Direction d'application d'une force

[invitea63b7bdf]

Bonjour à tous,

Je ne sais pas si je devrais poster sur le forum techno ou physique mais voilà l’histoire :

Voir les fichiers pdf associés.

On utilise un levier 1 sur lequel on applique une force F1 le but étant de comprimer le piston 2 part l’intermédiaire d’une portée cylindrique. Le piston se déplace axialement dans le bâti 0.
Le levier pivote en 0, le levier pousse le piston en B (point de tangence) et pour simplifier on estimera que le contact se fait sans frottements.

Ce qui m’intéresse c’est de connaitre la direction d’action de la force F2 du levier sur le piston.

Cas n°1 :
Si je ne me trompe pas, j’ai dessiné correctement la direction d’action de la force F2 que l’on pourra décomposé en une composante axiale poussant le piston et une composante radiale qui créera des frottement entre le piston et le bâti. J’espère que tout le monde est d’accord jusqu’ici !

Cas n°2 :
On modifie la forme du piston et du levier.
Le nouveau point d’application de la force F2 serait donc B1 et logiquement la force F2 devrait s’applique axialement et éliminer le problème de frottement. Est-ce que tout le monde est toujours d’accord ?

Les figures pour le cas n°1 et 2 sont sur le fichier « ligne d’action 1 »

Cas n°3 :
Le principe reste le même mais entre le levier et le piston on place un roulement 3 centré en C.
Et c’est là que j’ai un doute sur la nouvelle direction d’action de la force du roulement sur le piston.
S’agit-il une nouvelle fois de la direction perpendiculaire à OB ?

La figure pour le cas n°3 est sur le fichier « ligne d’action 2 »

Merci à tous de votre attention et de votre aide !
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[invitea63b7bdf]

Pièces jointes ci dessous

[invitea63b7bdf]

Pas de nouvelles... Est ce que ce post aurait plus sa place dans le forum physique ?
Merci

[Eurole]

Le levier pivote en 0, le levier pousse le piston en B (point de tangence) et pour simplifier on estimera que le contact se fait sans frottements

Bonjour.
« Simplifier » le problème à ce point est le fausser.
Il y a en effet un frottement très important entre le levier et le piston au point B.
La direction de la force forme un angle entre le début et la fin de la poussée.
Et cet angle est maximum à la fin de la poussée, au moment où elle est la plus grande.

Ce qui m’intéresse c’est de connaitre la direction d’action de la force F2 du levier sur le piston.

Plusieurs solutions sont possibles (quel est le cahier des charges ?)
- Si le frottement n’est pas gênant pour l’application envisagée, diminuer l’angle AOB comme dans le dessin 2
- Sinon le dessin 3 est une solution possible mais onéreuse (roulement à rouleaux)
- Il serait plus simple d’ajouter un pivot au point B et un bras entre le point O et le bâti du piston (comme dans les appareils à enfoncer les bouchons)
- …

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee0b658bd]

Bonjour,

Le levier pivote en 0, le levier pousse le piston en B (point de tangence) et pour simplifier on estimera que le contact se fait sans frottements.

l'hypothese sans frottement te donnes directement la direction de la force. La force ne peut alors être que perpendiculaire au plan de contact.
Donc soit c'est une hypothese de ton cru qui est un peu malheureuse, soit c'est un exercice destiné à te faire prendre conscience de l'implication de cette hypothèse, soit c'est un exercice "raté"
fred

[invitea63b7bdf]

Merci de vos réponses.

Donc c'est bien parce que mon hypothèse du contact sans frottement est fausse que la direction de la force de poussé forme un angle avec l'axe du piston créant ainsi une composante radial qui engendre des frottements entre le piston et le bâti (zone d'usure).
Avec ce fameux angle compris dans le cône de frottement.

Avec ma solution 2 je triche donc pour changer la direction de la force mais le frottement est toujours existant.

Même si la solution 3 est plus onéreuse elle reste envisageable.
Dans ce cas la force du roulement sur le piston s'exercera donc bien dans la direction perpendiculaire au plan tangent du point de contact.
Si cette fois ci le frottement est négligeable (roulement sans glissement ?).
Voir fichier attaché "cas n°3"

Merci pour l'idée de l'appareil à enfoncer les bouchons mais cette solution n'est techniquement pas envisageable.

Pièce jointe supprimée. Voir plus loin.

[JPL]

Les schémas doivent être postés dans un format graphique (gif, png ou jpg).
Merci.

[invitea63b7bdf]

oups... voilà en format jpg

[invitea63b7bdf]

Le sujet peut être fermé si besoin est.

Merci