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initiations:mecanique [2017/07/13 15:26]
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initiations:mecanique [2019/10/26 21:08]
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-===== Initiation à la mécanique ===== 
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-Cette page regroupe bientôt des concepts de base pour les débutants, un peu comme [[initiations:​electronique| dans la section "​Electronique"​]]. ​ 
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-==== Notions théoriques ==== 
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-=== Force === 
-Effort qui fait bouger les pièces en translation (comme on le pense normalement 8-) ). Elle se mesure en Newton (N). Exemple: le poids d'un objet de 1 kg est presque égal à 10 N. 
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-=== Couple === 
-Effort qui fait tourner les corps. On peut par exemple penser à une corde enroulée à une poulie et qui a à une extrémité une masse. Il se mesure en Newton mètre (N.m) et est une donnée importante pour un [[#​moteur]]. 
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-=== Jeu === 
-Mouvements parasites dus à l'​imperfection des liaisons entre pièces. 
- 
-=== Frottement === 
-[[#Force]] qui s'​oppose au mouvement d'une pièce. Il peut être **sec** (mouvement de translation d'une pièce sur le sol) ou **visqueux** (pièce en mouvement dans un fluide comme l'air) et il est souvent proportionnel à la vitesse. 
- 
-=== Cotation === 
-Indication sur une mise en plan. Elle peut concerner la longueur d'une pièce, le diamètre d'un trou, l'​angle entre deux parties, ... 
- 
-=== Tolérance === 
-Pour une [[#​cotation]],​ intervalle dans lequel la pièce marche encore (par exemple 50<​sub>​-0,​5</​sub><​sup>​+0,​2</​sup>​ indique une cotation qui **doit** être comprise entre 49,5 et 50,2). Elle doit être indiquée sur toute mise en plan (surtout si la pièce doit être usinée). ​ 
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-=== Deuxième loi de Newton === 
-En translation:​ 
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-Σ(F) = d(mv)/dt = ma si la masse reste constante. 
- 
-F: force [N] 
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-m: masse [kg] 
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-v: vitesse [m/s] 
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-a: accéleration [m.s<​sup>​-2</​sup>​] 
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-En rotation: 
- 
-Σ(C) = JdΩ / dt 
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-C: moment [N.m] 
- 
-J: moment d'​inertie [kg.m<​sup>​2</​sup>​] 
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-Ω: vitesse angulaire [rad/s] 
- 
-=== Conversion === 
- 
-60 trs/min = 1 trs/s = 2π rad/s 
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-==== Composantes de base ==== 
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-=== Vis === 
-Élément pour réaliser une liaison encastrement démontable entre deux pièces. On insère une tige filetée dans un trou au profil adapté (avec un [[#​taraud]]) soit avec un tournevis, soit avec une clé à molette. 
-{{meca:​initiation:​vis_bois.jpg | Vis pour des pièces en bois.}} 
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-{{meca:​initiation:​types_tetes_vis.png | Différents types de têtes de vis. Les plus utilisées sont celles droites (a), celles à étoiles (b) et celles hexagonales (e), qui requièrent des clés Allen spécifiques.}} 
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-{{:​meca:​initiation:​vis_chc_.jpg | Vis CHC (cylindrique hexagonale creuse).}} 
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-{{:​meca:​initiation:​vis_h_.jpg?​ | Vis H (hexagonale).}} 
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-=== Écrou === 
-Élément qui peut tourner à l’extérieur d'une [[#vis]] grâce à une clé à molette. Le montage ainsi défini est un [[#​boulon]]. 
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-{{meca:​initiation:​ecrou.jpg | Écrou}} 
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-=== Clavette === 
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-Élément qui sert à bloquer la rotation entre deux pièces. Elle peut être montée et démontée en translation. ​ 
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-{{:​meca:​initiation:​clavettes.jpg | Deux clavettes.}} 
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-{{:​meca:​initiation:​clavette_montage.jpg | Schéma de montage d'une clavette.}} 
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-=== Circlip === 
-Aussi appelé **anneau élastique**,​ cet élément permet de bloquer en rotation un arbre dans un alésage, si inséré dans une gorge. Des pinces spécifiques permettent de les monter et démonter facilement. 
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-{{ :​meca:​initiation:​circlip.jpg | Circlip}} 
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-=== Clou === 
-Élément pour faire un encastrement (difficilement) démontable entre deux pièces en bois. On les pose avec un marteau. 
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-{{:​meca:​initiation:​clou.jpg | Clou}} 
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-=== Arbre === 
-Pour faire (très) simple, un cylindre qui sort de la pièce. 
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-=== Alésage === 
-Pour faire (très) simple, un trou dans une pièce. ​ 
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-=== Engrenage === 
-Pièces tournantes qu s’imbriquent entre elles. Si un a Z1 dents et l'​autre Z2 dents, alors le premier tourne à une vitesse ω1 = ω2 Z2/Z1. Les formes les plus courantes sont les **droits** (simples à faire) et les **coniques** (adaptés pour transmettre le mouvement entre deux plans différents). 
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-{{:​meca:​initiation:​engrenages_droits.jpg | Engrenages droits. }} 
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-{{:​meca:​initiation:​engrenages_coniques.jpg | Engrenages coniques. }} 
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-=== Collier de serrage === 
-Élément qui permet de serrer deux pièces rondes en serrant une vis. Ce montage est très utilisé pour connecter solidement deux tuyaux (durits dans la voiture, ...) 
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-{{:​meca:​initiation:​collier_serrage_vis.gif | Collier de serrage avec vis.}} 
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-=== Coussinet === 
-Élément qui se place entre l'​arbre et l'​alésage pour réduire à la fois les frottements et l'​usure sur les pièces. ​ 
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-{{:​meca:​initiation:​coussinet.jpg | Coussinet}} 
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-=== Poulie === 
-Pièce cylindrique qui permet de transmettre un mouvement de rotation si associée avec des [[#courroie | courroies]]. 
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-=== Courroie === 
-Bande flexible, avec souvent des dents sur sa face interne, qui est utilisée pour transmettre un mouvement de rotation en association avec les [[#poulie | poulies]]. 
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-{{:​meca:​initiation:​corroie_poulies.jpg | Courroie avec poulies}} 
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-=== Ressort === 
-Élément élastique qui donne un effort directement proportionnel à sa déformation. Ils peuvent être séparés en **ressorts de compression** (pour lesquels la [[#force]] dépend de sa compression/​dilatation) et en **ressorts de torsion** (pour lesquels c'est le [[#couple]] qui agit). 
-{{:​meca:​initiation:​ressort.jpg | Ressort.}} 
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-{{:​meca:​initiation:​ressort_torsion.jpg | Ressort de torsion}} 
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-=== Roulement à billes === 
-Système pour réduire les [[#​frottements]] d'un [[#arbre]] en rotation à l'​intérieur d'un [[#​alésage]]. 
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-{{:​meca:​initiation:​roulement_billes.jpg | Roulement à billes.}} 
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-=== Rondelle === 
-Pièce en forme d'​anneau qui se place entre une tête de vis et la surface à visser. Elle permet de réduire les frottements et l'​usure sur la surface, ainsi que d'​avoir un montage plus solide. 
- 
-{{:​meca:​initiation:​rondelle.jpg | Rondelle. }} 
- 
-=== Glissière === 
-Système pour contraindre une pièce à pouvoir seulement translater dans une direction par rapport à une autre. 
- 
-=== Goupille === 
-Élément qui permet de former une liaison encastrement démontable entre deux pièces percées. 
-  ​ 
-{{:​meca:​initiation:​goupille_beta.jpg | Goupille β.}} 
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-{{:​meca:​initiation:​goupille_cylindrique.jpg | Goupille cylindrique.}} 
- 
-=== Moteur === 
-Système qui convertit une source d'​énergie (essence, tension, ressort, ...) en un mouvement de rotation. 
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-=== Codeuse === 
-Dispositif électrique souvent relié à une roue qui envoie N impulsions quand la roue a fait un tour. 
- 
-==== Outils ==== 
- 
-=== Pied à coulisse === 
-{{:​meca:​initiation:​pied_coulisse.jpg | Mesure d'une dimension avec un pied à coulisse.}} 
- 
-=== Perceuse === 
- 
-=== Imprimante 3D === 
-Voir la page dédiée. 
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-=== CNC === 
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-=== Scie === 
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-=== Pistocolle === 
-Appelé plus formellement **pistolet à colle chaude**, il chauffe des bâtonnets de colle pour la faire fondre et l'​appliquer ensuite sur les pièces à coller. 
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-{{:​meca:​initiation:​pistocolle.jpg | Pistocolle}} 
- 
-=== Décapeur thermique === 
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-=== Lime === 
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-==== Tableau des liaisons ==== 
-Toute liaison entre deux pièces peut être modélisée par l'une de ces liaisons idéales (sans frottement):​ 
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-^ Nom de la liaison ^ Degrés de liberté ^ Translation ^^^ Rotation ^^^ 
-^ ::: ^ ::: ^ Axe X ^ Axe Y ^ Axe Z ^ Axe X ^ Axe Y ^ Axe Z ^ 
-| Encastrement | 0 |  |  |  |  |  |  | 
-| Glissière sur l'axe Y | 1 | | X | | | | | 
-| Pivot sur l'axe Z | 1 | |  | | | | X | 
-| Hélicoïdale d'axe X | 1 ((La liaison hélicoïdale peut à la fois translater et tourner sur son axe, mais le déplacement et la rotation sont proportionnels,​ ce qui impose un seul degré de liberté))| X |  | | X | |  |  
-| Pivot glissant d'axe Y | 2 | | X | | |X | | 
-| Rotule à doigt avec l'axe Y bloqué | 2 | |  | | X | | X | 
-| Planaire sur le plan xOz | 3 | X |  | X | | X | | 
-| Rotule | 3 | |  | | X | X | X | 
-| Linéaire rectiligne d'axe X et normale Y | 4 | X |  | X |   | X | X | 
-| Annulaire d'axe Z | 4 | |  | X | X | X | X | 
-| Ponctuelle d'axe X | 5 | | X | X | X | X | X | 
-| Pas de liaison | 6 | X | X | X | X | X | X | 
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