Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article, le premier d’une série de 3, est consacré à l’étude des principes et des concepts de bases qui permettent de conduire les calculs de dimensionnement d’un amplificateur mécanique passif. Il décrit en détail l’établissement de l’équation de liaison, du gain en vitesse et du gain en effort qui constitue en quelque sorte la réponse stationnaire. Si l’étude est générale elle est appliquée en parallèle et en détail à un exemple fondamental. Ces éléments de base étant établis deux chapitres importants sont consacrés l’un à la réponse dynamique et à la stabilité du système l’autre au traitement du frottement dans les articulations.
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This article, the first in a series of three, is devoted to the study of the principles and basic concepts underlying sizing calculations for a passive mechanical amplifier. It describes in detail the establishment of the kinematic constraint equation, gain in speed and gain in effort, which can be considered as the stationary response. The study is general, but it is applied in parallel and in detail in a basic example. These basic elements being established, two important sections are devoted (i) to the dynamic response and stability of the system and (ii) to the treatment of friction in the joints.
Auteur(s)
-
Jean-Pierre BROSSARD : Professeur de mécanique - Institut national de sciences appliquées, Lyon, France
INTRODUCTION
Les multiplicateurs d'actions mécaniques ou amplificateurs passifs sont des mécanismes destinés à obtenir des actions mécaniques importantes à partir d'actions mécaniques facilement disponibles, en général humaines. Ils permettent d'amplifier les forces ou les couples. Leur usage est universel et leur histoire se confond avec celle de l'humanité.
Notons qu'il ne faut pas confondre les multiplicateurs d'effort avec de véritables amplificateurs mécaniques actifs qui sont des servomécanismes. Ces derniers ont donné lieu aux servofreins mécaniques largement utilisés dans l'industrie automobile avant la Seconde Guerre mondiale (Hallot, Renault, Hispano-Suiza). Dans les servomécanismes, il y a apport extérieur d'énergie et l'on distingue la partie commande de la partie actionnement, l'effort humain se limitant pratiquement à la commande. Dans tout ce qui suit il ne sera question que de mécanismes multiplicateurs ou amplificateurs passifs.
Cet article est le premier d'une série de trois articles. Nous passerons en revue un certain nombre d'exemples familiers puis nous étudierons en détail un amplificateur type en dégageant les principes fondamentaux comme le gain en effort ou le gain en vitesse.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
mechanisms | gearing | lever | mechanical amplifier
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État d'équilibre, stabilité
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3. Comportement dynamique
L'amplificateur est un actionneur destiné à mettre en mouvement un autre mécanisme auquel il est connecté à la sortie.
3.1 Modèle du dispositif test
Le principe du dispositif de test est représenté à la figure 14.
On fait agir l'actionneur sur un dispositif analogue à une butée dont les caractéristiques seront facilement réglables. À l'instant initial le point B est en B0 . Le déplacement de la masse par rapport à la position initiale est :
Le mécanisme en sortie de l'amplificateur est représenté par un système masse-ressort-amortisseur. Les actions de ce mécanisme sur l'amplificateur sont dans tous les cas représentées par une fonction qui dépend de la position x et de la vitesse x′, c'est ce qui justifie le choix du combiné ressort-amortisseur. Nous préciserons ultérieurement les caractéristiques du ressort et de l'amortisseur.
HAUT DE PAGE3.2 Mise en équation
Le mécanisme étant à l'arrêt, on applique à l'entrée de l'amplificateur un échelon de force comme indiqué sur la figure 15.
Le système considéré est le solide Sm de masse m soumis à l'action du ressort
, de l'amortisseur
, de l'action de l'amplificateur
et des actions de liaison comme indiqué sur la figure 15.
Pour mettre en équation le système, on peut utiliser, soit les équations de...
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Comportement dynamique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BROSSARD (J.P) - Dynamique du véhicule. - PPUR (2006).
-
(2) - BRICARD (R.) - Cinématique théorique. Cinématique appliquée. - Gauthier Villars (1927).
-
(3) - PAUL (B.) - Kinematics and dynamics of planar machinery. - Prentice-Hall (1979).
-
(4) - ARTOBOLESKI (I.) - Les mécanismes dans la technique moderne. - MIR (1975).
-
(5) - ARTOBOLESKI (I.) - Théorie des mécanismes et des machines. - MIR (1977).
-
(6) - REULEAUX (F.) - Cinématique. - Savy (1977).
-
(7) - MABIE...
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