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1 AVANT AVANT AVANT AVANT PROPOS PROPOS PROPOS PROPOS ET ET ET ET GENERALITES GENERALITES GENERALITES GENERALITES développement des sciences et de la technique moderne reste et pour toujours indissolublement lié soit disons à la fabrication des machines nouvelles qui sont destinées à rendre le travail de l'homme plus productif et plus facile et à lui donner les moyens d’étudier les lois de la nature et de la vie humaine. Toute machine a pour but de se substituer à l'homme afin de diminuer l'effort physique et d'accroître le rendement. Parfois, la machine se substitue à l'homme non seulement dans son travail physique mais aussi dans ses fonctions intellectuelles. C'est ainsi que les machines à calculer aident l'homme ou le remplacent même pour effectuer diverses opérations mathématiques. Ainsi ces machines informatiques traitent un grand nombre de données que l’homme y introduit et fournissent l'information voulue, et ainsi suite… Les machines que l’homme a conçu d’ores et déjà, peuvent diriger des processus de production et bien d'autres opérations conformément aux programmes établis à l'avance, et parfois même elles assurent automatiquement le déroulement des processus permettant d'obtenir le meilleur résultat possible. Enfin, les machines peuvent parfois remplacer certains organes de l’homme tels que : le bras (mécanismes des manipulateurs) que représente la figure (a), le cœur (mécanisme du cœur- artificiel), etc... La notion de machine comprend donc une large gamme d'objets très divers, que l'homme emploie, dans l’exercice de ses fonctions physiologiques et dans celui de son travail. Figure a – pour Mécanisme Spatial du Manipulateur Le 2 D'une manière générale ; on peut dire sans ambiguïté que la machine est un dispositif que l’homme crée pour : - découvrir et mettre à profit les lois de la nature, pour faciliter son travail physique et intellectuel et le rendre plus productif, tout ceci en la substituant – soit partiellement ou intégralement - à son effort ou à un organe (figure b). On peut donner une définition plus concise: La machine est un objet qui produit des mouvements mécaniques visant à transformer de l'énergie, de la matière, et de l'information. Du point de vue de leurs fonctions, les machines se répartissent dans les catégories suivantes: a.. machines énergétiques. c.. machines informatiques. b.. machines de travail. d.. machines cybernétiques. Figure b – pour Diversité de Machines a / broche (2) sur un bâti (1); b/ rotor de turbine (3) sur des paliers (4); c/ camion semi-remorque; d/ drague à roue-pelle, 5/ contrepoids (6) & e/ grue à flèche double articulée; f/ étau limeur La machine énergétique transforme une énergie quelconque en une énergie mécanique et inversement. Dans le premier cas c'est une machine motrice (moteur) dans le second cas c'est machine génératrice (générateur). Quand à la machine de travail, elle transforme la matière. On distingue deux sortes de machines de travail: les machines de transport et les machines technologiques. La machine de transport est donc une machine de travail dont les 3 capacités de transformation de la matière se réduisent au changement de la position de l'objet. Par contre, la machine technologique est une machine de travail qui transforme la matière tout en changeant la forme, les propriétés et la position du matériau ou de l'objet à travailler. Quand à la machine informatique elle traite essentiellement de l'information. On distingue deux types de machines informatiques: les machines de commande et les machines mathématiques. La machine de commande est une machine analogique qui, en traitant l'information (données de contrôle, données de mesure, etc... ), se sert des résultats obtenus pour commander une autre machine énergétique ou de travail. En contraste à ceci, la machine mathématique (numérique ou digitale) est une machine qui transforme l'information mise sous une formulation mathématique, c'est à dire exprimée par des nombres ou par des algorithmes. Enfin, la machine cybernétique est une machine qui reproduit ou simule différents processus mécaniques, physiologiques ou biologiques propres à l'homme ou à la nature vivante et qui possède des rudiments d'intelligence artificielle. Parmi les machines énergétiques on peut citer les moteurs électriques, les moteurs à combustion interne, les turbines, etc... Parmi les machines de transport on peut citer les locomotives munies de turbines à vapeur, les véhicules automobiles, les tracteurs, les monte-- charges, les ascenseurs, les transporteurs à bande, même les convoyeurs de toutes sortes, etc... La classe des machines technologiques reste particulièrement riche. On y trouve les machines outils, les machines textiles, les machines agricoles, les machines métallurgiques, les machines de toute l'industrie alimentaire, etc... On souligne que, pour créer une machine, l'homme doit mettre en oeuvre les dernières réalisations des mathématiques, de la physique, de la chimie, de l'électrotechnique, de l'électronique, etc... Les dispositifs qui font fonctionner les machines tout en assurant l'exécution des divers mouvements sont fondés sur des principes très variés tant pour la production des mouvements que pour la production du travail et la transformation de l'énergie. Les machines les plus perfectionnées soient elles, sophistiquées et fort complexes si on peut dire, réunissent généralement un grand nombre de dispositifs dont le fonctionnement est fondé sur des principes: de mécanique, de physique, de thermodynamique, d'hydraulique, d'électricité et d'électronique. 4 La science qui étudie les machines mécaniques du point de vue des lois de mouvement de leurs organes et des forces auxquelles ils sont soumises porte le nom de: Mécanique des Machines. On note aussi qu'un système de corps destiné à transformer le mouvement d'un ou de plusieurs corps en des mouvements déterminés d'un ou d'autres corps est appelé: mécanisme. Les mécanismes qu'on voit dans une machine sont extrêmement variés on le sait. Certains d'entre eux ne comportent que des corps solides. D'autres incluent aussi comme parties intégrantes des corps fluides, des dispositifs électriques, magnétiques et autres. Les mécanismes de cette espèce sont appelés respectivement: mécanisme hydraulique, mécanisme électrique, mécanisme magnétique. Malgré la différence entre les fonctions des divers mécanismes leur structure, cinématique et dynamique présentent beaucoup de traits communs. Par exemple, le mécanisme du moteur traditionnel à piston (à combustion interne), le mécanisme de la presse à excentrique et le mécanisme d'entraînement de la lame d'une faucheuse à barre de coupe sont fondés tous sur le même principe du mécanisme de la bielle -manivelle. Le mécanisme d'entraînement d'outils de la raboteuse et le Mécanisme de la pompe rotative utilisent le même principe du mécanisme à coulisse. Aussi est-il possible, soit en étudiant les mécanismes de différentes destinations, d'appliquer des méthodes générales fondées sur les principes fondamentaux de la mécanique moderne. En effet, la mécanique englobe généralement: la statique, la cinématique et la dynamique des corps absolument rigides aussi bien que des corps élastiques. En étudiant les mécanismes, nous pouvons le plus souvent considérer les corps solides formant un mécanisme comme étant d'une rigidité parfaite, étant donné que les déplacements provoqués par les déformations élastiques des corps sont faibles comparés aux déplacements subis par les corps eux - même et par leurs points isolés. Si nous admettons que les mécanismes ne comprennent que des corps solides, l'analyse cinématique et dynamique n'exige que la connaissance des méthodes de la mécanique générale (fondamentale et théorique). Par contre, pour analyser les propriétés cinématiques et dynamiques d'un mécanisme en tenant compte de l'élasticité des ses éléments, on doit ajouter aux méthodes de la mécanique générale celles qui relèvent de la Résistance des Matériaux, de la Théorie de l'Elasticité et de la Théorie des Oscillations. S'il ya dans le mécanisme des corps liquides ou gazeux, l'analyse cinématique et dynamique doit comporter des informations de la Mécanique des Fluides ou et de la Thermodynamique. 5 La Théorie des Mécanismes étudie les propriétés des différents mécanismes usuels employés dans les machines, les appareils et les dispositifs les plus variés. On y étudie la théorie générale de la formation des mécanismes en tant que collection de corps associés, susceptibles de produire différents mouvements. Les caractéristiques cinématiques et dynamiques des mécanismes y sont considérées en fonction de leurs paramètres géométriques et des forces qui sollicitent le mécanisme. La Théorie des Mécanismes constitue donc la base de la Mécanique des Machines,- car l'étude des propriétés des mécanismes isolés ou de groupe de mécanismes est nécessaire pour passer à l'étude des ensembles et des sous-ensembles des mécanismes formant ainsi la machine donc à l'étude de la machine elle même. En bref, la Théorie des Mécanismes est la première discipline qui initie l'étudiant - ingénieur à l'ensemble des cours généraux et spéciaux. Elle vise à initier l'utilisateur aux cours consacrés aux Eléments de Machines, à la Technologie des Fabrications Mécaniques, aux Calculs et Projets de Machines. Conjointement avec les cours.- de la Mécanique Générale, de la Résistance des Matériaux et de la Construction Mécanique, la Théorie des Mécanismes forme un cycle complet de disciplines appelé à assurer la formation générale des futurs ingénieurs. uploads/Industriel/ theorie-de-mecanisme-0.pdf