statique analytique et graphique
TD N°10 de STATIQUE ? Clé pneumatique. M3 ... Q2 : Complétez le schéma
cinématique suivant du système de commande : ETUDE STATIQUE.
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Objectif : Déterminer la valeur de leffort opérateur afin de respecter le problème dergonomie afin que lopérateur travaille dans des conditions acceptables.
Donnée :
Pour faire fonctionner la visseuse pneumatique, lopérateur doit actionner manuellement le levier de commande. Les ergonomistes estiment que la valeur dun effort répétitif au niveau dune main ne doit pas dépasser 15 N.
( EMBED Equation.3
Fonctionnement
Le principe de fonctionnement est très simple, on a vu précédemment que lopérateur doit actionner le levier de commande 67 pour actionner la visseuse.
Ce levier de commande est en appui sur le clapet 66. La rotation du levier de commande 67 autour de laxe 65 provoque le déplacement du clapet 66.
La pression est donc établie dans la visseuse. Le rappel du clapet, donc du levier de commande, se fait grâce au ressort conique 62.
671LevierE 295661ClapetC40651Goupille cylindrique2 x 17641Siège dadmissionS 275631Joint torique6,4 x 1,9621Ressort de compression spirale45 Si 8611Anneau de suspension 45 Si 8601Bloc de commandeA U5GTMouléRepnbreDésignationMatière ObservationsMODELISATION du PROBLEME
Objectif : Modéliser cinématiquement le système de commande de la visseuse en vue deffectuer dans une partie ultérieure la détermination de leffort opérateur.
Q1 : Complétez le graphe des liaisons :
On vous donne les sous-ensembles fonctionnels suivants :
1 = { 60 ; 64 ; 65 }
2 = { 66 ; 63 }
3 = { 67 }
Q2 : Complétez le schéma cinématique suivant du système de commande :
ETUDE STATIQUE
Objectif : Déterminer leffort opérateur EMBED Equation.3 à appliquer sur le levier de commande pour actionner la visseuse.
Première étape : Détermination des efforts sur le clapet 66.
Hypothèses de létude :
Laction du ressort conique 62 sur le clapet 66 est connue et est telle que :
EMBED Equation.3 en Newton
Leffort de 64 sur (63+66) sannule dès que lopérateur agit sur la visseuse, on ne tiendra pas compte de cet effort dans létude statique suivante,
La pression à ladmission de la visseuse est de 4,5 bars, il y a donc un effort dû à la pression de 8,8 N cet effort sapplique au point D,
Les liaisons sont considérées parfaites c.a.d sans frottement,
Laxe EMBED Equation.3 est incliné de 20 ° par rapport à EMBED Equation.3 comme la figure ci-dessous lindique :
On donne les vecteurs suivants : EMBED Equation.3 et EMBED Equation.3 en mm
Isolement du clapet 66.
Q3 : Complétez le tableau du bilan des actions extérieures appliquées sur le clapet 66.
ForcesPoint dapplicationDirectionSensModule EMBED Equation.3 Dverticalevers le bas25 N EMBED Equation.3 Dverticalevers le bas8,8 N EMBED Equation.3 C?? EMBED Equation.3 B(B,u)Vers le haut
Q4 : Modélisez les actions précédentes par des torseurs et transportez les au point C :
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Le problème est-il résoluble ? : 6 inconnues XB YB XC ZC LC NC
et 6 équations (PFS) + 1 équation (direction de B) donc on peut résoudre
Q5 : Enoncez le Principe Fondamental de la Statique appliqué au clapet 66 isolé.
EMBED Equation.3
Q6 : Déduire les inconnues en écrivant les équations qui découlent du P.F.S. :
(1) EMBED Equation.3 : XB + XC = 0
(2) EMBED Equation.3 : YB 25 8,8 = 0
(3) EMBED Equation.3 : ZC = 0
(4) EMBED Equation.3 : LC = 0
(5) EMBED Equation.3 : 0 = 0
(6) EMBED Equation.3 : MC + 15 XB = 0
Résultats.
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
|| EMBED Equation.3 || = 16,30 N et || EMBED Equation.3 || = 35,96 N
Deuxième étape : Détermination des efforts sur le levier 67.
Hypothèses de létude :
Létude se fera graphiquement, et on prendra comme effort entre le clapet 66 et le levier de commande 67, au point B, un effort de 36 N dirigé suivant EMBED Equation.3 .
On considérera de plus que leffort de lopérateur sur le levier se fait au point E et est dirigé verticalement.
Isolement du levier de commande 67.
Q7 : Complétez le tableau du bilan des actions extérieures appliquées sur le levier 67.
ForcePoint dapplicationDirectionSensModule EMBED Equation.3 B36 NF opérateurE?A 65/67A???Q8 : Appliquez (en lénonçant) le P.F.S. au levier de commande 67 et déterminez les efforts.
PFS 3 forces : 67 est en équilibre ssi :
Les trois forces sont // ou concourantes
Le dynamique est fermé
Résultats
||A65/67|| = 22 N
||F opérateur|| = 15 N
VERIFICATION
Q9 : Comparer leffort trouvé précédemment avec ce quimposent les ergonomistes, à savoir que EMBED Equation.3 et conclure.
leffort opérateur est égal à 15 N et il est identique à leffort imposé
Ceci est donc acceptable du point de vue ergonomique
STITD N°10 de STATIQUE Clé pneumatiqueM3
Nom :Prénom :Date : PAGE 6
Tan 20° = - XB / YB
Tan 20° = - XB / YB
Tan 20° = - XB / YB
Ponctuelle de normale (B , u)
Pivot daxe (A , z)
Pivot Glissant daxe (C , y)
3cm 10N
A 65/67
F op
B 66/67
EMBED Equation.3
20°
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
C
1
Ressort 62
D
EMBED Equation.3
B
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
3
2
3
2
A
1
65
64
66
67
63
61
62
60
EMBED Word.Picture.8
