Ce TP utilise comme support une voiture miniature à volant d'inertie.
Il doit vous permettre tout en abordant le principe fondamental de la dynamique dans les cas simples de mouvements de translation et de rotation de découvrir plus précisemment la fonction du volant d'inertie.
Il est conseillé de traiter les activités dans l'ordre.
- Activité 1 : PFD pour un solide en mouvement de translation
- Activité 2 : PFD pour un solide en mouvement de rotation
- Activité 3 : Notion d'énergie cinétique et d'inertie équivalente
- Conclusion
Les fichiers proposés sont au format Inventor 8 et Motion 2005.
Si toutefois vous ne pouvez pas faire ces simulations, les résultats sont proposés au format Excel.
Modélisation du frottement
Modèle de Coulomb :
La résultante R des actions de contact de 2 sur 1 est la somme d'un effort Normal N et d'un effort tangentiel T.
f = coefficient de frottement
φ = angle de frottement (demi angle au sommet du cône de frottement)
N = composante normale de R
T = composante tangentielle de R, s'oppose à V(A,1/2)
Dans un guidage en rotation :
Moment résistant dû à la composante T :
Mfrot = T2/1 . r
Donc
Mfrot = f . N2/1 . r
L'angle φ étant suffisamment petit, on peut faire l'approximation :
N2/1 ≈ R2/1
En considérant : R2/1 = Fext/1
Mfrot = f . Fext/1 . r
Le modèle retenu pour le frottement dans une liaison pivot sous le logiciel motion est donc un moment résistant M2/1 qui s'oppose au mouvement et qui dépend :
- du coefficient de frottement f
- du rayon moyen du guidage r
- de l'effort radial transmis par le guidage F2/1
