Initiation au logiciel Mécaplan-Wips v2.10 On utilise, comme support de travail, le schéma cinématique du mécanisme de bridage pneumatique (voir les documents ci-joints). L’ordre des différents paragraphes de ce document correspond à la démarche à adopter pour la création et la simulation d’un mécanisme avec le logiciel Mécaplan-Wips. 1. PRESENTATION DE L’ECRAN PRINCIPAL Barre d’outils principale Barre d’outils secondaire Menus déroulants Limites de la zone graphique de travail Touches de déplacement à l’écran du cadre de travail Ligne de message pour l’utilisateur Augmentation ou diminution du facteur Zoom Affichage coordonnées. On bascule de cartésiennes en polaires par la touche Zone de saisie des données au clavier Attention Barre d’outils de contraintes Toute fonction en cours d’utilisation peut être interrompue par une action sur la touche . Dans la suite des paragraphes, nous allons montrer pas à pas l’utilisation du logiciel pour la schématisation cinématique et statique d’une partie seulement du dispositif de bridage. 2. INITIALISATION DES PARAMETRES Ouverture de session : Pour créer un nouveau mécanisme, sélectionnez l’option Nouveau du menu Fichier ou cliquez l’icône principale. de la barre d’outils Remarque : Pour appeler un fichier existant, on sélectionnerait l’option Ouvrir du menu Fichier ou on cliquerait l’icône Sauvegarde : de la barre d’outils principale. Définissez le nom de votre fichier de travail à l’aide de la fonction Enregistrer sous du menu déroulant Fichier. Sauvegardez votre fichier sur votre disquette sous le nom « bride.wgf ». Ce nom apparaît en haut de l’écran. Il sera dorénavant utilisé, par le logiciel, 1 D. MERTZ - MP-Wips.doc à chaque sauvegarde de votre travail quand vous utiliserez la fonction Enregistrer du menu déroulant Fichier ou que vous cliquerez sur l’icône Options générales : de la barre d’outils principale. de la barre Pour définir les options de travail, cliquez l’icône d’outils principale et exécutez les instructions ci-dessous : Définissez le cadre de travail par l’option feuille et en saisissant les limites suivantes : Dévalidez l’affichage de la grille Choisissez la couleur de fond que vous voulez (noir ou blanc) 3. DEFINITION DE LA GEOMETRIE DU MECANISME Nous nous contenterons, pour l’instant, de modéliser le mécanisme ci-contre composé des seuls solides BATI et BRIDE10. Les dimensions sont données sur les documents joints. BRIDE10 BATI 3.1. Préparation des différents plans de travail Sélectionnez l’icône « outils » de la barre d’outils principale, puis l’icône « gestion de la barre de menu secondaire. Exécutez ensuite, dans l’ordre, les des plans » instructions suivantes : 1. Tapez, sans blanc ni caractère spécial, le nom du premier système encastré à créer : BATI 3. Choisissez ensuite une couleur en cliquant sur la case Couleur. 4. Gardez le type de ligne CONTINU. 2. Cliquez sur la case Nouveau pour valider la création de votre plan. 2 5. Pour affecter ces données au plan « BATI », sélectionnez la ligne « BATI » de la fenêtre centrale (elle est alors surlignée en bleu) et D. cliquez la case Modifier. MERTZ - MP-Wips.doc Attention Pour chacun des systèmes encastrés (ou pièces) qui constitue le mécanisme, on aura intérêt à prévoir un plan (ou niveau de travail) différent (bien qu’à la limite, pour Mécaplan-Wips, toutes les pièces puissent être dessinées sur le même plan ou qu’une pièce puisse être partagée sur plusieurs plans). Chaque pièce est formée par le tracé d’un ensemble d’entités élémentaires (segments, arcs de cercle,…). Ces ensembles d’entités doivent être regroupés sous forme de blocs pour qu’ils puissent être reconnus comme pièces par Mécaplan-Wips (cf. § 3.5 et 4.1). Créez encore le plan de travail correspondant au système encastré BRIDE10 avant de quitter la fonction (en cliquant la case « OK »). Pour ce plan, choisissez une couleur différente de celle du plan BATI. 3.2. Tracé des pièces Vous pouvez utilisez les fonctions du § 3.3 (zoom,…) et du § 3.4 (contraintes de tracé) en même temps que les fonctions de tracé décrites ci-dessous. Choix du plan de travail : Placez-vous sur le plan (ou niveau de travail) « BATI ». Pour cela, sélectionnez ce plan dans la « liste des plans » de la barre d’outils principale. Tracé du segment : (0,0) Sélectionnez la case « création d’objet » d’outils principale. de la barre du menu secondaire qui Sélectionnez la case « Ligne » apparaît sous le menu principal. Dans la zone de saisie des données en bas de l’écran, (0,-20) saisissez les coordonnées (0,-20 suivi de ) de l’origine du segment, puis celle de sont extrémité (0,0 suivi de ) Choix de la couleur La couleur activée apparaît ici et du type de trait : Si vous désirez, changez de couleur de trait, cliquez sur le menu « choix de la couleur courante » Si vous désirez, changez de type de trait, cliquez sur le menu « liste des types de lignes » et faites votre choix et votre choix faites Remarque : Lorsque l’option PLAN est sélectionnée dans le menu « liste des types de lignes » et dans le menu « choix de la couleur courante » de la barre principale de menu, les caractéristiques du tracé sont celles que vous avez définies au moment de la création du plan BATI. Saisie des coordonnées : Lorsqu’on entre des coordonnées au clavier, comme par exemple pour le tracé du segment précédent, on a le choix entre : ª les coordonnées cartésiennes absolues mesurées par rapport à l’origine fixe (0,0) de la feuille. Exemple : 55,-16 où x=55mm et y=-16mm 3 D. MERTZ - MP-Wips.doc ª les coordonnées polaires absolues mesurées par rapport à l’origine fixe (0,0) de la feuille. Exemple : 32,<-15 (distance 32 mm de l’origine et angle par rapport à l’horizontale –15°. ª Les coordonnées cartésiennes relatives mesurées par rapport au dernier point saisi (origine flottante). Tracez les axes dans une nouvelle couleur et en trait mixte fin Exemple : @55,0 on se déplace horizontalement de 55mm ª les coordonnées polaires relatives mesurées par rapport au dernier point saisi (origine flottante). Exemple : @30,<45 on se déplace à 45° par rapport à l’horizontale, sur une longueur de 30mm. Utilisez ces diverses possibilités pour tracer, à partir de l’origine et en trait mixte fin (avec une nouvelle couleur), les traits d’axes du bâti : axe horizontal de longueur 180mm et axe vertical de longueur 50mm Tracé du cercle : Sélectionnez la case « Cercle par centre et rayon » du menu secondaire. Pensez à repassez en couleur et type de trait « plan ». Dans la ligne de dialogue, saisissez successivement les ) et la coordonnées du centre du cercle (0,0 suivi de valeur de son rayon (2.5 suivi de ) Tracé du rectangle : Sélectionnez la case « Rectangle » du menu secondaire. Dans la ligne de dialogue, saisissez successivement les coordonnées des points situés sur la diagonale du rectangle (-5,-20 suivi de et 5,-25 suivi de ) Hachurage: Sélectionnez le menu « Outils » de la barre d’outils principale. Choisissez la case « Hachurage » d’outils secondaire qui s’affiche. de la barre Sélectionnez le rectangle, puis cliquez sur la touche droite de la souris pour arrêter la saisie des entités. Un menu apparaît alors à l’écran. Indiquez un angle de hachurage de 45° et un espace entre hachures de 1 mm. 3.3. Utilitaires à utiliser conjointement aux autres fonctions Modification des Sélectionnez la fonction « changement des attributs d’une entité » attributs d’une entité : du menu principal « Outils » . ª Changement de Sélectionnez la ou les entités à modifier. Arrêtez la sélection avec la plan ª Changement de touche droite de la souris. couleur Sélectionnez le type de ª Changement de La fenêtre ci-dessous apparaît : paramètres à changer type de trait ª Changement d’épaisseur Définissez la nouvelle valeur des paramètres Validez vos choix 4 D. MERTZ - MP-Wips.doc Pensez à utiliser les fonctions « zooms » disponibles dans le menu Zoom : « gestion de l’écran » de la barre d’outils principale : « Diminution du facteur zoom» « Augmentation du facteur zoom» « Zoom fenêtre » « Zoom précédent ». Tous les zooms sont mémorisés. On peut revenir au « Zoom aux limites ». Ce sont les premier zoom. limites de la fenêtre de travail définies dans « Zoom étendu ». L’ensemble de qui sont ce qui est tracé, même en dehors des les « options générales » affichées à l’écran. limites du dessin, rempli au mieux l’écran. « Donnez un point de passage de « Panoramique ». Mécaplan la grille » déplace le tracé à l’écran, sans changer de facteur de zoom. Désignez deux points à l’écran pour définir le vecteur translation. Effacement : En cas d’erreur de tracé, il est possible d’effacer des entités en utilisant la de la barre d’outils principale. fonction « Effacer des entités » Sélectionnez les entités à l’écran, puis cliquez sur la touche de droite de la souris pour les effacer. Rafraîchissement Après avoir utilisé certaines fonctions (effacement,…), rafraîchissez d’écran : de la barre d’outils l’écran en utilisant la fonction « Redessine » principale. Sauvegardes : Faites régulièrement des sauvegardes de votre travail, soit en utilisant l’option Enregistrer du menu déroulant Fichier, Soit en cliquant sur l’icône 3.4. de la barre d’outils principale. Utilisation du menu contraintes de tracé Les contraintes de tracé sont des fonctions qui sont utilisées conjointement à d’autres fonctions (tracé, découpe,…) pour servir de calage précis sur des points particuliers du dessin. Inactivation des contraintes Contrainte « milieu » Contrainte « extrémité » Contrainte « intersection » Contrainte « Centre » Contrainte « perpendiculaire » Contrainte « texte ». Calage sur le point Contrainte « proximité ». Calage su le point le origine d’un texte. plus proche du curseur situé sur une entité Contrainte « quadrant ». Calage sur l’un des quatre points d’un cercle, aligné horizontalement ou verticalement avec le centre du cercle Contrainte « nodale ». Calage sur un point (ou nœud) créé à l’aide de la fonction Contrainte « grille » Contrainte « orthogonale » (calage horizontal ou vertical) . Nous allons utiliser le menu « Contraintes de tracé » pour notre exemple : 5 D. MERTZ - MP-Wips.doc Le segment vertical du bâti dépasse dans le cercle, il faut le découper. Découpe d’une entité : Sélectionnez la fonction « découpe d’entité » ⇒ principal « Outils » du menu . L’entité à découper est le segment vertical, sélectionnez-le. Pour désigner le point d’intersection du cercle et du segment comme premier point de la coupure, cliquez sur la case « Intersection » du menu contraintes. Cliquez ensuite successivement sur le segment et sur le cercle. Dévalidez cette contrainte de tracé, soit en re-cliquant sur la case , soit en activant la case « Inactivation des contraintes » Pour désigner l’extrémité du segment (ou le centre du cercle) comme deuxième point de coupure, cliquez sur la case (ou la case « Centre » « Extrémité » à l’écran cette extrémité (ou ce centre). ) et désignez Attention Toute case activée du menu « Contraintes » apparaît « enfoncée » à l’écran. Les cases fonctionnent comme des bascules : une case activée le reste jusqu’à ce qu’elle soit à nouveau pointée. Plusieurs contraintes peuvent donc être utilisées simultanément. ª Ces contraintes de tracé peuvent empêcher le bon fonctionnement d’autres fonctions (création de chanfreins, de rectangles, de liaisons,…). On a donc intérêt à inactiver les fonctions contraintes, dès qu’elles ne sont plus utiles, à l’aide de la case . La case de contrainte « grille » et la case de contrainte « orthogonale » 3.5. est activée/désactivée par la touche par la touche . Création des blocs Pour que Mécaplan-Wips puisse reconnaître en tant que pièce la partie de bâti qui a été dessinée, nous allons grouper l’ensemble des entités en un bloc. Création de blocs : Point (0,0) choisi pour point de base Sélectionnez la fonction « Création d’un blocs » du menu principal « Tracé » Indiquez le nom du bloc dans la ligne de saisie au bas de l’écran (BATI suivi de ). Désignez le point de base (ou point d’origine du groupe), soit par la saisie de ses coordonnées (0,0 suivi de ), ou en le désignant à l’écran en utilisant les possibilités des contraintes de tracé (contrainte « Centre » ). Encadrez ou pointez chacune des entités qui doit faire partie du groupe BATI : cercle, segment, rectangle, hachure. Ne sélectionnez pas les traits d’axe. Une fois la sélection terminée, validez le groupe en cliquant avec la touche droite de la souris. Le nom « BATI » apparaît alors dans la « liste des blocs » 6 BATI du menu D. MERTZ - MP-Wips.doc Remarque : Attention Le point de base sera utilisé, par défaut par Mécaplan, comme centre de gravité de la pièce BATI lors de la création de pièce (cf. § 4.1). C’est au voisinage de ce point de base du bloc que Mécaplan indiquera à l’écran le nom de la pièce (cf. § 4.3 ). Les entités qui composent le bloc pourraient être situées sur plusieurs plans, mais c’est à éviter. Gardez, comme règle, un pièce = un bloc = un plan (de même nom) Modification d’un bloc : Pour modifier un groupe, on peut utiliser les fonctions du menu suivantes : outils (Voir davantage d’explications au § 7.1) « décomposition d’un bloc » « ajout d’entités à un bloc. Il faut avoir au préalable dessiné la ou les entités à ajouter. « extraction d’entités d’un bloc ». N’efface pas l’entité, mais la désolidarise du bloc. 3.6. Fonctions complémentaires - Tracé de la pièce BRIDE10 Pour mettre en application tout ce qui a été vu précédemment et compléter l’utilisation du logiciel par d’autres fonctions, on vous suggère la démarche suivante pour tracer la pièce BRIDE10 (ce n’est pas forcément ici la démarche la plus simple !). Placez vous sur le plan BRIDE10. BRIDE10 Tracez le segment vertical : Premier point : centre du cercle Deuxième point : (0,34) BATI Effacez la partie de segment à l’intérieur du cercle er 1 segment 2ème segment BRIDE10 154,-13 BATI En utilisant la contrainte de tracé « Orthogonale » le début de chacun des segments ci-contre. , tracez Premier segment : premier point ⇒ l’extrémité du segment vertical deuxième point ⇒ cliquez n’importe où sur l’horizontale Deuxième segment : premier point ⇒ point (154,-13) deuxième point ⇒ cliquez n’importe où sur la verticale Chanfreins ou raccord de Commencez par désactiver la contrainte « orthogonale » si deux segments : elle est active et toutes les autres contraintes par la fonction d’inactivation . Sélectionnez l’icône « Création d’un chanfrein » BRIDE10 du menu Désignez successivement les deux segments à raccorder. BATI Donnez les valeurs des premier et deuxième écart du chanfrein 7 D. MERTZ - MP-Wips.doc comme défini sur le schéma ci-après : 2nd écart 1er écart Comme on raccorde ici les deux segments sans chanfrein, répondre « 0 » pour les valeurs d’écarts. Tracez un arc de cercle : BRIDE10 Sélectionnez l’icône « Arc passant par 3 points » du menu Désignez le premier point : (144,-8) Désignez le deuxième point : Extrémité du segment vertical Désignez le troisième point : (164,-8) BATI Point de base choisi Pour terminer, créez un bloc « BRIDE10 » contenant l’ensemble des entités liées à la bride 10. Sauvegardez votre fichier. 4. DEFINITION DU MECANISME 4.1. Définition des pièces Dans le menu déroulant Acquisition, sélectionnez la fonction Pièce, puis Ajouter. Pour désigner, à Mécaplan, un bloc en tant que pièce, exécutez dans l’ordre les instructions ci-dessous : Regardez le numéro d’ordre de la pièce. La pièce 1 doit forcément être le bâti Cliquez ici, puis sélectionner à l’écran le bloc qui doit composer la 1ère pièce (ici, le bloc BATI) Remplacez le nom par celui de la pièce : ici BATI Cliquez sur cette case pour mémoriser la nouvelle pièce Reprenez les étapes précédentes pour créer la 2nd pièce (BRIDE10), puis cliquez sur Arrêt pour quitter la fonction. Attention Remarque d’ordre général : Si une fonction semble ne pas fonctionner correctement, cliquez n’importe ou à l’écran avec la touche droite de la souris (ou appuyer sur la touche ) pour voir si une autre fonction n’est pas encore en cours d’utilisation. Dans ce dernier cas une fenêtre s’affiche et il faut cliquer sur la case « arrêt » pour quitter définitivement la fonction précédente. Le message « pas de fonction en cours » doit apparaître dans la ligne de message. 8 D. MERTZ - MP-Wips.doc Supprimer une pièce : La fonction Pièce/Supprimer du menu déroulant Acquisition permet d’annuler la déclaration d’un bloc en tant que pièce. Le bloc dessin lui n’est bien sûr pas effacé. La fonction Supprimer du menu déroulant Acquisition agit de la même façon, mais est plus générale car elle autorise aussi la suppression de liaisons. Modifier une pièce : L’activation de la fonction Pièce/Modifier du menu déroulant Acquisition réaffiche la fenêtre de création de pièces précédente et permet la modification de n’importe quel paramètre. La fonction Modifier du menu déroulant Acquisition agit de la même façon, mais est plus générale car elle autorise aussi la modification de liaisons. Sauvegarde de la Faites une sauvegarde de la définition de vos pièces en utilisant la définition des pièces : fonction Sauvegarde du menu déroulant Acquisition. 4.2. Définition des liaisons Dans le menu déroulant Acquisition, sélectionnez la fonction Liaison, puis Ajouter. Exécutez dans l’ordre les instructions ci-dessous : Le nom de la liaison active apparaît ici. Cliquez ici pour créer une articulation entre les solides BATI et BRIDE10. Le menu ci-dessous va apparaître pour permettre de préciser les caractéristiques de la liaison. Cliquez sur cette case pour désigner successivement la pièce 1 et la pièce 2 qui participent à la liaison. ou Choisissez la pièce 1 qui participe à la liaison dans la liste déroulante Si ce n’est déjà fait, sélectionnez ici la pièce 2. Saisissez ici les coordonnées du centre de la liaison. ou Cliquez ici pour désigner à l’écran le centre de la liaison (utilisez les fonctions de la barre des contraintes) Changez le nom de la liaison. Appelez-la L10/0 pour rappeler qu’elle correspond au mouvement de la bride 10 par rapport au bâti 0 (il s’agit toujours du mouvement de la pièce2 par rapport à la pièce1) Cliquez sur « ajouter » pour que la liaison soit mémorisée. Mécaplan propose alors la création d’une nouvelle liaison. 9 Appuyez sur « Arrêt », puis sur « fin », pour quitter la fonction de création de liaison D. MERTZ - MP-Wips.doc Attention Dans la suite du TP, quand on parlera du mouvement dans une liaison, il s’agira forcément du mouvement de la pièce déclarée en « pièce2 » par rapport à la pièce déclarée en « Pièce1 » lors de la création de la liaison. Pour les autres types de liaison (glissière, ponctuelle,…), la nature des paramètres demandés lors de la définition de la liaison peut être différente de ceux présentés ici (voir annexe). Supprimer une liaison : La fonction Liaison/Supprimer du menu déroulant Acquisition permet d’annuler une liaison. La fonction Supprimer du menu déroulant Acquisition agit de la même façon, mais est plus générale car elle autorise aussi la suppression de pièces. Modifier une liaison : L’activation de la fonction Liaison/Modifier du menu déroulant Acquisition réaffiche la fenêtre de création de liaisons précédente et permet la modification de n’importe quel paramètre. La fonction Modifier du menu déroulant Acquisition agit de la même façon, mais est plus générale car elle autorise aussi la modification de pièces. Sauvegarde de la Faites une sauvegarde de la définition de vos pièces en utilisant la définition des liaisons : fonction Sauvegarde du menu déroulant Acquisition. 4.3. Affichage des caractéristiques du mécanisme Le logiciel fait apparaître la liaison articulation à l’écran sous la forme de deux cercles concentriques. ª des liaisons On peut modifier l’affichage à l’aide de la fonction Symbolisation ª des noms de liaisons du menu déroulant Acquisition. ª des noms de pièces Visualisation à l’écran Affichage, sur le dessin, du symbole représentant la liaison Affichage des noms de pièces au voisinage de leur centre de gravité. Choix de la taille (en mm) des symboles affichés Affichage des noms des liaisons au voisinage de leur centre Cliquez sur OK pour valider la modification des paramètres ou sur Arrêt pour quitter sans modifier Choix de la taille (en mm) des noms affichés Informations Modifiez le centre de gravité de la pièce BATI pour voir l’effet sur la position d’affichage du nom BATI à l’écran. Reprenez ensuite les valeurs initiales pour les coordonnées de ce centre de gravité. Cette fonction Symbolisation n’affecte l’affichage des liaisons que pour la phase de modélisation. Il existe une fonction identique dans le menu déroulant Résultats qui permet l’affichage des liaisons (ou pièces, ou…) pendant la phase d’exploitation des résultats (Cf. §6). Pour obtenir à tout moment des informations sur les caractéristiques des pièces ou des liaisons, sélectionnez le menu Informations du menu déroulant Acquisition et pointez à l’écran l’objet de la demande d’informations (pièces, liaisons,…). Pour une information sur une liaison, il faut bien sûr que la visualisation des liaisons soit validée pour qu’elle puisse être sélectionnée. 10 D. MERTZ - MP-Wips.doc 5. EXECUTION DU CALCUL Attention Le logiciel Mécaplan permet la simulation des mouvements d’un mécanisme. Il fonctionne sur le même principe qu’un projecteur de caméra qui délivre 24 images à la seconde, c’est-à-dire une image tous 1/24ème de seconde (cette valeur correspond, pour cet exemple, à l’incrément de temps). Même si l’illusion de continuité du mouvement est bonne, en réalité un nombre discret seulement de positions (ou images) du mécanisme est calculé. La durée entre deux positions calculées par Mécaplan est appelée « Incrément ». Elle est exprimée en secondes. La durée totale entre la première position calculée et la dernière (ou amplitude du mouvement) s’appelle « Débattement ». Elle est également exprimée en secondes. On donne ci-dessous, la démarche pour définir les paramètres de calcul permettant la simulation d’une rotation de un tour de la BRIDE10 par rapport au BATI, à la vitesse de 1 tr/mn. Il y aura 60 positions calculées. Pour lancer le calcul, sélectionnez la fonction Exécuter du menu déroulant Calcul. Cette fenêtre d’information apparaît en premier 4. Donnez, en secondes, la valeur de l’incrément de temps entre deux positions calculée 2. Choisissez la liaison qui constitue la donnée (ou l’entrée) du problème 3. Définissez le paramètre de mouvement (vitesse de rotation ici) 1. Cliquez sur « OK » pour poursuivre le calcul ou sur « Arrêt » pour l’abandonner 5. Définissez, en secondes, l’amplitude du mouvement 6. Cliquez sur « Calcul » pour lancer le calcul ou sur « Sortie » pour abandonner le calcul 6. EXPLOITATION DES RESULTATS 6.1. Simulation du mouvement Ce menu permet de simuler le mouvement de n’importe quel ensemble de solides par rapport à n’importe quel autre solide défini comme référence (et pas forcément le bâti). Sélectionnez la fonction Mouvement/Simuler du menu déroulant Résultats. La fenêtre ci-dessous apparaît : 11 D. MERTZ - MP-Wips.doc 4. Choisissez, parmi l’ensemble des positions calculées, la position de départ de la simulation 1. Désignez la ou les pièces qui doivent bouger pendant la simulation. Cliquez le bouton droit de la souris pour arrêter la sélection. Par défaut, toutes les pièces seront animées (mécanisme). 5. Visualisation de type : ª dessin animé (avec effacement des positions précédentes) ª balayage de l’écran (pas d’effacement des positions précédentes) 2. Choisissez la pièce qui sert de référence et qui restera immobile à l’écran. 3. Sélectionnez le type de visualisation : ª Défilement continu ª Arrêt image par image 6. Inversion possible du sens de mouvement 7. Cliquez sur « OK » pour lancer l’animation ou sur « Arrêt » pour quitter la fonction Pour accélérer ou ralentir l’animation, appuyez sur les touches « + » ou « - ». Pour . interrompre l’animation, utilisez la touche Simulez d’abord un mouvement continu et testez les possibilités d’animation suivantes : ª Essayez l’inversion de sens de mouvement. ª Prenez la pièce BRIDE10 comme référence et observez l’animation du mécanisme. Simulez ensuite un mouvement position par position et testez les possibilités d’animation suivantes : ª Changez de position de départ. ª Visualisation avec effacement. ª Visualisation sans effacement. Pour ajouter à l’écran une position suivante, il faut tapez sur une touche quelconque. Attention Pour effacer ensuite les diverses positions affichées à l’écran, il faut : ª d’abord quitter la fonction de simulation en appuyant sur la touche . La fenêtre de simulation de mouvement réapparaît. Cliquez sur la case « Arrêt ». ª Sélectionner la fonction Mouvement/Effacer positions du menu déroulant Résultats. Remarque : Les traits d’axe tracés dans le plan « BATI » n’ont pas été intégrés au bloc « BATI », ils ne font pas partie de la pièce « BATI ». C’est pourquoi, si on choisit la pièce «BRIDE10 » comme référence du mouvement, la pièce BATI tourne mais pas les axes. Tout ce qui n’est pas déclaré en tant que bloc-pièce au logiciel reste toujours fixe à l’écran quel que soit sont plan de représentation . 6.2. Etude des trajectoires – Vecteur position d’un point Construisez la trajectoire du point de coordonnées (154,-13) de la pièce BRIDE10 dans le BATI. Pour cela, activez la fonction Trajectoire/Afficher du menu déroulant Résultats. 12 D. MERTZ - MP-Wips.doc Au lancement de la commande, MECAPLAN demande de préciser le point pour lequel on cherche la trajectoire. Une fois le point réticulé (ou ses coordonnées entrées au clavier), la fenêtre de dialogue ci-dessous s'affiche à l'écran. Saisissez les paramètres requis (instructions 1 à 3 ci-dessous). 1. Choisissez la référence du mouvement en désignant une pièce à l’écran ou 1. Choisissez la référence du mouvement dans la liste déroulante 4. Entrez les coordonnées du point ou Saisir à l’écran le point dont on cherche la trajec-toire 3. Cliquez sur « OK » pour valider les paramètres et exécuter le tracé de trajectoire ou cliquez sur « Arrêt » pour abandonner la fonction 2. Choisissez, dans la liste déroulante, la pièce à laquelle appartient le point dont on cherche la trajectoire ou 2. Désignez à l’écran la pièce à laquelle appartient le point dont on cherche la trajectoire La trajectoire recherchée est tracée à l’écran en superposition du mécanisme. ª Appuyez n’importe qu’elle touche, Mécaplan affiche, dans la ligne de message, les positions successives des points de la trajectoire. Une action sur les touches , ou sur la , touche droite de la souris réaffiche la fenêtre de création de trajectoire. Vous pouvez alors : Ajouter une autre trajectoire au tracé à l’écran. Changez la valeur des paramètres de trajectoire (instructions 1, 2, 4, puis 3 ci-dessus) ª cliquer sur la case « Arrêt » pour abandonner la fonction « Trajectoire ». ª Remarque : ª Pensez à faire un « zoom étendu » si la trajectoire sort de l’écran. ª Même si la trajectoire ressemble à un cercle, il s’agit en fait d’un ensemble de segments qui relient les différentes positions calculées qu’occupe le point (154,-13) de BRIDE10 dans le BATI. Si on avait exécuté un calcul avec un incrément de 15 s (4 positions calculées seulement) cette trajectoire circulaire aurait été représentée par un carré ! ! ! ª Dès que vous pensez en avoir terminé avec la fonction de tracé de trajectoire, quittez cette fonction en sélectionnant la case « Arrêt » de la fenêtre de saisie des paramètres de trajectoire. Faites-le en l’occurrence avant d’utiliser n’importe laquelle des fonctions ci-après. Positions des points de la trajectoire : Sélectionnez la fonction Trajectoire/Consulter du menu déroulant Résultats. Vous pouvez cliquez au voisinage d’un point de la trajectoire. Mécaplan affiche, dans la ligne de message, les coordonnées du point calculé de la trajectoire le plus proche. Un curseur en forme de croix apparaît à l’endroit du point détecté. Vous pouvez aussi appuyer sur n’importe quelle touche du clavier pour passer au point calculé suivant de la trajectoire. 13 D. MERTZ - MP-Wips.doc Sélectionnez la fonction Trajectoire/Lister du menu déroulant Résultats. Impression des résultats : Désignez à l’écran la trajectoire dont vous voulez afficher les caractéristiques. La fenêtre suivante apparaît alors : Cliquez sur une ligne de la liste. La ligne concernée est alors surlignée en bleu. En même temps un carré apparaît sur la courbe pour marquer la position du point considéré. Cliquez, avec la touche gauche, de la souris au voisinage de la courbe. Un carré apparaît sur la courbe sur le point calculé le plus proche. En même temps les coordonnées de ce point sont surlignées en bleu dans le cadre de gauche Valeurs mini, maxi et moyenne de l’ordonnée de la courbe Le nom inscrit ici apparaîtra automatiquement sur les documents imprimés, en plus de la date et de l’heure d’impression. Il correspond au nom de la personne qui produit le document. Si on cliquait, à l’intérieure de cette fenêtre graphique, avec la touche de droite de la souris, on ferait apparaître une fenêtre supplémentaire de dialogue qui autoriserait : ª la sauvegarde dans un fichier ou l’impression des données ª la copie en mémoire tampon (pour insertion dans un document word par exemple) ou l’impression de cette courbe. Inclusion de trajectoire : Inclure une trajectoire, c’est insérer l’ensemble des segments qui simulent cette trajectoire dans le bloc qui définit la pièce de référence du mouvement étudié. Attention Sélectionnez la fonction Trajectoire/Inclure du menu déroulant Résultats. Sélectionnez la trajectoire tracée précédemment pour l’inclure au solide BATI. Remarque : ª La trajectoire fait dorénavant partie intégrante du bloc BATI. ª Elle est tracée sur le plan et dans le style de trait qui étaient actifs au moment de la création de la trajectoire (vraisemblablement en ligne continue et sur le plan « BRIDE10 »). ª On n’a pas le choix de la couleur de la trajectoire incluse. Elle ne peut qu’être identique à la couleur de type « plan » attachée au plan sur lequel elle a été crée. On désire tracer et inclure une nouvelle trajectoire (celle du point 0,34 du solide BRIDE10 dans le BATI). On veut que cette trajectoire soit incluse sur le plan « BATI » et non pas sur le plan BRIDE10, et qu’elle soit tracée, en pointillés. Faites-le. Effacement d’une trajectoire : Sélectionnez la fonction Trajectoire/Effacer du menu déroulant Résultats pour effacer les trajectoires de votre choix (sauf les trajectoires incluses). Sélectionnez la fonction Trajectoire/R.A.Z du menu déroulant Résultats pour effacer en une seule opération toutes les trajectoires tracées à l’écran (sauf les trajectoires incluses) 14 D. MERTZ - MP-Wips.doc 6.3. Etude des positions, vitesses ou accélération d’un point quelconque Vitesses et accélérations d’un point quelconque du mécanisme Le mouvement que l’on veut étudier est défini lors de la création de la trajectoire du point concerné (comme indiqué dans le § 6.2). On sélectionne ensuite la fonction Vitesse/accélération du menu Trajectoire. Sélectionnez la trajectoire qui vous intéresse (elle ne doit pas avoir été incluse). La fenêtre suivante s’affiche alors : 1. Choisissez le type de paramètre de vitesse que vous voulez afficher. Composantes des vitesses ou accélérations du point dans la G G base générale ( x, y ) liée à l’écran ou 1. Choisissez le type de paramètre d’accélération que vous voulez afficher. 2. Cliquez ici si vous voulez une représentation sous forme de courbe (avec le temps en abscisse) 2. Cliquez ici si vous voulez une représentation sous forme de champ de vecteurs directement tracés sur la trajectoire du mécanisme 3. Validez le choix par « OK » z Le type de visualisation « courbe » conduit au même type de représentation graphique qu’à la page 14. z Si le mode Champ est réquisitionné, les résultats s’affichent à l’écran sous forme de champ de vecteurs. Par exemple, si l’option « projection/x » des vitesses est demandée, la représentation ci-contre est donnée : Composantes Vx des vecteurs vitesse ª les touches « + » et « - » permettent d’allonger ou de raccourcir la taille de la représentation des vecteurs à l’écran. ª les coordonnés d’un point de la trajectoire ainsi que la valeur du paramètre de mouvement associé (Vx, Vy,…) apparaissent dans la ligne de message en bas d’écran. ª Les touches « P » et « S » permettent de passer au point précédent ou suivant sur la trajectoire. On peut aussi désigner à la souris n’importe quel point de la trajectoire. , la touche « T » ou la touche « Q » permettent de revenir à ª La touche la fenêtre de choix des paramètres à représenter. Vérifiez, sur notre exemple, les résultats donnés par Mécaplan. 6.4. Mouvements relatifs dans une liaison (position ou torseur cinématique) L’option « relative » de la fonction Courbe du menu déroulant Résultats, présentée dans ce paragraphe, est utilisée lorsque l’on recherche les caractéristiques du torseur cinématique de liaison entre deux solides. Il donne aussi, à chaque instant, les positions relatives entre les solides liés par une liaison. 15 D. MERTZ - MP-Wips.doc Attention Pour ne pas faire d’erreur d’interprétations dans les résultats fournis par Mécaplan, il faut comprendre parfaitement comment sont définis les différents repères liés à une liaison. On ne donne ci-dessous que l’exemple de l’articulation que nous avons étudié (pour les autres liaisons, voir l’annexe). G G G G G y 10 G y0 y 10 = y 0 = y x10 BRIDE10 BRIDE10 Angle noté « a1 » (degré) G y C10=C0 G G G x10 = x0 = x BATI G y G x0 C10=C0 BATI Attention G x G x POSITION DE REFERENCE Quand Mécaplan parle de vitesses (ou positions) relatives, il s’agit toujours du mouvement de la pièce 2 par rapport à la pièce 1 de la liaison. Les pièces 1 et 2 sont définies lors de la création de la liaison. Nous avions défini précédemment : ª Pièce 1 = « BATI » ª Pièce 2 = « BIELLE10 » POSITION APRES MOUVEMENT RELATIF G G ( x, y ) est la base générale liée à l’écran Repères idéaux attachés à la liaison : G G ª (C0 , x 0 , y 0 ) repère lié à la pièce BATI G G ª (C10 , x10 , y10 ) repère lié à la pièce BRIDE10 G G G On note a1 = ( x 0 , x10 ) angle orienté mesuré sur z 0 . G G G Mécaplan donne les résultats suivants, dans la base idéale ( x 0 , y 0 , z 0 ) liée à la pièce 1 : G ª L’angle a1 (en degrés) et sa dérivée a (vitesse de rotation en tr/mn) mesurés sur z 0 G G ª Les composantes du déplacement relatif dans la liaison d1 = C 0 C10 .x 0 et d 2 = C 0 C10 .y 0 du centre C10 lié à la pièce 2 (BRIDE10) par rapport à la pièce 1 (BATI) G G G G ª les composantes de vitesses V1 = V(C 10 ,10 / 0).x 0 et V2 = V (C 10 ,10 / 0).y 0 du centre C10 G lié à la pièce 2 (BRIDE10) par rapport à la pièce 1 (BATI) et la norme V = V(C10 ,10 / 0) (d1, d2, V1, V2 et V sont bien sûr toujours nuls pour une articulation) Torseur cinématique Sélectionnez la fonction Courbe du menu déroulant Résultats. Choisissez ensuite le type de résultats à afficher comme indiqué cide liaison dessous. L’option « relative » Position relative des donne la position solides dans une relative des solides liaison : dans une liaison entre deux solides. Non pris en compte pour l’étude d’une vitesse ou d’un déplacement « relatif » Choix de la liaison dont on cherche les caractéristiques de vitesse ou de position L’option « relative » donne le torseur cinématique du dans mouvement une liaison entre deux solides. En cliquant la case « OK », la fenêtre suivante apparaît : 16 D. MERTZ - MP-Wips.doc Coordonnées, dans la position de référence et dans la base générale G G ( x, y ) , des vecteurs de G G la base idéale ( X i , Yi ) liée au solide 1 de la liaison. Pour nous : G G G G Xi = x0 et Yi = y0 Cliquez sur une de ces 4 courbes pour la faire apparaître sous la forme d’une fenêtre graphique comme à la page 14. Vérifiez, sur notre exemple, les résultats donnés par Mécaplan. 6.5. Mouvements relatifs de deux solides quelconques (torseurs cinématiques et positions relatives) Attention L’option « absolue » de la fonction Courbe du menu déroulant Résultats, présentée dans ce paragraphe, est utilisée lorsque l’on recherche les caractéristiques du torseur cinématique d’un mouvement entre deux solides qui ne présentent aucune liaison entre eux. Il donne aussi, à chaque instant, les positions relatives entre ces solides. Pour ne pas faire d’erreur d’interprétations dans les résultats fournis par Mécaplan, il faut comprendre parfaitement comment sont définis les différents repères liés à une pièce : G G ª A chaque solide Si, Mécaplan lie un repère (G i , x i , y i ) . ª Gi est le centre de gravité du solide Si. G G ª Les directions x i et y i , liées au solide Si, sont telles que, dans la position de G G G G référence, ∀S i , x i = x et y i = y . On donne, ci-dessous, l’exemple de l’articulation que nous avons étudié : G G y0 = y G y0 G G y 10 = y BRIDE10 G10 BRIDE10 G0 G y G x G G x0 = x G y 10 G10 G G x 10 = x BATI POSITION DE REFERENCE G G ( x, y ) est la base générale liée à l’écran G y G x0 G0 G x G x10 BATI POSITION APRES MOUVEMENT RELATIF G G G On note a = ( x 0 , x10 ) angle orienté mesuré sur z 0 Le terme d’« absolue » utilisé par le logiciel est ambigu. Sous ce vocabulaire, Mécaplan calcule, pour le mouvement d’un solide Sk (pièce sélection) par rapport à un autre solide Si (pièce référence), les paramètres suivants : 17 D. MERTZ - MP-Wips.doc G G G G L’angle de rotation « a » (en degrés) de la base ( x k , y k ) par rapport à la base ( x i , y i ) G et sa dérivée notée « z » (vitesse de rotation en tr/mn) mesurés sur zi G G ª Les composantes, dans la base ( x i , y i ) liée au solide Si, du vecteur position G i G k : G G G x = G i G k .x i et G y = G i G k .y i et la norme G i G k G G G ª les composantes du vecteur vitesse V(G k , S k / S i ) : V x = V(G k , S k / S i ).x i et G G G Vy = V(G k , S k / S i ).y i et la norme V = V(G k , S k / S i ) ª Torseur cinématique Sélectionnez la fonction Courbe du menu déroulant Résultats. Choisissez ensuite le type de résultats à afficher comme indiqué cid’un mouvement dessous. Position d’un centre de gravité N’utilisez pas la liste déroulante pour sélectionner la pièce de référence (erreur de 1. L’option « absolue » donne la position de la pièce « sélection » par rapport à la pièce « référence » programmation du logiciel) 2. Choix de la Pièce servant de référence au mouvement 1. L’option « absolue » donne le torseur cinématique du mouvement de la pièce « sélection » par rapport à la pièce « référence » 3. Choix de la Pièce dont on cherche les caractéristiques de vitesse ou de position En cliquant sur la case « OK », Mécaplan affiche une fenêtre graphique comme celle de la page 14. Toutes les remarques faites au sujet du tracé de courbe restent valables (cf. page 14). Attention Vérifiez, sur notre exemple, les résultats donnés par Mécaplan. Même si cela est possible, il faut éviter d’utiliser les menus « position absolue » ou « vitesse absolue » pour une référence du mouvement autre que la pièce 1 déclarée au logiciel (le BATI pour nous). Les courbes Gx(t), Gy(t), Vx(t) et Vy(t) données par le logiciel risquent, en effet, d’être perturbées numériquement et nécessite du « doigté » pour être interprétées. Position d’un centre Même démarche et mêmes remarques que précédemment, mais on choisit l’option « centre » du menu « position ». Mécaplan donne la de liaison position d’un centre de liaison par rapport à une pièce de référence. Représentation d’une Sélectionnez la fonction Courbe du menu déroulant Résultats. Mais activez cette fois la case « A la carte », de la fenêtre de sélection. courbe quelconque Cette option laisse le choix des variables à mettre en abscisse et en ordonnée pour la représentation des courbes. Remarque : ª Les variables qualifiées d’« absolues » sont toujours calculées pour le mouvement du solide sélectionné par rapport à la pièce 1 du mécanisme (le BATI pour nous) et dans le repère lié à cette dernière. Les vitesses sont calculées au centre de gravité de la pièce sélectionnée. 18 D. MERTZ - MP-Wips.doc ª Les variables qualifiées de « relatives » correspondent au mouvement de la pièce 2 par rapport à la pièce 1 d’une liaison et sont exprimées dans la base liée à cette dernière pièce. Les vitesses sont calculées au centre de la liaison. ª Pour pouvoir saisir une liaison à l’écran, il faut que son symbole apparaisse à l’écran (voir affichage des symboles ci-après) 3. Saisissez à l’écran la pièce ou la liaison qui doit servir à définir la variable en ordonnée de la courbe 1. Saisissez à l’écran la pièce ou la liaison qui doit servir à définir la variable en abscisse de la courbe 4. Cliquez, dans cette fenêtre sur la variable à afficher en ordonnée 2. Cliquez, dans cette fenêtre sur la variable à afficher en abscisse Tracez la composante de vitesse Vx du point désigné comme centre de gravité du solide BRIDE10 en fonction de la position angulaire de ce même solide dans le repère lié au BATI. Visualisation à l’écran On peut modifier l’affichage à l’aide de la fonction Symbolisation du menu déroulant Résultats. ª des liaisons ª des noms de Cette fonction est identique à celle du § 4.3. page 10, mais elle n’affecte l’affichage des caractéristiques du mécanisme que pendant liaisons ª des noms de la phase d’exploitation des résultats. pièces Il est important d’afficher les liaisons dans le cas où l’on voudrait pouvoir les sélectionner directement à l’écran. 7. APPLICATION AU SYSTEME DE BRIDAGE PNEUMATIQUE Nous allons appliquer tout ce qui a été vu précédemment à l’étude cinématique du système complet de bridage pneumatique. Nous allons en profiter pour apprendre d’autres fonctions utiles de Mécaplan-Wips. Voir les documents annexes qui donnent les caractéristiques du système de bridage pneumatique 7.1. Modification de la géométrie du mécanisme On donne ci-après le schéma cinématique minimal du système de bridage pneumatique. Ce schéma sera à reproduire à l’aide de l’environnement graphique de Mécaplan-Wips. Plutôt que de redessiner tout le mécanisme, nous allons modifier et compléter la partie de mécanisme tracée précédemment. 19 D. MERTZ - MP-Wips.doc G y BIELLETTE5 B BRIDE10 A COULISSEAU3 C E G x Do D" D’ D BATI On donne : G G CB = 34 y G G G CA = −35 x + 27 y G G G CD = −154 x − 13 y G G G CE = −35 x + 2 y TIGE14 G G G CH = −34 y − 172 y G G G DD" = 10 x + 5 y G G G DD" = −10 x + 5 y G G DD 0 = 15 y Attention H Avant chaque transformation importante du mécanisme par l’une des fonctions décrites ci-dessous, il est fortement conseillé de faire une sauvegarde de votre travail. En effet, aucune annulation de fonction n’est disponible. Extraction bloc d’entités d’un On veut supprimer les trajectoires qui ont été incluses précédemment à la pièce BATI. Pour cela, il faut procéder en deux étapes : ª BRIDE10 du menu principal « Outils » . Désignez d’abord le bloc à modifier (le BATI), puis les entités à extraire du bloc (les trajectoires). Arrêtez la sélection et validez avec la touche droite de la souris. ª BATI Sélectionnez la fonction « suppression d’entités d’un bloc » Les trajectoires ne font plus partie du bloc BATI, on peut maintenant les effacer avec la fonction « effacer » . Vérifiez, en lançant la simulation du mouvement du mécanisme, qu’il est inutile de relancer le calcul lorsqu’on modifie graphiquement de cette façon un bloc qui compose une pièce. 20 D. MERTZ - MP-Wips.doc Décomposition d’un bloc : BRIDE10 BATI Nous allons modifier la pièce BRIDE10 comme sur le schéma cicontre : ª Il nous faut d’abord éclater le bloc BRIDE10. Sélectionnez la fonction « décomposition d’un bloc » du menu principal « outils » et désignez le bloc BRIDE10. Arrêtez la sélection par un clic droit de la souris. Placez-vous ensuite sur le plan BRIDE10. Vous pouvez alors tracer le cercle (rayon 2.5mm) et découpez les segments de la pièce BRIDE10. ª Purge d’un bloc non utilisé Le nom BRIDE10 a été utilisé précédemment pour un bloc qui est maintenant décomposé (et qui n’existe plus en tant que tel) Essayez de reformer ce bloc, sous le nom BRIDE10, en regroupant l’ensemble des entités du plan BRIDE10 (Cf. § 3.5) ⇒ Mécaplan refuse de le faire car il ne peut pas utiliser un nom de bloc qui existe déjà. Le bloc BRIDE 10 est devenu inutilisable. Pour détruire les noms de blocs inutilisés, sélectionnez la fonction « Purge » du menu principal « outils » fenêtre suivante apparaît : 3. Sélectionnez le bloc inutilisé à effacer . La 4. cliquez ici pour faire passer le bloc BRIDE10 dans la colonne de droite des objets à purger 1. Sélectionner le type d’éléments à purger Fenêtre de visualisation de l’élément à purger 2. Cochez cette case pour visualiser, après sélection, l’ancien bloc à effacer 5. Cliquez ici pour valider la purge. Puis quittez la fonction par la case « Fin » Vous pouvez maintenant réutiliser le nom « BRIDE10 » pour reformer le bloc qui regroupe l’ensemble des entités liées à la bride 10. Faites-le. Remarque : Le fait d’avoir purger le bloc BRIDE10 a annuler automatiquement la déclaration des pièces et des liaisons du mécanisme (même effet que la fonction Initialisation du menu déroulant Acquisition). Toute la modélisation du mécanisme sera à reprendre depuis le début. 21 D. MERTZ - MP-Wips.doc Duplication par insertion Nous allons tracer la liaison pivot glissant entre le bâti et la tige de vérin 14 en nous aidant du bloc BATI déjà dessiné. d’un bloc : , puis le bloc BATI dans la Sélectionnez le menu « tracé » Bloc BATI au point 0,0 « liste des blocs » BATI du menu secondaire. Sélectionnez la fonction « insertion d’un bloc » secondaire pour dupliquer le groupe BATI. Bloc dupliqué au point –35,-150 du menu Donnez le point d’insertion du nouveau bloc : -35,-150 Ce type de duplication ne s’applique qu’à des blocs. Nous allons faire subir une rotation de 90° au bloc dupliqué. Rotation d’entités : Sélectionnez la fonction « Rotation » 90° « transformations » du menu principal . Sélectionnez l’ensemble des entités qui doivent subir la rotation et cliquez la touche droite de la souris pour arrêter la sélection. Donnez enfin l’angle de rotation (90°). Dupication d’entités translation ou copie : par 1. Transformation du symbole de liaison pivot en pivot glissant : Effacez le cercle de la liaison pivot tracée précédemment. Tracez le premier segment de la liaison pivot glissant (premier Liaison dupliquée par translation point : -32.5,-145 ; second point : @0,-10) Sélectionnez la fonction « Translation multiple » principal « transformations » du menu .: ª Donnez le nombre de copies (2 pour dupliquer une entité une seule fois). ª Sélectionnez le segment qui vient d’être tracé et cliquez 155 mm la touche droite de la souris pour arrêter la saisie. ª Donnez les points qui définissent la translation : premier point (n’importe lequel) et le deuxième point (en coordonnées relatives : @-5,0). 2. Dupliquez le symbole de la liaison pivot glissant : 5 mm Utilisez une nouvelle fois la fonction « Translation multiple » pour dupliquer l’ensemble de cette liaison pivot glissant en la déplaçant de 155 mm le long de l’axe des y. Segment à créer et à dupliquer par translation de 5 mm vers la gauche Remarque : ª la fonction « copies multiples » se distingue de la en ce sens que les fonction « translation multiple » différents vecteurs translation peuvent être définis entre chaque duplication. Ces types de duplication s’appliquent aussi bien à des blocs qu’à des ensembles d’entités non groupées en bloc. ª 22 D. MERTZ - MP-Wips.doc On veut modifier, par une symétrie, la position du bâti dans la liaison pivot glissant entre le coulisseau 3 et le bâti (voir le schéma ci-contre). Symétrie : Axe de symétrie Non représenté du menu principal Sélectionnez la fonction « Miroir » « transformations » . Désignez à l’écran l’ensemble des entités qui doivent subir la transformation et terminez la saisie en cliquant le bouton droit de la souris. Définissez l’axe de symétrie par deux points (1er point : -35,0 ; 2nd point : -35,20 ; si l’axe existait à l’écran, on aurait pu pointez ses deux extrémités). Ajout d’entités à un bloc : Ajoutez l’ensemble des entités nouvellement tracées sur le plan BATI dans le bloc BATI. Pour cela, sélectionnez la fonction « Ajout d’entités à un bloc » du menu principal « Outils » Ajout au groupe . Désignez d’abord le bloc à modifier (BATI), puis l’ensemble des entités à ajouter à ce bloc. Arrêtez la sélection et validez avec la touche droite de la souris. Appliquez tout ce qui vient d’être vu pour compléter le tracé du schéma cinématique du mécanisme qui a été donné précédemmment. Résumé du travail à faire : Créez les plans BIELLETTE5, COULISSEAU3, TIGE14 affecté à chacun des solides à tracer. ª Dessinez les pièces. Chaque pièce est dessinée sur le plan qui porte le même nom (un plan = une pièce). ª Groupez les entités liées à une même pièce dans un bloc qui porte le même nom que la pièce et le plan qui lui est affecté (un bloc = un plan = une pièce) ª Pensez à : Faire des sauvegardes régulières Désactiver les contraintes de tracé dès qu’elles ne sont plus utiles Vérifier que vous avez bien quittez une fonction avant d’en utiliser une autre (lisez le message en bas de l’écran ; sortez d’une fonction par la case « Arrêt ») ª ª ª 7.2. Travail demandé Vous avez un compte rendu de TP à rédiger. Toutes les questions auxquelles vous devez donner une réponse se trouvent dans le texte qui vous a été remis individuellement et que vous pouvez conserver. Suivez scrupuleusement les indications données dans ce texte. N’hésitez pas non plus à utiliser la présente notice pour retrouver les principales règles à connaître concernant l’exécution du dessin du mécanisme, la création des liaisons, la définition des paramètres de calcul et l’exploitation des résultats. 23 D. MERTZ - MP-Wips.doc Reproduisez sur votre feuille de copie le schéma cinématique minimal du mécanisme donné page 20. Vous reporterez sur ce schéma, toutes les données utiles à la rédaction de votre comte rendu de TP (noms des pièces, caractéristiques des liaisons, coordonnées des points, …) Création des liaisons du mécanisme - Paramètres de calcul Mécaplan ne permet de traiter que les problèmes plans. C’est-à-dire les problèmes pour lesquels le vecteur vitesse de n’importe quel point du mécanisme reste parallèle au plan G G G ( x, y ) et que le vecteur rotation des solides reste parallèle au vecteur z . Pour chacune des liaisons réelles (spatiales) entre solides du mécanisme, précisez le type de liaison (planes) à déclarer pour Mécaplan. Donnez les caractéristiques de ces liaisons. On baptisera Li/j la liaison entre un solide i et un solide j. Déclarez au logiciel l’ensemble des liaisons du mécanisme. 7.3. On ne s’intéresse qu’à la phase de desserrage de la bride. On donne les caract. Liaison d’entrée Paramètres de calcul 7.4. Exploitation des résultats cinématiques liste des questions posées 24 D. MERTZ - MP-Wips.doc 8. ETUDE DES ACTIONS MECANIQUES 8.1. Description des actions mécaniques extérieures à un mécanisme Attention Nous allons dans un premier temps aborder la façon de modéliser les actions mécaniques pour le logiciel Mécaplan-Wips. Seules les actions mécaniques qui agissent de l’extérieur sur un système mécanique sont à déclarer au logiciel. Les inconnues d’actions de liaison entre deux solides du mécanisme sont automatiquement définies à partir du moment où le type de liaison à été déclarée au logiciel. Définition d’une mécanique action Fixe - Constant Choisir le type d’action mécanique désirée Termes à connaître pour le choix d’un type d’action : Connu / Inconnu : • Une action mécanique est de type « Connu » si elle constitue une donnée du problème. • Une action mécanique est de type « Inconnu » si elle correspond à une action susceptible de varier au cours du mouvement et qu’elle ne constitue pas une donnée. Les actions « Inconnu » Constant / Variable : Les actions « Variable » • Une action est dite « Constante » si les modules de sa résultante et de son moment restent constants au cours du temps. Le direction de la résultante peut varier par rapport G G aux directions générale ( x, y) liées à l’écran. • Une action est dite « Variable » s’il s’agit d’une action connue et que le module de sa résultante ou de son moment ne reste pas constant au cours du temps. La variation de l’intensité de cette action est donnée, pour le débattement de calcul, au choix, soit en fonction du temps ou en fonction du paramètre de mouvement d’une liaison. On peut se donner la variation de l’intensité de l’action sous forme de courbe, de tableau de valeurs (à partir d’une équation), ou la définir sous forme de polyligne. 24 D. MERTZ - MP-Wips.doc Fixe / Lié pièce : • une action est dite « Fixe » si elle garde une direction fixe G G par rapport aux directions générales ( x , y) liées à l’écran. Son point d’application est lié à une pièce du mécanisme. • une action est dite « Lié pièce » si elle est fixe par rapport à une pièce du mécanisme (direction et point d’application). Les actions « Fixe » Les actions « Lié pièce » G G y 10 = y 0 BRIDE10 D0 C10=C0 G y0 D0 BRIDE10 G G x10 = x 0 G y 10 G x10 G y0 BATI A la date t, action G x10 θ G x0 C10=C0 D0 BRIDE10 θ BATI A la date t=0, position de référence G F G y 10 G F G F G x0 C10=C0 BATI G F fixe A la date t, action G F lié à la pièce BRIDE10 Plusieurs types d’actions sont possibles : ª Ressort, il faut préciser la longueur à vide du ressort et sa raideur, ainsi que les pièces et les points d’accrochage. ª Amortisseur, il faut préciser le coefficient d’amortissement, ainsi que la liaison qui subit l’amortissement. ª Vérin, il faut préciser les pièces et les points d’accrochage, et l’intensité de la poussée si l’action est connue ª Couple moteur, il faut préciser la liaison articulation qui est motorisée ainsi que la valeur du couple (constant ou variable) ª Pour les autres actions, on peut définir pour les problèmes G plans, deux composantes de résultantes (dans les directions x G G et y ) et une composante de moment (autour de la direction z ). Dans le cas d’une action inconnue, on peut préciser s’il existe un moment transmissible (torseur) ou pas (glisseur ou force). Lorsque vous déclarez les actions mécaniques au logiciel, il faut bien réfléchir à la nature de vos données. En particulier, veillez à choisir avec soins les actions qui constituent les données du problème et celles qui en constituent les inconnues. Un mauvais choix conduirait à l’impossibilité du calcul. 25 D. MERTZ - MP-Wips.doc