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R RE EP PU UB BL LI IQ QU UE E A AL LG GE ER RI IE EN NN NE E D DE EM MO OC CR

R RE EP PU UB BL LI IQ QU UE E A AL LG GE ER RI IE EN NN NE E D DE EM MO OC CR RA AT TI IQ QU UE E E ET T P PO OP PU UL LA AI IR RE E M MI IN NI IS ST TE ER RE E D DE E L L’ ’E EN NS SE EI IG GN NE EM ME EN NT T S SU UP PE ER RI IE EU UR R E ET T D DE E L LA A R RE EC CH HE ER RC CH HE E S SC CI IE EN NT TI IF FI IQ QU UE E U UN NI IV VE ER RS SI IT TÉ É S SA AA AD D D DA AH HL LE EB B – – B BL LI ID DA A – – F FA AC CU UL LT TE E D DE ES S S SC CI IE EN NC CE ES S D DE E L L’ ’I IN NG GE EN NI IE EU UR R D DE EP PA AR RT TE EM ME EN NT T D DE E M ME EC CA AN NI IQ QU UE E P Pr ro oj je et t d de e F Fi in n d d’ ’E Et tu ud de e P Po ou ur r l l’ ’o ob bt te en nt ti io on n d d’ ’u un n M Ma as st te er r A Ac ca ad dé ém mi iq qu ue e e en n G Gé én ni ie e M Mé éc ca an ni iq qu ue e O Op pt ti io on n : : C Co on nc ce ep pt ti io on n m mé éc ca an ni iq qu ue e P Pr ro op po os sé é p pa ar r : : L La a s so oc ci ié ét té é A AV VE ER RR RO OE ES S F Fi il lm ms s P Pr ro om mo ot te eu ur r : : - - M Mr r : : M M. . M ME EG GH HA AT TR RI IA A P Pr ré és se en nt té é p pa ar r : : - - L LO ON NG GO O A Ad dl le en ne e ETUDE ET CONCEPTION D’UNE GRUE DE CINEMA 1 DEDICACES A mes très chers parents; A mes frères et sœurs; A toute ma famille ; A tous mes amis; A tous mes collègues; A tous ceux que j’Ai connus durAnt ma formation; A tous ceux pour qui je compte et qui comptent pour moi; Je dédie ce travail. 2 REMERCIEMENT Je remercie en premier lieu ALLAH le tout puissant de m'avoir donné la santé et le pouvoir d’accomplir ce modeste travail. Je remercie mes parents pour leur patience, leurs encouragements et leur soutien. Mes remerciements vont à Mr. M. MEGHATRIA d’avoirs acceptées de m'encadrer, de leurs précieux conseils et de leur disponibilité. Je tien aussi, à remercier les membres du jury de me faire l’honneur de lire et évaluer ce travail. Je remercie également Mr TEMMAR pour son aide, Mr BELOUD Med ElAmine le représentant de l’entreprise AVERROES Films ainsi tout ceux qui m’en aidé à faire ce travail, Mes remerciements vont aussi à tous les enseignants du département Génie mécanique ainsi qu’à tous les enseignants qui ont participé à notre formation. 3 Résumé L’objectif de ce projet est la conception d’une grue mécanique pour caméra l’aide du logiciel Inventor professionnelles 2010 d’Autodesk. La conception se fera en trois grandes étapes. La première consiste à rassembler des informations sur les différentes technologies dont on a besoin (grue de manutention, bras manipulateur et la motorisation. La seconde est une présentation de la conception de l’ensemble et le choix de solution des mécanismes. La dernière étant un calcul des sollicitations appliquées ainsi leur impactes sur le système par le logiciel Inventor pour une vérification et connaître la forme final de la conception. Mots clés : Inventor professionnelles 2010, grue mécanique pour caméra, calcul des sollicitations, l’impacte sur le système. 4 Table des matières Chapitre 1 : Introduction générale I.1. INTRODUCTION : ......................................................................................................................... 2 I.2.CAHIER DES CHARGES : ............................................................................................................. 2 I.3. OBJECTIF : ..................................................................................................................................... 3 Chapitre 2 : Synthèse bibliographique II.1. LES GRUES : ................................................................................................................................. 5 II.1.1. INTRODUCTION : ................................................................................................................. 5 II.1.2.DIFFERENTS TYPES DE GRUES : ....................................................................................... 5 II.1.2.1 GRUES A TOUR : ............................................................................................................ 6 II.1.2.2. GRUES MOBILES : ......................................................................................................... 7 II.1.2.3. GRUES SPECIALES : ..................................................................................................... 8 II.2. BRAS MANIPULATEUR : ........................................................................................................... 9 II.2.1. INTRODUCTION : ................................................................................................................. 9 II.2.2. DEFINITION D'UN ROBOT : .............................................................................................. 10 II.2.3. REPRESENTATION DES TRANSFORMATIONS RIGIDES : .......................................... 10 II.2.3.1. NOTATIONS ET DEFINITIONS : ................................................................................ 10 II.2.3.2. ROTATIONS : ............................................................................................................... 11 II.2.3.3. TRANSFORMATIONS RIGIDES : ............................................................................... 23 II.2.3.4. DESCRIPTION DES BRAS MANIPULATEURS : ...................................................... 26 II.2.3.5. CHAINE CINEMATIQUE D’UN BRAS MANIPULATEUR : .................................... 26 II.2.3.6. PARAMETRES DE DENAVIT-HARTENBERG MODIFIES : .................................... 28 II.2.3.7. RELATIONS GEOMETRIQUES : ................................................................................ 31 5 Chapitre 3 : Etude de la motorisation III.1.MOTEUR ELECTRIQUE : ......................................................................................................... 33 III.1.1.INTRODUCTION : ............................................................................................................... 33 III.1.2. LES MOTEURS ASYNCHRONES :................................................................................... 33 III.1.2.1. STRUCTURES : ........................................................................................................... 34 III.1.3. LES MOTEURS A COLLECTEUR MECANIQUE : .......................................................... 37 III.1.4. LES MACHINES SYNCHRONES ..................................................................................... 39 III.1.4.1. PAS A PAS A AIMANTS :........................................................................................... 39 Chapitre 4 : Conception du système IV.1.INTRODUCTION ....................................................................................................................... 42 IV.2 DEFINITION DE LA CAO ........................................................................................................ 42 IV. 2.1. LES AVANTAGES ET LES INCONVENIANTS DE LA CAO ........................................ 42 IV.3 SOLUTIONS REALISEES SOUS LOGICIEL INVENTOR D’ AUTODESK ........................... 42 IV.3.1.INTERFACE......................................................................................................................... 43 IV.3.2 AVANTAGES DU LOGICIEL ............................................................................................ 46 IV.4.PRESENTATION DE LA CONCEPTION ET LES CRITERES DE CHOIX............................. 47 IV.4.1.LA GRUE ............................................................................................................................. 48 IV.4.1.1.BRAS ET ARTICULATIONS ....................................................................................... 49 IV.4.1.2.TREPIED ....................................................................................................................... 50 IV.4.2.TETE DE LA GRUE......................................................................................................... 51 IV.4.2.1.CORNIERE SUPERIEURE ............................................................................................... 53 IV.4.2.2.CORNIERE INTERMEDIAIRE .................................................................................... 54 IV.4.2.3.CORNIERE INFERIEURE ............................................................................................ 54 IV.5.ETUDE ET SIMULATION SUR INVENTOR ........................................................................... 55 IV.5.1.DIMENSIONNEMENT ET CHOIX DES MOTEURS ........................................................ 55 IV.5.1.1.CALCUL DU COUPLE ................................................................................................. 55 IV.5.1.2.CHOIX DES MOTEURS .............................................................................................. 56 6 IV.5.2.CALCUL DE L’IMPACT DU POIDS DE LA CAMERA SUR LA TETE DE LA GRUE .............................................................................................................................................. 57 IV.5.3.CALCUL DE L’IMPACT DES FORCES SUR LES BRAS DE LA GRUE ...................... 58 IV.5.3.1.CALCUL L’IMPACT DES FORCES SUR LES BARRE RALLONGE ....................... 58 IV.5.3.2.CALCUL DE L’IMPACT DES FORCES SUR LE BRAS DE MANIPULATION ....... 59 V. CONCLUSION ...................................................................................................................... 61 ANNEXES ...................................................................................................................................... ANNEXE (A) : DESSIN D’ENSEMBLE DE LA GRUE ANNEXE (B) : DESSIN DE DEFINITION DES DIFFERENTES PIECES DE LA GRUE .................................................................................................................................. BIBLIOGRAPHIE 7 Liste des figures Figure II.1 : Grues à tour 6 Figure II.2 : Grues mobiles 8 Figure II.3 : Bras de manipulateur 10 Figure II.4 : Changement de base des coordonnées d’un point 12 Figure II.5 : Rotation d’un solide autour d’un point fixe 13 Figure II.6 : Exemple de rotation plane 14 Figure II.7 : Rotations successives autour d’axes non fixes 17 Figure II.8 : Rotations successives autour d’axes fixes 18 Figure II.9 : Rotations successives dans le paramétrage par les angles d’Euler 20 Figure II.10 : Rotations successives dans le paramétrage par les angles de roulis, tangage 22 Figure II.11 : Transformation rigide du solide S 23 Figure II.12 : Représentation d'un bras manipulateur 26 Figure II.13 : Bras manipulateurs de type anthropomorphe et SCARA 27 Figure II.14 : Chaîne cinématique d’un bras manipulateur série 27 Figure II.15 : Paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés 29 Figure II.16 : Placements respectifs des repères Rn et du point On+1 29 Figure II.17 : Repérage et paramétrage d’un bras manipulateur de type 6R selon la méthode des paramètres de Denavit-Hartenberg modifiés 30 Figure III.1 : Structure « Shaded Pole » en U à 2 pôles 34 Figure III.2 : a : Structure 4 pôles à spires de Frager 34 b : exemple de ventilateur 2 pôles 34 Figure III.3 : Moteurs asynchrones « monophasés » à condensateur de déphasage 35 Figure III.4 : Moteur asynchrone (SIMU) associé à un frein pour volets roulants 36 Figure III.5 : Coupe du moteur chemisé et pompe de circulateur de chauffage (Salmson) 37 Figure III.6 : Allures des caractéristiques couple-vitesse des machines à collecteur à aimants permanents (flux inducteur constant) et à excitation série (moteurs universels). 38 Figure III.7 : Moteur de jouet Mabuchi 7,2 V-8,4 W 38 Figure III.8 : Moteur Lavet monophasé pour l’horlogerie 39 Figure III.9 : Structure à aimants diphasée à induit à griffes 40 Figure IV.1 : Interface d’entrée du logiciel Inventor 43 Figure IV.2 : Interface d’ésquise du logiciel Inventor 44 Figure IV.3 : Interface des pièces 3D du logiciel Inventor 44 Figure IV.4 : Interface d’ensemble du logiciel Inventor 45 8 Figure IV.5 : L’nterface du logiciel Inventor en mode simulation 45 Figure IV.6 : L’ensemble de la grue 47 Figure IV.7 : Première partie de la grue 48 Figure IV.8 : Bras et articulation de la grue 49 Figure IV.9 : Trépied 50 Figure uploads/Geographie/ untitled 1 .pdf