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L ’isostatisme - Les degrés de liberté - Les différentes liaisons

L ’isostatisme

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L ’isostatisme. - Les degrés de liberté - Les différentes liaisons. Un solide en liberté dans l’espace. Est animé d’un mouvement qui peut se décomposer en 6 mouvements élémentaires. T.x. 3 translations :. T.y. T.z. z. y. T.y. T.z. x. T.x. R.x. 3 rotations :. R.y. R.z. z. y. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: L ’isostatisme

L ’isostatisme

- Les degrés de liberté- Les différentes liaisons

Page 2: L ’isostatisme

Un solide en liberté dans l’espaceEst animé d’un mouvement qui peut se décomposer en 6 mouvements élémentaires

Page 3: L ’isostatisme

3 translations :

x

yz

T.x

T.yT.z

T.xT.yT.z

Page 4: L ’isostatisme

3 rotations :

x

yzR.z

R.x

R.y

R.xR.yR.z

Page 5: L ’isostatisme

Ces 6 mouvements élémentaires

Degrés De Liberté (DDL)

T.x, T.y, T.z, R.x, R.y, R.z

sont appelés les :

Page 6: L ’isostatisme

Sur une machine outil réglée,pour réaliser une série de pièces, en assurant une bonne stabilitédes cotes réalisées, il est indispensable que chaquepièce prenne une position uniquedans le porte pièce

Page 7: L ’isostatisme

On parle d ’isostatisme :

Egale Position

Lorsqu’une pièce est en mise en position « isostatique»,

tous ses degrés de liberté sont supprimés

Page 8: L ’isostatisme

Cet isostatisme est réalisé par l’intermédiaire de différentes

liaisons qui suppriment chacune un certain nombre de

Degrés De Liberté (DDL)

Page 9: L ’isostatisme

Liaison appui plan 1/8

En posant ce prisme sur le plan, je limite sa liberté dans l’espace ...

Page 10: L ’isostatisme

Liaison appui plan 2/8

x

yz

Puis-je déplacer le solide suivant T.x sans rompre le contact surfacique* avec le plan ?

* ici, plan sur plan

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

Page 11: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 12: L ’isostatisme

Liaison appui plan 3/8

x

yz

Puis-je déplacer le solide suivant T.y sans rompre le contact surfacique avec le plan ?

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

Page 13: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 14: L ’isostatisme

Liaison appui plan 4/8

x

yz

Puis-je déplacer le solide suivant T.z sans rompre le contact surfacique avec le plan ?

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

Page 15: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 16: L ’isostatisme

Liaison appui plan 5/8

x

yz

Puis-je faire tourner le solide suivant R.x sans rompre le contact surfacique avec le plan ?

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

Page 17: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 18: L ’isostatisme

Liaison appui plan 6/8

x

yz

Puis-je faire tourner le solide suivant R.y sans rompre le contact surfacique avec le plan ?

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

Page 19: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 20: L ’isostatisme

Liaison appui plan 7/8

x

yz

Puis-je faire tourner le solide suivant R.z sans rompre le contact surfacique avec le plan ?

ouinon

T.xT.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

Page 21: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 22: L ’isostatisme

Liaison appui plan 8/8

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE L ’appui plan élimine 3 degrés de liberté :

Une translation et 2 rotations

Page 23: L ’isostatisme

Liaison linéaire rectiligne 1/5

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Tout en conservant la liaison appui plan, on souhaite maintenant placer le prisme en appui sur la réglette

Page 24: L ’isostatisme

Liaison linéaire rectiligne 2/5

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Puis-je déplacer le solide suivant T.x sans rompre le contact linéïque* avec la réglette ?

* suivant une ligne

ouinon

Page 25: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 26: L ’isostatisme

Liaison linéaire rectiligne 3/5

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Puis-je déplacer le solide suivant T.y sans rompre le contact linéïque avec la réglette ?

ouinonREPONSE JUSTE

Page 27: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 28: L ’isostatisme

Liaison linéaire rectiligne 4/5

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Puis-je déplacer le solide suivant R.z sans rompre le contact linéïque avec la réglette ?

ouinonREPONSE JUSTE

Page 29: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 30: L ’isostatisme

Liaison linéaire rectiligne 5/5

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

REPONSE JUSTE

La liaison linéaire rectiligne élimine 2 degrés de liberté :

Une translation et Une rotation

Page 31: L ’isostatisme

Liaison ponctuelle 1/2

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Pour éliminer le dernier degré de liberté, j’impose le contact ponctuel du prisme avec

le pion. (tout en conservant les deux autres liaisons)

Page 32: L ’isostatisme

Liaison ponctuelle 2/2

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Ainsi, en respectant ces 3 liaisons, on peut reproduire à tout instant cette mise en position du prisme dans l ’espace

Page 33: L ’isostatisme

Maintien en position

x

yz T.x

T.yT.zR.xR.yR.z

Bien sûr, pour pouvoir usiner le prisme ainsi positionné, il est indispensable de prévoir un serrage qui l’immobilisera sur ses appuis . On parle de

Effort deserrage

MAINTIEN EN POSITION (MAP)

Page 34: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 1/9

On place maintenant le cylindre ci-dessous sur le Vé court

On considère qu ’il tient en équilibre sur 2 points

12

Page 35: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 2/9

12

x

yz

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.x sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 36: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 37: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 3/9

12

x

yz

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.y sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 38: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 39: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 4/9

12

x

yz

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.z sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 40: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 41: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 5/9

12

x

yz

Peut-on déplacer le cylindre suivant R.x sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 42: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 43: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 6/9

12

x

yz

Peut-on faire tourner le cylindre (un peu) suivant R.y sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 44: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 45: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 7/9

12

x

yz

Peut-on déplacer le cylindre (un peu) suivant R.z sans perdre le contact avec les 2 points ?

OUI NON

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

Page 46: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 47: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 8/9

12

x

yz

La liaison linéaire annulaire supprime 2 degrés de liberté :

Réponse exacte

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

- Deux translations

Page 48: L ’isostatisme

Liaison linéaire annulaire 9/9

Cette liaison correspond aussi à la liaison d ’un arbre dans un alésage court

Page 49: L ’isostatisme

2 4

Liaison pivot glissant 1/9

Ce cylindre long est placé sur un Vé long (ou 2 Vé courts)

1 3

On considère qu ’il repose sur 4 points

x

yz

Page 50: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 2/9

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.x sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

x

yz

Page 51: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 52: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 3/9

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.y sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

Page 53: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 54: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 4/9

Peut-on déplacer le cylindre suivant T.z sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

Page 55: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 56: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 5/9

Peut-on faire tourner le cylindre suivant R.x sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

Page 57: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 58: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 6/9

Peut-on faire tourner le cylindre suivant R.y sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

Page 59: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 60: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 7/9

Peut-on faire tourner le cylindre suivant R.z sans perdre le contact avec les 4 points ?

OUI NON

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

Page 61: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 62: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 8/9

T.x T.y T.zR.x R.y R.z

2 41 3

Réponse exacte

x

yz

La liaison pivot glissant supprime 4 degrés de liberté :- 2 translations- 2 rotations

Page 63: L ’isostatisme

Liaison pivot glissant 9/9

Cette liaison correspond aussi à la liaison d ’un arbre dans un alésage long.

Page 64: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 1/6

La pièce ci-contre est positionnée comme sur le dessin.Sur la surface 1, la pièce est en liaison :

- Appui plan- Linéaire rectiligne- Ponctuelle- Linéaire annulaire- Pivot glissant

1

Page 65: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 66: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 2/6

Sur la surface 2, la pièce est en liaison :

- Appui plan- Linéaire rectiligne- Ponctuelle- Linéaire annulaire- Pivot glissant

12

Réponse exacte

Page 67: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 68: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 3/6

Dans le système d’axes proposé, quel est le seul degré de liberté qui n est pas éliminé ?

- T.x- T.y- T.z- R.x- R.y

12

Réponse exacte

- R.z

xy

z

Page 69: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 70: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 4/6

Réponse exacte

En effet, l’élimination de 5 degrés de liberté est suffisant pour positionner une pièce de révolution, car il n ’est pas possible de distinguer une position angulaire particulière de la pièce autour de son axe de révolution

Avant rotation

Après rotation ?

Page 71: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 5/6

Quelle liaison faut-il ajouter à ce cylindre pour compléter sa mise en position ?

- Appui plan- Linéaire rectiligne- Ponctuelle- Linéaire annulaire- Pivot glissant

Page 72: L ’isostatisme

REPONSE FAUSSE

Page 73: L ’isostatisme

Isostatisme des pièces de révolution 6/6

Réponse exacteLà encore, la mise en position du cylindre est considérée comme complète avec seulement 5 degrés de liberté éliminés.

Page 74: L ’isostatisme

Fin de l ’apprentissage

Passez maintenant aux exercices du TP