Systèmes mécaniques

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Charles McCarthy
Systèmes mécaniques
Un vélo est un exemple de système mécanique

Que sont les systèmes mécaniques?

Les systèmes mécaniques Il s'agit d'un ensemble de composants, d'éléments ou de dispositifs physiques dont la fonction spécifique est de convertir ou de transmettre le mouvement et la force d'entrée générés par une source d'énergie, au mouvement et à la force de sortie que l'on souhaite produire. Par conséquent, ce sont des systèmes qui ont des pièces mobiles.

C'est-à-dire que tout système qui comporte plusieurs pièces mobiles qui se déplacent de telle sorte qu'ensemble, elles produisent des avantages mécaniques ou autres, peut être considéré comme un système mécanique..

Par exemple, lorsqu'un store est ouvert ou fermé avec une manivelle, la pointe d'un crayon est enlevée avec un taille-crayon, ou un véhicule est conduit, des systèmes mécaniques sont utilisés pour aider à effectuer ces actions..

L'automobile utilisée quotidiennement a quatre roues à mouvement circulaire. Le moteur à l'intérieur a un piston qui monte et descend. La came tourne en rond. La voiture elle-même bouge. L'ensemble du système a beaucoup de choses en mouvement pour obtenir un avantage mécanique.

Caractéristiques des systèmes mécaniques

Ils ont une source d'énergie

L'énergie peut provenir de l'électricité, de l'essence ou de l'énergie solaire, mais l'énergie provient souvent des humains. Les structures comme les pyramides ont été construites uniquement avec de l'énergie humaine.

Par exemple, l'énergie nécessaire pour déplacer un vélo provient d'un être humain qui pédale.

Types de mouvement

Les éléments moteurs et les mouvements transférés peuvent être trois types de mouvements différents:

  • Rotatif ou circulaire: Comme celui avec une roue.
  • Alterner: C'est un mouvement de va-et-vient, comme celui d'un pendule.
  • Linéaire: C'est le mouvement effectué en continu et en ligne droite.

Groupes de mécanismes

  • Mécanismes de transmission de mouvement

Ce sont les mécanismes où l'élément d'entrée et l'élément de sortie ont le même type de mouvement.

Par exemple, le mécanisme de la bicyclette, car son élément d'entraînement (pédales) a un mouvement circulaire et le système de sortie (roue arrière) a également un mouvement circulaire.

  • Mécanismes de transformation du mouvement

Ce sont les mécanismes où l'élément d'entrée et l'élément de sortie ont différents types de mouvement.

Par exemple, le mécanisme qui soulève un store à l'aide d'une manivelle, car son élément d'entraînement (manivelle) a un mouvement circulaire, et le système de sortie (store) a un mouvement linéaire.

Rapport de démultiplication

Il se réfère au rapport de la vitesse de rotation existant entre l'arbre de sortie par rapport à celle de l'arbre d'entrée du système mécanique. C'est une valeur essentielle, car elle indique comment la vitesse de déplacement est modifiée dans le système mécanique:

- Rapport de transmission = vitesse de sortie / vitesse d'entrée.

Si le rapport est inférieur à 1, cela signifie que le mécanisme ralentit, étant un mécanisme de réduction. S'il est supérieur à 1, le mécanisme augmente la vitesse, étant un mécanisme multiplicateur.

Enfin, s'il est égal à 1, alors le mécanisme ne diminue ni n'augmente la vitesse, sinon transmet seulement le mouvement, étant un mécanisme d'égalisation.

Éléments d'un système mécanique

Les systèmes et mécanismes mécaniques sont constitués d'au moins les trois grands blocs d'éléments suivants:

Bloc d'entrée ou bloc d'entraînement

La partie correspondant à l'entrée du système est tout type de mouvement et de force qui sert à déclencher le mouvement du système mécanique.

Le mouvement et la force motrice peuvent provenir de n'importe quelle source d'énergie, telle que l'effort humain, l'énergie du vent, de l'eau, de la chaleur, etc. Il peut également provenir d'une réaction chimique ou d'un dispositif électrique, mécanique, pneumatique ou hydraulique.

Bloc émetteur ou mécanisme

La partie correspondant au bloc émetteur du système est celle où sont utilisés les mécanismes qui servent à convertir le mouvement et la force d'entrée en un mouvement et une force de sortie..

Autrement dit, il collecte, transfère et modifie les forces et les mouvements fournis par les dispositifs du bloc moteur, les menant au système de sortie..

Système de sortie ou système récepteur

La sortie fait référence au changement produit par le bloc émetteur dans le mouvement appliqué et la force d'entrée.

Par conséquent, ce système est l'ensemble des éléments qui reçoivent les forces et le mouvement du mécanisme en tant que tel, effectuant le travail pour lequel le système mécanique a été conçu à la sortie..

Exemples de systèmes mécaniques

Vélo

L'élément d'entrée ou d'entraînement du vélo sont les pédales, qui, grâce aux jambes du cycliste, reçoivent une force motrice. L'élément de sortie ou récepteur est la roue arrière, car c'est celle qui reçoit finalement le mouvement.

Son bloc émetteur est un système de chaînes et de pignons, qui permet de transférer la force motrice fournie par le cycliste avec les pédales à la roue arrière.

Système vis-écrou

Ce système présente un avantage assez important par rapport aux autres systèmes qui servent à convertir le mouvement rotatif en mouvement longitudinal.

En effet, pour chaque tour fait de la vis, l'écrou n'avance que la distance entre les filets ou le pas de filetage, c'est pourquoi l'effort longitudinal ou de serrage est très important..

Système poulie-courroie

Système poulie-courroie

Le système est composé de deux arbres (entrée et sortie), deux poulies (entrée et sortie) et une courroie.

Il est utilisé pour transmettre un mouvement de rotation d'un axe à un autre, pouvant changer ses caractéristiques de direction et de vitesse. Par exemple, la transmission d'une tondeuse à gazon à l'aide de courroies cales et de poulies

Équipement

Équipement

Il est utilisé pour transmettre la force d'un module à un autre au sein d'une équipe. Il est composé de deux roues dentées, la plus grande étant appelée couronne et le plus petit pignon. Transmet un mouvement de rotation par le contact des pignons.

Une application très importante est de transmettre le mouvement de l'axe d'une source d'énergie, comme un moteur à combustion interne ou un moteur électrique, à un axe situé à une certaine distance, qui est celui qui doit effectuer le travail..

Système bielle-manivelle

Système bielle-manivelle

Il est composé d'un élément rotatif, appelé manivelle, relié à une barre rigide, appelée manivelle, de telle sorte que lorsque la manivelle tourne, la manivelle est obligée de faire des va-et-vient alternés. Ainsi, ce système transforme le mouvement de rotation en un mouvement longitudinal alternatif..

Le système est réversible, car il peut également fonctionner pour convertir un mouvement rectiligne alternatif en un mouvement rotatif, comme cela se produit dans un moteur de voiture avec un piston à l'intérieur du cylindre, où la manivelle est forcée de tourner..

Les références

  1. Conception multimédia et éducation technologique (2021). Systèmes mécaniques. Tiré de: notesandsketches.co.uk.
  2. María José Molina (2021). Systèmes mécaniques. Tiré de: mariajosemolina.weebly.com.
  3. Quora (2021). Que sont les systèmes mécaniques? Comment travaillent-ils? Tiré de: quora.com.
  4. École supérieure industrielle (2021). Éléments mécaniques: que sont-ils et comment sont-ils classés. Tiré de: postgradoindustrial.com.
  5. Systèmes mécaniques (2012). Définition des systèmes mécaniques. Tiré de: Sistemasmecanicosiws.blogspot.com.

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