lionel grilletlycée b franklin statiquestatique terminale si pince de robot

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Lionel GRILLET Lycée B FRANKLIN Statique Statique Terminale Si Terminale Si Pince de Robot

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Page 1: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

Lionel GRILLET Lycée B FRANKLIN

StatiqueStatiqueStatiqueStatique

Terminale SiTerminale Si

Pince de Robot

Page 2: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

FonctionnementFonctionnementChaîne d’action

MoteurNon représenté

Vis 1

écrou 2

Bielles

3,4,5Serrage

Problématique :

On veut un effort de serrage de 10daN.

Quel est l’effort de la vis 1 sur l’écrou 2 :

Pour une pièce de gros diamètre (pos 1) ?

Pour une pièce de petit diamètre (pos 2)?

Quel est l’évolution de cette force … ?

Page 3: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

3’

ModélisationModélisationLe système est plan

!

Et Symétrique !

Le système est plan !

Et Symétrique !

Pivot0Ox

0x

0y

Hélicoïdale0Ox

Pivot0Az

Pivot0Cz

Pivot0Ez

Pivot0Dz

Pivot0Bz

Pivot0Fz

F=F

0yen G

F

Graphe des liaisons

0

1

2

4

6

53

Page 4: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

On isole 6

Le solide est soumis à 3 forces

Les forces sont concourantes en I

F

46R

56R

En G

En F

En E

On isole 4.

Le solide est soumis à 2 forces

04R

64R

en B

en F

Ces forces sont portées par (BF)

Résolution graphiqueposition 1

Résolution graphiqueposition 1

F=F

0y

en G

01

2

4

6

53

I

F

F

46R

56R

3’

65R

05R

35R

32R

3'2R

12R

Graphiquement, on trouve

46

56

R = 27.5 daN

R = 21.5 daN

On isole 3.

Le solide est soumis à 2 forces

23R

53R

en A

en C

Ces forces sont portées par (AC)

On isole 5

Le solide est soumis à 3 forces

Les forces sont concourantes

65R

05R

35R

En E

En D

En C

Graphiquement, on trouve

05

35

R = 36 daN

R = 15 daN

On isole 2

Le solide est soumis à 3 forces

Les forces sont concourantes

32R

12R

3'2R

En A

En O

En A’

Graphiquement, on trouve

12

3'2 32

R = 29 daN

R = R

Page 5: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

Position 2 … et RésultatsPosition 2 … et Résultats

Force Position 1 Position 2

27.5 daN 31.5 daN

21.5 daN 31.5 daN

15 daN 20 daN

36 daN 51.5 daN

29 daN 40 daN

46R

Résultats

56R

35R

05R

12R

Position 2 :

Les isolements et les constructions graphiques sont les mêmes, sauf pour déterminer

Les forces sont parallèles. Mais la symétrie donne

12R

12 32R R2

Page 6: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytiqueDonnées géométriques :

Les distances : OA sur la pièce 2

AC sur la pièce 3

CD et DE sur la pièce 5

BF sur la pièce 4

L’angle (DC,DE) =105°

La position relatives des points E,F et G sur la pièce 6

La force en GF

Système Plan et SymétriqueSystème Plan et Symétrique

Page 7: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

ForcesForcesBDF :

R

0

B

T

0404

R

0

D

T

05

05

21 21 021

21 21 0O

R =X xT =

M (O)=p.X x

Liaison pivot 0/4 :

Liaison pivot 0/5 :

Liaison hélicoïdale 1/2 :

R

0

C

T

35

35Liaison pivot 3/5 :

Liaison pivot 5/6 :

Liaison pivot 2/3 :

R

0

E

T

56

56

R

0

F

T

6464

R

0

A

T

23

23

Liaison pivot 6/4 :

Action extérieure : 0y

0

e

F

F FT

6

•13 inconnues

•5 systèmes à isoler = 15 équations

Pb Isostatique

Pb Isostatique

Page 8: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Paramétrage du problème

F=F

0y

en G

01

2

4

6

533’

On isole 4.

Le solide est soumis à 2 forces portées par (BF)

On définit l’axe de (BF)

4x

B

F

04 45 46R =R RX4

Et on définit

0 4X ,X x

0

Page 9: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

F=F

0y

en G

01

2

4

6

533’

On isole 3.

Le solide est soumis à 2 forces portées par (AC)

On définit l’axe de (AC)

x3

A C

23 23 35R =R RX3

0 3X ,X

x0

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Et on définit

Page 10: Lionel GRILLETLycée B FRANKLIN StatiqueStatique Terminale Si Pince de Robot

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Pour aller plus loin …

Principe de la résolution analytique

Résolution du problèmeOn isole successivement 6, 5 et 2.

On obtient les efforts en fonction de et .

et sont :

• Soient des données géométriques (connues)

• Soient déterminées en fonction de la position de l’écrou (pb « cinématique »)

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Résolution analytique MotionWorks

Résolution analytique MotionWorks

Position de l’écrou 2Effort de 1 sur 2

Posi

tion 1

Posi

tion 2 12R = 29.12 daN

Position 1

Position 2

12R = 40.11 daN