Etude cinématique des mécanisme de transformation de mouvement

Abstract

La transformation de mouvement est effectuée à l’aide des mécanismes de différents types pour obtenir un mouvement rotoïde à la sortie à partir d’un mouvement de translation ou l’inverse. Dans cette étude, nous nous intéressons uniquement à la cinématique des mécanismes. En effet, l’objectif est de réaliser une étude cinématique sur différents types de mécanismes tels que : bielle-manivelle, mécanisme à quatre barres, mécanisme à cinq barres et mécanisme ‘Scotch Yoke’. L’étude cinématique consiste à déterminer les positions, les vitesses et les accélérations de des mécanismes ainsi d’exploiter les résultats obtenus pour tracer les courbes correspondantes. Dans un premier temps, nous identifions les variables d’entrée et de sortie pour chaque mécanisme à analyser. La méthodologie de travail utilisée dans notre étude est l’application des équations de fermeture de boucle qui possède cinq cas de solutions. Après résolution analytique du système d’équations issues de l’analyse cinématique, nous utilisons le code Matlab r2016a afin de déterminer les graphes appropriés lesquels sont indispensables à conception des mécanismes considérés. Mots clés : Mouvement, mécanisme, bièlle-manivelle, trois barres, quatre barres, cinq barres, scotch yoke. Abstract Motion transformation is performed using mechanisms of different types to obtain rotoidal motion at the output from translational motion or vice versa. In this study, we are only interested in the kinematics of the mechanisms. Indeed, the objective is to carry out a kinematic study on different types of mechanisms such as : connecting rod-crank, four-bar mechanism, five-bar mechanism and ‘Scotch Yoke’ mechanism. The kinematic study consists in determining the positions, the speeds and the accelerations of the mechanisms as well as exploiting the results obtained to draw the corresponding curves. First, we identify the input and output variables for each mechanism to be analyzed. The working methodology used in our study is the application of loop closure equations which has five solution cases. After analytical resolution of the system of equations resulting from the kinematic analysis, we use the Matlab r2016a code to determine the appropriate graphs which are essential for the design of the mechanisms considered. Keys words : Motion, mechanism, slider-crank, three bar, four bar, five bar, scotch yoke. ملخص يتم إجراء تحويل الحركة باستخدام آليات من أنواع مختلفة للحصول على الحركة الدورانية عند خرج الحركة الانتقالية أو العكس. في هذه الدراسة ، نحن مهتمون فقط بحركية الآليات. في الواقع، الهدف هو إجراء دراسة حركية على أنواع مختلفة من الآليات مثل : ربط ذراع الرافعة، وآلية أربعة قضبان، وآلية خمسة قضبان، وآلية "سكوتش يوك". تتمثل الدراسة الحركية في تحديد المواضع والسرعات والتسارع للآليات وكذلك استغلال النتائج التي تم الحصول عليها لرسم المنحنيات المقابلة. أولاً، نحدد متغيرات المدخلات والمخرجات لكل آلية يتم تحليلها. منهجية العمل المستخدمة في دراستنا هي تطبيق معادلات إغلاق الحلقة التي تحتوي على خمس حالات حل. بعد التحليل التحليلي لنظام المعادلات الناتج عن التحليل الحركي، نستخدم كود لتحديد الرسوم البيانية المناسبة والضرورية لتصميم الآليات التي تم النظر فيها. كلمات مفتاحية : الحركة، الآلية، كرنك المنزلق، ثلاثة أعمدة، أربعة أعمدة، خمسة أعمدة، سكوتش يوك.