Engineering
Quadrilatère articulé
Passez de la manivelle-balancier à la double manivelle et au triple balancier et observez l’angle de transmission : près d’un point mort l’entraînement peine, et le triple balancier cale puis repart en arrière. La bielle trace sa courbe sur la plaque.
Ce qui se passe
Quatre barres reliées par quatre pivots : un bâti fixe d, une manivelle a entraînée par un moteur, une bielle b et une barre de sortie c retenue par un ressort et un amortisseur. Le critère de Grashof dit ce qu’elles peuvent faire : si la plus courte et la plus longue réunies ne dépassent pas les deux autres, s + l ≤ p + q, la plus courte peut faire des tours complets. Manivelle-balancier : la manivelle tourne, la sortie oscille. Double manivelle : le bâti est la barre la plus courte, les deux manivelles tournent, la sortie irrégulièrement. Triple balancier : aucune barre ne fait un tour complet ; dans une position d’alignement l’entraînement cale et le moteur repart en arrière. L’angle de transmission μ entre bielle et sortie montre si la bielle pousse bien : près de 0° ou 180°, l’essentiel de l’effort ne fait que charger les pivots et le couple moteur culmine. Un point de la bielle trace sa courbe sur la plaque.
Modèle : barres rigides et liaisons pivots idéales dans un plan ; le moteur tient sa vitesse jusqu’à son couple maximal et s’inverse quand il cale ; un ressort linéaire et un amortisseur visqueux sur le pivot de sortie. Ni frottement ni jeu dans les liaisons.
À essayer
Changez le type de mécanisme et chargez la sortie ; observez l’angle de transmission et le couple moteur près des points morts.
Équations du module
Équations s + l ≤ p + q cos μ = (b² + c² − a² − d² + 2ad cos θ) / (2bc)
