre du cylindre. Plus le cylindre est petit plus il est facile de réaliser un centrage long (L/D ≥ 1,5) sans trop impacter l'encombrement axial. On peut également rencontrer des surfaces de mise en position conique (éventuellement à coincement si l'angle du cône est faible) peu répandu car plus difficile à usiner et avec un positionnement axial non réglable.

1.2 Maintien en position : MAP Le maintien en position consiste à compléter la MIP par l'ajout d'éléments qui maintiennent plaquées les surfaces du MIP et suppriment éventuellement des mobilités par adhérence.

On peut distinguer 2 types de maintien en position: - Les maintiens permettant le démontage de la liaison : vis, écrou, anneaux élastiques (ou circlips), montage avec serrage léger.

Compétences attendues:

- identifier les solutions constructives correspondant à une fonction technique,

- énoncer les caractéristiques fonctionnelles d’une solution constructive (jeux, précision),

- justifier un choix constructif au regard du cdcf et des exigences techniques et économiques

- comparer deux solutions constructives répondant à la même fonction technique

D L

Figure 1 : pompe doseuse



- Les maintiens assurant une liaison non démontable (dite permanente) : colle, soudure, rivetage, frettage (frettage = montage très serré obtenu par refroidissement de la pièce pleine et chauffage de la pièce creuse avant montage).

2 Lecture de dessin d'ensemble On appelle dessin d'ensemble, la représentation en projection d'un mécanisme dont les pièces sont en contact. Au contraire si le dessin ne représente qu'une seule pièce on parlera d'un dessin de définition.

2.1 Vues en coupe et projections orthogonales Il convient avant tout d'identifier les vues présentes. Sur le dessin d'ensemble de la pompe doseuse, on identifie :

• la vue de face (coupe C-C : coupe brisée à plan parallèles), • la vue de dessous (coupe A-A : coupe brisée à plan sécant), • la vue de droite en coupe partielle B-B, • la vue de détail en coupe partielle D-D, • la coupe locale de la vis sans fin (sur la coupe C-C)

On notera les correspondances horizontales et verticales sur les vues de face, dessous et droite. Il est recommandé d'utiliser ces correspondances pour comprendre les formes.

2.2 Hachures • La même pièce comporte les mêmes hachures dans toutes les vues (ces hachures

représentent les traits qu'aurait laissé une scie sur la matière coupée). • Deux pièces distinctes ont par contre des hachures distinctes qui représentent

éventuellement le matériau qui constitue la pièce :

2.3 Sections

Figure 2 : écorché en perspective

de la pompe doseuse



2.4 Les différentes formes et leur représentation

2.4.1 Formes prismatiques

✭ Les formes prismatiques pleines et étroites ne sont pas coupées lorsque le plan de coupe est parallèle à la section dont la profondeur est faible

(exemples : - coupe parallèle à la grande surface de la nervure ci-dessus, - clavette sur le dessin de la pompe doseuse).

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2.4.2 Formes cylindriques extérieures

� Les formes cylindriques pleines ne sont pas coupées lorsque le plan de coupe contient leur axe (exemple : axes 15 et 19 en coupe D

2.4.3 Formes cylindriques intérieures

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Formes cylindriques extérieures

Les formes cylindriques pleines ne sont pas coupées lorsque le plan de coupe contient leur axe (exemple : axes 15 et 19 en coupe D-D).

Formes cylindriques intérieures

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Les formes cylindriques pleines ne sont pas coupées lorsque le plan de coupe contient

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2.4.4 Filetage et taraudageL'identification des filetages permet de reconnaître les pièces en liaison encastrement démontable.

Remarque 1 : La pièce filetée Remarque 2 : Noter bien la présence des jeux fonctionnels :

• jeu radial entre la zone visée et la surface d'appui de la vis qui permet lela pièce cylindrique sur la pièce prismatique,

• longueur visée (1 à 2 fois le diamètre de la vis selon la résistance du matériau),• les réserves de filetage et de taraudage qui permettent de s'assurer du vissage

l'ordre du diamètre de la vis) � On identifie donc certains ensembles cinématiques grâce à cette représentation caractéristique des filetages et taraudages

• un trait fort et un trait fin rapprochénotamment pour les pas de vis fins).

• ou par un ¾ de cercle.

� Il est encore plus simple d'identifier un assemblage vissé en reconnaissanttêtes de vis lorsque l'assemblage connaître (H et CHC). � Parfois un assemblage visséfiletés (voir l'assemblage des chapeaux sur la pompe dans la coupe B

Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.

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Filetage et taraudage permet de reconnaître les pièces en liaison

e apparaît toujours devant la pièce creuse taraudée,

Noter bien la présence des jeux fonctionnels : jeu radial entre la zone visée et la surface d'appui de la vis qui permet lela pièce cylindrique sur la pièce prismatique, longueur visée (1 à 2 fois le diamètre de la vis selon la résistance du matériau),les réserves de filetage et de taraudage qui permettent de s'assurer du vissagel'ordre du diamètre de la vis).

certains ensembles cinématiques grâce à cette représentation et taraudages:

un trait fort et un trait fin rapproché (parfois ces traits peuvent se confondre notamment pour les pas de vis fins).

.

encore plus simple d'identifier un assemblage vissé en reconnaissanttêtes de vis lorsque l'assemblage utilise des vis. Seules les désignations courantes sont à

vissé ne sera représentée que par le trait d'axe (voir l'assemblage des chapeaux sur la pompe dans la coupe B-B).

trou borgne

taraudage filetage


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ce creuse taraudée,

jeu radial entre la zone visée et la surface d'appui de la vis qui permet le serrage de

longueur visée (1 à 2 fois le diamètre de la vis selon la résistance du matériau), les réserves de filetage et de taraudage qui permettent de s'assurer du vissage (de

certains ensembles cinématiques grâce à cette représentation

(parfois ces traits peuvent se confondre

encore plus simple d'identifier un assemblage vissé en reconnaissant la forme des utilise des vis. Seules les désignations courantes sont à

des éléments



2.4.5 Soudure Les soudures font l'objet d'une représentation graphique spécifique dans les dessins d'ensemble.

2.4.6 Eléments roulants L'identification des ensembles cinématiques peut se faire en reconnaissant des éléments qui

facilitent les déplacements entre ensembles cinématiques:

• les bagues de guidage (exemple : guidage en rotation et translation des différents axes de la

pompe doseuse grâce aux bagues en alliage de cuivre),

• les roulements encore plus caractéristiques lorsqu'ils ne sont pas représentés de façon

schématique :

2.4.7 Transmission par engrenage Les composants de transmission de puissance permettent aussi de distinguer les ensembles

cinématiques.

La représentation des engrenages (constitué de 2 pignons ou d'un pignon et d'une roue) doit être

identifiée :

bague intérieure (hachures identiques)

bague extérieure (hachures identiques)

billes, rouleaux cylindriques ou coniques

représentation

schématique

A A-A

A

triangle noirci

ou hachure localisée à l'intersection de volume.

en coupe : 2 traits parallèles (= bords des dentures) parfois

séparés au centre par un trait d'axe ET reproduit 2 fois de part et

d'autre de l'axe du pignon. en vue extérieure

demi-vue en coupe d'un pignon plein



Annexe 1 : Mise en position par cylindre prépondérant

Combinaisons fréquentes :

• Centrage long + goupille

• Centrage long + butée axiale + butée angulaire




FP1 : Mettre en position

2 pièces par cylindre

prépondérant

FT12 Réaliser un centrage

supplémentaire = supprimer les

mobilités Ty et Ry

FT11 Réaliser un centrage long =

supprimer les mobilités Tx Tz Rx Rz

cylindre de contact principal

tel que L/D ≥ 1,5 (voire ≥1)

plan de contact (épaulement)

voire ligne ou point

cylindre de contact d'axe sécant

avec le cylindre principal

plan de contact

voire ligne ou point

FT14 Réaliser une butée angulaire =

supprimer la mobilité Ry

FT13 Réaliser une butée axiale =

supprimer la mobilité Ty


yr

xr

zr

Co

up

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t e

ffo

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xia

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mis

sib

les

cro

issa

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Po

ssib

ilit

és

de

ré

gla

ge

cro

issa

nte

s reste Ty et Ry

reste Ty et Ry

reste Ry

Goupille

Clavette




Annexe 2 : Mise en position par plan prépondérant

Combinaisons fréquentes :

• Appui-plan + centrage court

+ butée angulaire

• Appui-plan prépondérant

+ appui-plan secondaire et tertiaire

Bibliographie : http://stephane.genouel.free.fr (représentation géométrique annexe7) http://philippe.fichou.pagesperso-orange.fr/documents/liaisons2006.pdf Construction mécanique de M.Aublin chez Hachette

yr

xr

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Co

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Po

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ilit

és

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ré

gla

ge

cro

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nte

s

FP2 : Mettre en position 2

pièces par plan

prépondérant

FT22 Réaliser un centrage

court = supprimer les

mobilités Tx et Tz

FT21 Réaliser un appui-plan

prépondérant = supprimer les

mobilités Ty Rx et Rz

plan principal de

contact

cylindre de contact

d'axe perpendiculaire

au plan principal

tel que L/D< 1

FT23 Réaliser une butée

angulaire = supprimer la

mobilité Ry

surface de petite

dimension

(locating ou pied de

positionnement)




Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.reste Tx, Tz et Ry

reste Ry Pied de

positionnement

plan de contact

sécant avec le plan

principal


secondaire = supprimer les

mobilités Tx et Ry

plan de contact

sécant avec les plans

principal et

secondaire


tertiaire = supprimer la

mobilité Tz

reste Tx, Tz et Ry

reste Tz



0 carter 8 porte piston 1 vis sans fin 9 biellette 2 roue dentée 10 coulisseau de réglage 3 excentrique 11 arbre de roue 4 bielle 14 axe de bras 5 bras pivotant 15 axe de biellette 6 balancier 18 axe porte piston 7 coulisseau 19 axe de biellette

Pompe doseuse PCM modèle P31S80TH13

100 mm

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