Guidage en translation

• INTRODUCTION:

Le guidage en translation est la solution constructive qui réalise une liaison glissière entre deux pièces ou ensembles de pièces. Le seul mouvement relatif possible entre les deux pièces ou ensembles de pièces est une translation rectiligne.

Si la liaison est parfaite, la puissance développée par les inter-efforts entre les deux solides est nulle, le torseur des efforts transmissibles par la liaison glissière d’axe X entre les deux solides S1et S2 est, en tout point de l’espace, de la forme :

La plupart des liaisons réelles se font avec frottement et le torseur des actions mécaniques transmissibles possède alors une composante en résultante suivant l’axe X.

• Expression fonctionnelle du besoin :

Le guidage en translation doit réaliser, en phase d’utilisation, deux fonctions définies par des critères :

Afin de répondre à la fonction technique FT1 il existe deux principes de solutions :

Ces 2 principes sont réalisés par une association de 2 liaisons élémentaires Ce sont des guidages «isostatiques » 

    Ils mettent en œuvre, entre les deux ensembles (glissière et coulisseau), les zones de contact strictement nécessaires et suffisantes, qui conservent un seul degré de liberté en translation : Tx

Dans la réalité pour assurer la fonction FT2 : il est impossible d’utiliser des contacts ponctuel ou linéique. En effet pour limiter les pressions de contact et donc l’usure, il faut préserver des surfaces d’appui suffisantes.

    D’autre part la fabrication de contacts ponctuels et linéiques complique la réalisation du guidage. On remplacera donc les points et les lignes de contact par des plans de superficie réduite.

Surfaces et conditions fonctionnelles :

Exemple 1: Guidage poinçon / Support de la perforatrice:

   Pour analyser un guidage en translation, on recherche d’abord les surfaces de contact de la liaison puis les conditions fonctionnelles associées.

Guidage par arbre coulissant :

Exemple 2 : Guidage coulisseau / Corps de l’interrupteur de position :

Conditions fonctionnelles:

Coussinet : (Bronze fritté, autolubrifié, Couleur jaune doré)

Poussoir : (Acier traité, Couleur grise)

Intérêt : (Faible coefficient de frottement pour ce couple de matériaux)

Guidage de type prismatique :

Exemple: Guidage des pinces de la cordeuse:

Guidage par arbre coulissant, double colonne:

• Précision du guidage (influence du jeu) :

La précision du guidage dépend principalement :

-de la valeur du jeu interne du guidage J (jeu radial)

-de la longueur du guidage L

• Contact direct ou par interposition d’éléments antifriction :

Un jeu minimal est nécessaire au fonctionnement de la liaison glissière.

Ce jeu interne permet au coulisseau des déplacements transversaux et angulaires.

Le jeu radial dépend de l’ajustement entre le coulisseau et le guide.

La déviation angulaire est minimisée en augmentant le rapport de guidage L/D. 

• Guidages par interposition d’éléments roulants :

Les jeux (initial et d’usure) sont annulés par réglage ou par précontrainte des éléments roulants.

C’est pourquoi les constructeurs donnent les ajustements et les conditions nécessaires au montage de chaque type d’éléments roulants.

• Systèmes de rattrapage de jeu :

Afin de limiter le jeu dans le guidage, il existe de nombreux systèmes de rattrapage de jeu :

Réglages par cales à section constante.

Réglage par cale pentée.

Réglage par système à excentrique.

•  Le phénomène d’arc-boutement :

Observation : l’action mécanique extérieure F excentrée par rapport à l’axe de la glissière tend à provoquer le basculement du chariot par rapport au guide.

Définition : le phénomène d’arc-boutement se traduit par une impossibilité de déplacement du coulisseau par rapport à la glissière quelle que soit l’intensité de l’action mécanique. L’arc-boutement se produit si la distance D est suffisamment élevée.

 Intérêt : le phénomène d’arc-boutement est ici recherché afin d’assurer la fonction de blocage des pinces de la cordeuse.