TD 11 corrigé - Cinématique graphique - Composition des vecteurs vitesses Page 1/8
Corrigé Exercice 1 : ROBOT 2 AXES.
Question 1 :
Tracer les trajectoires TB2/1, TA1/0 et TB1/0.Le mouvement de 2/1 est une rotation de centre A.
Par conséquent, la trajectoire TB2/1 est un arc de cercle de centre A et de rayon AB. Le mouvement de 1/0 est une rotation de centre O.
Par conséquent, les trajectoires TA1/0 et TB1/0 sont des arcs de cercle de centre O et de rayon respectif
OA
et OB.
Question 2 :
Tracer les vitesses VB2/1 et VA1/0. Justifier.Le mouvement de 2/1 est une rotation de centre A, donc : - (VB2/1)AB,
- sens donné par 2/1,
- VB2/1 2/1 AB 10 35 350cm s/ .
Le mouvement de 1/0 est une rotation de centre O, donc : - (VA10)OA,
- sens donné par 1/0,
- VA1/0 1/0 OA 10 35 350cm s/ .
Question 3 :
Tracer la vitesse VB1/0. Justifier.Comme le mouvement de 1/0 est une rotation de centre O, et connaissant VA1/0, on obtient VA' 1/0 puis 1/0
VB par la répartition linéaire de la vitesse des points d’un solide en rotation.
Question 4 :
Écrire la composition des vitesses au point B, puis tracer la vitesse VB2/0.En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point B, on obtient VB2/0 VB2/1VB1/0. Ainsi en traçant graphiquement cette composition des vecteurs vitesses, on obtient VB2/0.
Toujours appliquer cette composition, chaque fois que l’on est face à un système qui a 2 mouvements d’entrée.
On mesure 3,4 cm pour 0
/ 2
VB , soit compte tenu de l’échelle : VB2/0 340cm/s.
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Corrigé Exercice 2 : ANCRAGE DE PORTAIL.
Question 1 :
Tracer les trajectoires TA1/0, TB1/0 et TB2/0.Le mouvement de 1/0 est une translation rectiligne de direction x.
Par conséquent, les trajectoires TA1/0 et TB1/0 sont donc des segments de droite portés respectivement par ( , )A x et ( , )B x .
Le mouvement de 2/0 est une rotation de centre C.
Par conséquent, la trajectoire TB2/0 est un arc de cercle de centre C et de rayon CB.
Question 2 :
Tracer les vitesses VA1/0 et VB1/0 . Justifier.Le mouvement de 1/0 est une translation rectiligne de direction x, donc : - (VA1/0) / /x,
- sens donné par « fin de course d’ouverture », - VA1/0 310mm s/ .
Comme le mouvement de 1/0 est une translation, donc VB1/0 VA1/0.
Question 3 :
Écrire la composition des vitesses au point B, puis tracer la vitesse VB1/2. Justifier.En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point B, on obtient VB1/2VB1/0VB0/2. - VB1/2 étant une vitesse de glissement, elle se situe donc dans le plan tangent au contact.
- Le mouvement de 2/0 est une rotation de centre C, donc VB2/0 CB. - On connaît complètement VB1/0 (voir précédemment).
Ainsi en traçant graphiquement cette composition des vecteurs vitesses, on obtient VB1/2.
Toujours appliquer cette composition, chaque fois que l’on est face à une
vitesse de glissement.
On mesure 6,5 cm pour VB1/2 , soit compte tenu de l’échelle :
1/2 650 /
VB mm s.
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Corrigé Exercice 3 : HAYON ARRIÈRE DE VÉHICULE AUTO.
Question 1 :
Tracer les trajectoires TB3/2, TB2/0, TB1/0 et TD1/0. Le mouvement de 3/2 est une translation rectiligne de direction (AB).Par conséquent, la trajectoire du point TB3/2 est un segment de droite porté par (AB).
Le mouvement de 2/0 est une rotation de centre A.
Par conséquent, la trajectoire TB2/0 est un arc de cercle de centre A et de rayon AB. Le mouvement de 1/0 est une rotation de centre C.
Par conséquent, les trajectoires TB1/0 et TD1/0 sont des arcs de cercle de centre C et de rayon respectif
CB
et CD.
Question 2 :
Tracer la vitesse VB3/2. Justifier.Le mouvement de 3/2 est une translation rectiligne de direction (AB), donc : - (VB3/2) / /(AB),
- sens donné par « sortie de tige », - VB3/2 50mm s/ .
Question 3 :
Que dire de VB3/0 et VB1/0 ?En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point B, on obtient VB3/0VB3/1VB1/0 VB1/0, car B centre de la rotation de 3/1 (donc VB3/10).
Question 4 :
Écrire la composition des vitesses au point B, puis tracer la vitesse VB3/0. Justifier.En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point B, on obtient VB3/0 VB3/2VB2/0. - Le mouvement de 1/0 est une rotation de centre C, donc VB1/0(VB3/0)CB.
- On connaît complètement VB3/2 (voir précédemment).
- Le mouvement de 2/0 est une rotation de centre A, donc VB2/0 AB.
Ainsi en traçant graphiquement cette composition des vecteurs vitesses, on obtient VB3/0.
Question 5 :
Tracer la vitesse V . Justifier.Toujours appliquer cette composition, chaque fois que l’on est face à un vérin dont la tige translate et le corps tourne.
Question 6 :
Tracer la vitesse VD1/0. Justifier.Comme le mouvement de 1/0 est une rotation de centre C, et connaissant VB1/0, on obtient VD' 1/0 puis 1/0
VD par la répartition linéaire de la vitesse des points d’un solide en rotation.
On mesure ? cm pour
1/0 370 /
VD mm s, soit compte tenu de l’échelle : VD1/0 370mm s/ .
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Corrigé Exercice 4 : LÈVE-VITRE.
Question 1 :
Quelle est la particularité du mouvement de 6/1 et pourquoi ? Le mouvement de 6/1 est une translation circulaire (structure en parallélogramme).Question 2 :
Tracer les vitesses VB3/2, VB3/1, VB4/1, VD4/1, VD6/1, VF6/1, VF8/1 et VF9/1. Justifier.1) On trace le vecteur vitesse connu :VB3/2.
Le mouvement de 3/2 est une translation rectiligne de direction (AB), donc : - (VB3/2) / /AB,
- sens donné par « sortie de tige », - VB3/2 0,05m s/ .
2) En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point B, on obtient VB3/1VB3/2VB2/1. - Le mouvement de 2/1 est une rotation de centre A, donc VB2/1AB.
- On connaît complètement VB3/2 (voir précédemment).
- VB4/1VB4/3VB3/1VB3/1 car B centre de la rotation de 4/3 (donc VB4/3 0).
- Le mouvement de 4/1 est une rotation de centre C, donc VB4/1CB.
Ainsi en traçant graphiquement cette composition des vecteurs vitesses, on obtient VB4/1.
3) Comme le mouvement de 4/1 est une rotation de centre C, et connaissant VB4/1, on obtient VD4/1 par la répartition linéaire de la vitesse des points d’un solide en rotation.
4) En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point D, on obtient VD6/1VD6/ 4VD4/1VD4/1, car D centre de la rotation de 6/4 (donc VD6/ 4 0).
5) Comme le mouvement de 6/1 est une translation circulaire (structure en parallélogramme),
6/1 6/1
D F
V V .
6) Comme 6 et 8 n’ont aucun mouvement relatif entre eux, donc 6=8, et donc VF6/1VF8/1.
7) En utilisant la composition des vecteurs vitesses au point F, on obtient VF9/8 VF9/1VF1/8. - Le mouvement de 9/1 est une translation rectiligne de direction y, donc VF9/1/ /y. - VF9/8 étant une vitesse de glissement, elle se situe donc dans le plan tangent au contact.
Toujours appliquer cette composition, chaque fois que l’on est face à un vérin dont la tige translate et le corps tourne.