Science et technologie s1425

Les types de mouvements

Un mouvement est le déplacement ou le changement de position d'un corps par rapport à un point de référence (on considère souvent un autre corps comme point de référence).

Les forces qui s'exercent sur un corps peuvent causer sa déformation. Toutefois, si l'objet résiste à la déformation, les forces peuvent alors influencer son mouvement de diverses façons. Si l'objet est immobile, les forces provoqueront son déplacement. S'il est déjà en mouvement, elles peuvent modifier la direction du mouvement ou encore en changer la vitesse (en accélérant ou en ralentissant le mouvement).

Le mouvement est essentiel en technologie puisqu'il nous permet de faire bouger certaines parties d'un objet de façon précise afin d'obtenir l'effet recherché. Les parties mobiles des objets techniques peuvent se déplacer selon trois types de mouvements réguliers:

En dessin technique, on utilise des symboles normalisés afin d'indiquer les principaux types de mouvements retrouvés dans un objet.

Le mouvement de translation rectiligne

Le mouvement de translation rectiligne est effectué par une pièce ou un objet qui se déplace en ligne droite.

Il existe une multitude d'exemples de mouvement de translation. Le déplacement d'un train sur des rails, les marches d'un escalier mécanique qui nous permettent de monter d'un étage ou encore la tranche de pain qui monte et descend dans le grille-pain en sont quelques exemples. Le mouvement de translation peut donc suivre plusieurs orientations, soit horizontale, verticale ou oblique.

Lorsque le mouvement de translation ne se fait que dans une seule direction, on dit qu'il est unidirectionnel. Par exemple, le métro qui arrive à une station suit une direction précise, de même que le clou qu'on enfonce dans une planche à l'aide d'un marteau. Cependant, il arrive parfois que le mouvement en ligne droite puisse se faire dans les deux sens comme un mouvement de va-et-vient. On dit alors qu'il est bidirectionnel ou alternatif. L'ouverture et la fermeture d'un tiroir est un mouvement bidirectionnel horizontal alors que le déplacement d'un ascenseur correspond à un mouvement bidirectionnel vertical.

Mouvement de translation unidirectionnel oblique d'un escalier mécanique

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Mouvement de translation bidirectionnel vertical d'une pompe à vélo

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Le mouvement de rotation

Le mouvement de rotation est effectué par une pièce ou un objet qui se déplace selon une trajectoire circulaire autour d'un axe.

Plusieurs objets techniques comportent des pièces qui effectuent un mouvement de rotation. Par exemple, les roues d'une bicyclette et les pales d'une éolienne effectuent une rotation complète sur elles-mêmes, autour de leur axe de rotation. Cependant, les pièces mobiles ne font pas toujours une rotation complète. La trajectoire d'une balançoire ou encore l'ouverture et la fermeture d'une porte suivent une trajectoire circulaire, mais ne font qu'une rotation partielle puisqu'elles ne parcourent qu'une partie de la trajectoire totale.

Tout comme le mouvement de translation, le mouvement de rotation peut être unidirectionnel ou bidirectionnel. Ainsi, le mouvement des aiguilles d'une horloge et le rotor d'un hélicoptère tournent toujours dans la même direction. Leur rotation est donc unidirectionnelle. À l'inverse, le bouton de commande du volume d'un radio ou la rotation d'une poignée de porte peuvent se faire dans les deux sens; ce sont donc des rotations bidirectionnelles.

Mouvement de rotation unidirectionnel des hélices d'un avion

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Mouvement de rotation bidirectionnel d'un volant de voiture

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Le mouvement hélicoïdal

Le mouvement hélicoïdal est effectué par une pièce ou un objet qui se déplace le long d'un axe fixe, en tournant autour de cet axe.

Dans certains objets, les mouvements de rotation et de translation sont combinés, ce que l'on nomme alors mouvement hélicoïdal. Par exemple, lorsqu'on enfonce une vis dans le bois, on applique une force sur la vis qui engendre un mouvement de rotation de celle-ci. À mesure que la vis effectue cette rotation, ses filets en hélice l'obligent à effectuer un mouvement de translation, car ils lui permettent de s'enfoncer dans le bois. Les deux mouvements sont donc combinés de façon simultanée.

La vis du tire-bouchon effectue un mouvement hélicoïdal

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Les symboles normalisés pour les mouvements

Les symboles normalisés sont des symboles standards qui permettent d'indiquer certaines caractéristiques d'un objet dans un dessin technique. On représente les différents types de mouvement à l'aide de flèches indiquant l'orientation et le sens du mouvement.

Types de mouvement Sens Symboles normalisés Exemples
Translation rectiligne Unidirectionnel s1425i15.jpg Mouvement d'un remonte-pente
Bidirectionnel s1425i14.jpg Mouvement d'une porte-patio
Rotation Unidirectionnel s1425i12.jpg Mouvement d'un manège
Bidirectionnel s1425i13.jpg Mouvement d'un pendule
Hélicoïdal Bidirectionnel

Mouvement d'une perceuse manuelle

 

Les organes de liaisons et de guidage influencent grandement les types de mouvement permis dans les objets techniques. De plus, à l'intérieur d'un système, un même type de mouvement peut être transmis d'une pièce à l'autre. Il peut aussi y avoir une transformation du type de mouvement à l'aide de divers mécanismes existants.

La liaison
Le guidage
Les mécanismes de transmission du mouvement
Les mécanismes de transformation du mouvement

Les vidéos
Les exercices
Les références