z

y

xRz T

zRx

Ry

Tx

Ty

Fiche n°3 : Analyse cinématique

La cinématique est la partie de la mécanique qui étudie le mouvement des corps, indépendamment des forces qui les produisent. Les grandeurs étudiées s’appellent mouvement, déplacement, trajectoire, vitesse et accélération.

Définition extraite du livre de Jean Louis Fanchon chez Nathan Technique

La cinématique s’appuie sur les programmes de : Physique Chimie :

o Mesurer des vitesses et des accélérations : Écrire et appliquer la relation entre distance parcourue et vitesse dans un mouvement de translation à vitesse ou à accélération constante ; Citer des ordres de grandeurs de vitesses et d’accélérations ; Écrire et appliquer la relation entre vitesse et vitesse angulaire ; Écrire et appliquer la relation donnant l’angle balayé dans un mouvement de rotation à vitesse angulaire constante.

L’enseignement transversal : Modélisation des liaisons mécaniques. ITEC : Trajectoires, vitesses, accélérations ; Mouvements plan ; Résolution d’un problème de cinématique plane.

Les mouvements, trajectoires, vitesses et accélération, d’une pièce, d’un solide dépendent directement du référentiel choisit Notion de liaison entre les pièces d’un mécanisme : S’il n’y a pas de mouvement entre les pièces, c’est une liaison encastrement : ces pièces

forment un solide. S’il y a mouvement entre deux solides dans l’espace, il peut se décomposer en 6

mouvements élémentaires au maximum dans un repère donné : 3 rotations autour des axes X, Y et Z (notées Rx, Ry, Rz), 3 translations le long des axes X, Y et Z (notées Tx, Ty, Tz).

Quand deux pièces sont en contact l’une avec l’autre, elles sont liées entre elles, on dit qu’elles sont en liaison l’une avec l’autre.On identifie ensuite les liaisons entre les différents solides :

S’il n’y a entre 2 groupes qu’un mouvement de translation : les deux groupes sont dit en liaison glissière l’un par rapport à l’autre.

S’il n’y a entre 2 groupes qu’un mouvement de rotation : les deux groupes sont dit en liaison pivot l’un par rapport à l’autre.

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 1

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Séquencement d’une étude cinématique :

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 2

TyCrémaillère

Corps+

Poteau

Exemples1. Solide en translation rectiligne

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 3

A1/0

A

2. Solide en rotation autour d’un axe fixe

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 4

A2/0

D

A1/0A2/0

t

n

A1/0

3. Sous ensemble cinématique en mouvement plan

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 5

C1/0

C

EE1/0

CE Bâti

CE arbre de sortie

CE Vilebrequin

CE Bielle

CE Piston

Pivot

Engrenage

Pivot

PivotPivot glissant

Exemple:

Mini compresseur de voiture Identification des sous-ensembles cinématiques et des liaisons mécaniques

Etude des trajectoires des points :- C CE Vilebrequin/SE Bâti - D CE Bielle/SE Bâti

Etude de C CE Vilebrequin/SE Bâti et de E CE Vielle/SE Bâti

Spécialité ITEC – Fiches de synthèse 6

ECE Vielle/CE Bâti

CCE Vielle/CE Bâti

C

E

C

E

TCSE Vielle/CE Bâti

TECE Vielle/CE Bâti

Courbes des vitesses des points C et E obtenues par simulation