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La liaison
Fiche | Sciences et technologies
Table des matières
Qu’est-ce qu’une liaison?
- La fonction de liaison est la fonction mécanique élémentaire qui permet de maintenir ensemble différentes pièces d’un objet technique.
- Un organe de liaison est une pièce intermédiaire qui est parfois nécessaire pour assurer la liaison entre d’autres pièces.
Les liaisons et les organes de liaisons peuvent être indiqués dans le schéma de construction d’un objet.
Schéma de construction d’une paire de ciseaux
Schéma de construction d’un stylo
Quelles sont les 4 caractéristiques d’une liaison?
On peut décrire une liaison à l’aide de 4 caractéristiques. Chacune de ces caractéristiques provient de l’une des paires de caractéristiques suivantes.
Les caractéristiques des liaisons
Moments dans la vidéo :
- 00:00-La liaison
- 00:45-Les caractéristiques d’une liaison
- 01:05-La liaison directe ou indirecte
- 01:54-La liaison démontable ou indémontable
- 02:37-La liaison élastique ou rigide
- 03:35-La liaison partielle ou complète
Les rivets assurent la liaison entre les tuyaux métalliques d’une chaise pliante. Il s’agit d’une liaison indirecte, indémontable, rigide et partielle.
Une liaison directe ou indirecte
Une liaison est directe lorsque des pièces tiennent ensemble sans l’intermédiaire d’un organe de liaison.
Une liaison est indirecte lorsque des pièces sont liées grâce à un ou plusieurs organes de liaison.
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La liaison entre le manche et la tige d’un tournevis est directe. En effet, la tige est encastrée dans le plastique du manche sans qu’il y ait un organe de liaison.
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La liaison entre un bouton et une chemise est indirecte. En effet, le bouton est lié à la chemise par l’intermédiaire du fil qui agit comme organe de liaison.
Une liaison démontable ou indémontable
Une liaison est démontable lorsqu’il est possible de séparer les pièces liées sans les endommager ou endommager les organes de liaison.
Une liaison est indémontable lorsqu’il est impossible de séparer les pièces liées sans les endommager ou endommager les organes de liaison.
N.B. Sur un dessin en vue éclatée, toutes les pièces qui composent une liaison indémontable demeurent liées.
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La liaison entre une bouteille d’eau réutilisable et son bouchon est démontable. En effet, il est possible de retirer le bouchon de la bouteille sans endommager l’une des composantes de la liaison.
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Des gaines de plastique sont utilisées comme organe de liaison pour lier et protéger des fils électriques. Il s’agit de liaisons indémontables. En effet, il est impossible de séparer les fils sans endommager la gaine.
Une liaison élastique ou rigide
Une liaison est élastique lorsque les pièces ou les organes de liaisons permettent un mouvement de rappel.
Il y a mouvement de rappel lorsque les pièces liées reprennent leur forme ou leur position initiale à la suite d’une déformation ou d’un mouvement.
Pour cela, il peut y avoir un dispositif de rappel, (ex. un ressort) qui assure le retour à la position initiale des pièces liées.
Une liaison est rigide lorsque les pièces ou les organes de liaison ne permettent aucun mouvement de rappel.
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Les touches d’un clavier d’ordinateur sont liées à un circuit imprimé par un organe de liaison en caoutchouc qui assure une liaison élastique. La déformation temporaire de l’organe de liaison permet à la touche de reprendre sa position initiale.
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Un manche est lié à l’arrière du corps d’une guitare par des vis qui assurent une liaison rigide. En effet, les matériaux qui composent les vis ne permettent aucune déformation.
Une liaison complète ou partielle
Une liaison est complète lorsqu’aucune des pièces liées ne peut bouger indépendamment.
Une liaison est partielle lorsqu’au moins l’une des pièces liées peut bouger indépendamment des autres.
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Le mortier est un mélange de sable et d’eau qui, une fois séché, assure une liaison complète entre les briques d’un mur. En effet, le mortier ne permet aucun mouvement entre les briques.
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Des roulements à billes assurent la liaison partielle entre les roues et les essieux d’une planche à roulettes. En effet, les roulements à billes permettent la rotation des roues indépendamment aux essieux qui demeurent immobiles.
Les degrés de liberté (ATS et STE)
Les degrés de liberté correspondent au nombre de mouvements indépendants qu’une pièce peut faire par rapport à une autre pièce avec laquelle elle est liée ou en contact.
Le degré de liberté d’une pièce est défini en fonction des mouvements qui lui sont permis par rapport aux axes x, y et z.
- Un degré de liberté est attribué pour chaque axe selon lequel un mouvement de translation est possible.
- Un degré de liberté est attribué pour chaque axe selon lequel un mouvement de rotation est possible.
Deux types de mouvement sont donc possibles pour chacun des trois axes, ce qui représente un potentiel de six degrés de liberté.
Les degrés de liberté des liaisons | ||
|---|---|---|
| Translation | Selon l’axe des x (Tx) |  |
| Selon l’axe des y (Ty) | ||
| Selon l’axe des z (Tz) | ||
| Rotation | Selon l’axe des x (Rx) | |
| Selon l’axe des y (Ry) | ||
| Selon l’axe des z (Rz) | ||
La liaison entre la tige et la tête d’un bâton de golf
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Le degré de liberté de la tête du bâton par rapport à la tige est de 0. En effet, leur liaison encastrement ne permet aucun mouvement.
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Le degré de liberté de la porte par rapport à son caisson est de 1. En effet, leur liaison pivot permet la rotation de la porte selon l’axe des Y (Ry). Limiter le degré de liberté de la porte permet de protéger la surface de la porte des impacts lors de l’ouverture du caisson.
La liaison entre la vis et l’écrou
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Le degré de liberté de l’écrou par rapport à la vis est de 2. En effet, leur liaison hélicoïdale permet la rotation et la translation selon l’axe des x (Tx et Rx).
La liaison entre un manche et le socle d’une manette de jeu vidéo
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Le degré de liberté du manche par rapport à son socle est de 3. En effet, la liaison rotule permet la rotation du manche selon l’axe des x, y et z (Rx, Ry et Rz).