5° Lois Mécaniques

5.2. ASPECT DINAMIQUE

Les efforts de contact suiveur/galet dépendent de l'effort de plaquage du galet sur la came, qui est de type statique (typiquement ressort de compression), de l'effort nécessaire pour accélérer le système, et de l'éventuelle charge (si le système pilote un effecteur, un outil effectuant un travail). Si l'on néglige la résistance au roulement du galet ou le frottement de sabot ou du plateau, le vecteur force FCS (l'action de la came) est normal au profil de la came au point de contact.
Elle se décompose en :
- une force axiale FES, action de l'effecteur
- une force radiale (l'action du guidage) FGS sur la tige se traduisant par une flexion de celle-ci et deux poussées radiales R1 et R2 sur les paliers.

5.2.1. Détermination de la composante tangentielle de frottement :

T= FES.f

Avec FES la poussée de la came et f le coefficient de frottement.
Comme il est difficile de réduire le coefficient de frottement par lubrification, on substitue, au frottement, le roulement d'un galet fou articulé à l'extrémité de la tige.
Le frottement inhérent au contact des pièces engendre à la longue une usure du galet, de la came, des guides, qui a tendance à modifier insensiblement la loi du mouvement.
Il est donc indispensable d'utiliser des matériaux , du type acier au Nickel ou Nickel- Chrome, très durs limitant ainsi son usure.
5.2.3. Inertie
a) De la came
Le lob, qui représente la hauteur de la partie en ellipse de la came, est excentré. Lors de la rotation ,en G, il prend naissance d'une force d'inertie centrifuge :
Fi came = Mw²r

Il est nécessaire d'éviter le lobe aux grandes vitesses et d'équilibrer la came.

b) De la tige.
Dans son mouvement rectiligne alternatif, la variation de vitesse en fin de course introduit une force d'inertie qui peut être dangeureuse.
Fi tige = mia


Il y a donc utilité de réduire la masse mi de la tige et de modifier au début et en fin de course la loi du mouvement pour réduire l'accélération "a".
5.2.4. Echauffement
Avec une vitesse élevée il y aura un échauffement dû aux frottements et une usure des systèmes de guidages (rails, galets ou paliers).
Il s'agit donc de choisir des matériaux résistants à la chaleur (ex : acier).

Copyright © Février 2021 AJT