Etude cinématique des chaînes cinématiques simples ouvertes

Le repère R 0 = ( O , x 0 , y 0 , z 0 ) R_{0} = (O,vec x_{0},vec y_{0},vec z_{0})  est lié au bâti fixe (0) (référentiel de base[1]),, O est le centre de la liaison L10

Le repère R 1 = ( A , x 1 , y 1 , z 1 ) R_{1} = (A,vec x_{1},vec y_{1},vec z_{1})  est lié à la pièce (1) (référentiels auxiliaires[2]), A est le centre de la liaison L12

L’étude cinématique des chaînes cinématiques simples ouvertes consiste dans la recherche du torseur cinématique équivalent { τ c eq ( n / 0 ) } left lbrace %tau _{c} ^{eq} ( {n} / {0} ) right rbrace exprimé dans le référentiel de base R 0 = ( O , x 0 , y 0 , z 0 ) R_{0} = (O,vec x_{0},vec y_{0},vec z_{0}) , ce torseur défini le mouvement général de l’organe terminal en fonction des mouvements élémentaires { τ c ( i / i 1 ) } lbrace %tau _{c} ( {i} / {i-1} ) rbrace autoriser par les liaisons intermédiaires  Li,i-1(i=1,2,…,n) .

Pour effectuer l’étude cinématique on applique la loi du composition des mouvements.

{ τ c ( n / n 1 ) } + { τ c ( n 1 / n 2 ) } + , , , , , { τ c ( 2 / 1 ) } + { τ c ( 1 / 0 ) } = { τ c eq ( n / 0 ) } left lbrace %tau _{c} ( {n} / {n-1} ) right rbrace + left lbrace %tau _{c} ( {n-1} / {n-2} ) right rbrace + ,,,,,left lbrace %tau _{c} ( {2} / {1} ) right rbrace + left lbrace %tau _{c} ( {1} / {0} ) right rbrace = left lbrace %tau _{c}^{eq} ( {n} / {0} ) right rbrace

i = 1 n { τ c ( i / i 1 ) } = { τ c eq ( n / 0 ) } sum from{i=1} to{n} left lbrace %tau _{c} ( {i} / {i-1} ) right rbrace = left lbrace %tau _{c}^{eq} ( {n} / {0} ) right rbrace

Il est très important de noter que l’écriture de (1) doit ce faire dans le même point et le même repère.

La solution de (1) permet de trouver le { τ c eq ( n / 0 ) } left lbrace %tau _{c} ^{eq} ( {n} / {0} ) right rbrace  et par la suite déduire la nature de la liaison L n , 0 eq L _{n,0} ^{eq}

Etude da la mobilité cinématique de la chaîne

Degré de mobilité d’un mécanisme

Degré de mobilité m caractérise le nombre de mouvement indépendant d’un mécanisme.

-un mécanisme est immobile lorsque m=0 ;

-un système est mobile de mobilité m lorsque m>0 ;

La mobilité interne mi

Mobilité interne c’est une mobilité qui caractérise le mouvement d’une pièce indépendamment des autres pièces (rotation d’une pièce sur elle-même.

Cette notion de mobilité interne est étendue aux mobilités du mécanisme qui ne concerne que pièces internes dont le mouvement n’entraine pas de mouvement des pièces en relation avec le milieu extérieur.

Exemple

La relation propre d’un piston d’une pompe hydraulique autour de son axe

La mobilité cinématique utile mu

Elle est égale au nombre de composantes non nuls du { τ c eq ( n / 0 ) } left lbrace %tau _{c} ^{eq} ( {n} / {0} ) right rbrace trouver par l’étude cinématique

Relation entre les mobilités cinématiques.

(Mobilité utile c’est la ou les mobilités souhaitables du mécanisme)

Avec  m= mu+ mi

Rappelle sur les liaisons simples (tableau des liaisons simples)