Biellette tournante et glissante avec frottements

[Seb2026]

Bonjour,

Je dois étudier cette biellette dont l'axe 1 glisse le long d'un oblong vertical et l'axe 2 glisse le long d'un oblong horizontal (il y certainement un moment qui se crée sur l'axe 2) .
J'ai connais déjà la valeur de la force F2 (233 N) et je cherche la valeur de la force F3 (lorsque l'angle α varie)

Mais j'ai du mal à faire le bilan des forces lorsque cette biellette est en équilibre statique.
J'ai trouvé des exemples concernant des tables élévatrices ou des crics ciseaux, mais ici les frottements ainsi que la cinématique tournante / glissante me posent problème.

Je ne suis pas sur d'avoir bien défini les forces appliquées, qu'en pensez vous ?

Merci pour votre aide.
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[sh42]

Bonsoir,

Dans les dessins il n'y a pas la force F3. Il y a N3.
Du coté du point 1 le point de contact est du mauvais coté. Cela n'aide pas dans la décomposition des forces.

[yaadno]

bjr:
c'est confus;on dirait un exercice qui n'est pas pris au début;
il est question d'équilibre statique et de mouvement;il y a des données angulaires définies;la bielette n'a pas de poids?
la distance 1/2 n'est pas nécessaire?
dis nous tout!

[Seb2026]

Tout d'abord merci sh42 et yaadno pour vos réponses,

Effectivement ce n'est pas la valeur de F3 que je cherche à calculer mais FA lorsque F2 =233N ( la valeur de FA doit, je pense, dépendre de l'angle a et F2 doit être nulle lorsque l'angle a est de 90 degrés)
Le pivot 1 est poussé par une vis trapézoïdale ou Iso ( suivant la valeur de FA) , c'est pourquoi je cherche la valeur maximale de FA (pour une valeur constante de F2 ) et donc, ainsi , déterminer le couple nécessaire appliqué à cette vis.
F2 est nécessaire pour actionner la suite du système ( un coin de bloquage dont j'ai calculé les forces nécessaires)
La biellette doit peser entre 5 et 10 grammes, j'ai donc négligé son poids, l' entraxe du pivot 1 au pivot 2 est de 55 mm
Désolé si le schéma est confus ( mais l'étude du bilan des forces c'est loin pour moi) je m'efforcerais de refaire un schéma plus propre avec les bons points d'appui des forces et si je trouve une solution je donnerais le détails des calculs.
Je cherche donc l'équilibre statique à differentes valeurs de l'angle a lorsque F2=233N et FA est maximale
Encore merci ä vous deux

[A voir en vidéo sur Futura]

[polo974]

Il y a un truc qui ne colle pas entre F2 et FA:
Dans un cas, c'est la force appliquée à la biellette, dans l'autre, c'est la force exercée par la biellette...
Donc:
La biellette est en traction ou en compression?
Remettre les vecteurs dans le bon sens, ainsi que les points de contact au bon endroit...

[sh42]

Bonjour,

Le pivot 1 est poussé par une vis

Ouf, je respire car à la lecture du #1, j'ai cru que s'était le pivot 2 qui était moteur et là, sans calcul, je peux affirmer que pour mettre la biellette horizontale, il faut une F2 infinie. Alors avec 233 N, cela " faisait maigre ".

C'est le pivot 1 qui est moteur. C'est plus réalisable.
Alors dans ce cas, le pivot 1 va bien porter sur la partie gauche de la rainure et le pivot 2 en haut de sa rainure.

Il faut décomposer les forces, mais en prenant les points d'appuis en premier.
Déjà on peut écrire que Fr2 = N3 + uN3.

[yaadno]

bjr:
si on fait l'inventaire des forces appliquées à la biellette on a (vectoriellement):
Fa +F2 +fr/1+fr/2=0
fr/1=force exercée en 1 par la pièce rouge;
+ équation de moments;

[Seb2026]

Merci polo974,
En fait F2 est la force qu'exerce la biellette au pivot 2
J'avoue que la représentation est maladroite mais au pivot 1 FB est le projeté de FA sur l'axe de la biellette et F2 est le projeté de FB sur l'axe horizontal
C'est ce que je voulais signifier en traçant les vecteurs FA, FB et F2 en pointillés bleu et des droites de projection en pointillés noir
La biellette est, dans cette représentation, en compression mais elle doit aussi être sollicité en traction lorsque il y a déverrouillage du systeme

[Seb2026]

Sh42,
Voulais tu dire F2 = N3 + uN2 ?

[yaadno]

il faut que tu commences par la base:
quelles sont les forces extérieures qui agissent sur la biellette?

[Seb2026]

Oui je comprends maintenant que c'est pas très clair 
En fait il y a une vis qui exerce un force de poussée FA sur le pivot 1 et provoque je pense une rotation de la biellette avec une force FM
Il y a je pense une réaction normale N1 sur le oblong vertical et une réaction normale N2 sur le oblong horizontal et chacune provoque des frottements fr1 et fr2
Finalement le pivot 2 est connecté a une plaque (non représentée ici) par un axe ajusté entre le trou de la biellette et le trou de cette plaque donc la plaque provoque une réaction N3
Là où je bloque, c'est au niveau de la représentation des forces qu'exerce le pivot 2...
Dois je compter la projection FB (de FA sur l'axe de la biellette) ?
Dois je additionner au pivot 2 la force provoquée par l'appui du pivot 1 sur le oblong vertical lors de la rotation ?
Lorsque je comprendrais vraiment toutes les forces en oeuvre je pourrais faire un schéma plus clair

[sh42]

Rbjr,

Fr2 = N3 + uN3

Cela est une connerie.

Au pivot 2, il n'y a qu'une force, c'est FB qui est la résultante de N3, Fr2 et N2. Avec les projections il y a Fr2 = uN2.

[le_STI]

Salut

tes schéma sont très confus (par exemple sur le 1er schéma : dénomination FA sur l'axe 1, F2 dans le mauvais sens sur l'axe 2 ...)

Partant de là, tu vas forcément avoir du mal à résoudre le problème.

Pour la logique de résolution, on peut effectivement raisonner en terme de système statique, mais en introduisant alpha comme étant une variable.

[...] on a (vectoriellement):
Fa +F2 +fr/1+fr/2=0
fr/1=force exercée en 1 par la pièce rouge;
+ équation de moments;

C'est juste à ceci près que, d'après les schémas actuels, ce serait plutôt FA+F2+R1+R2=0

Ta logique est parfaitement correcte mais "R1" et "R2" sont les noms que Seb2026 a donnés aux résultantes situées aux points de frottement; il risque d'y avoir confusion avec ses "Fr1" et "Fr2" qui sont les composantes tangentielles.

Au pivot 2, il n'y a qu'une force, c'est FB qui est la résultante de N3, Fr2 et N2. Avec les projections il y a Fr2 = uN2.

Etant donnée la présentation du problème, il y a bien 2 forces extérieures appliquées sur l'axe 2 : la force résistante F2 et une force de réaction au point de contact avec le trou oblong.

Mais c'est vrai que ça dépend à quel schéma on se rapporte, je l'avoue.

[Seb2026]

Merci à tous 👍
Je commence à comprendre mon erreur.
F2 n'est pas la force dont je suis certain de la valeur (233N) mais plutôt celle de la réaction N3 ( en tenant compte du frottement fr2)
Il me faut aussi poser une force opposée à FB résultante de N3 (avec un angle de 90′ - alpha)
Je vais tâcher de simuler,avec Catia, la somme vectorielle.
Si j'obtiens un vecteur nul avec FM,FB, R1, R2 et la résultante de N3 (opposée ä FB mais d'intensité supérieure) alors la biellette est en équilibre statique.

Mais, s'il vous plaît, puis je vraiment affirmer que FA est la résultante des 2 forces FB et FM ?

[yaadno]

est-ce que tu peux dessiner la biellette toute seule et:
flécher les 4? forces et les appeler par leur nom:
-puis sans t'occuper de résultante ou autre:
-écrire les 2 équations de projection sur ox et oy et voir le nb d'inconnues présentes;
-introduire les hypothèses frottement et voir ce qui reste d'inconnues;
Ecrire une équation de moments;
tu vas donc avoir 3 équations (et pas + de 3 inconnues) à résoudre;

[sh42]

Bonsoir,

F2 est nécessaire pour actionner la suite du système ( un coin de bloquage

Là, j'ai un doute sur le problème. La force de 233 N n'existe que lorsque le coin est bloqué ? Le coin ne pousse pas un objet quelconque qui créerait cette force de 233 N avant de se bloquer ?