Débattement vertical

Le mécanisme de suspension est modélisé ci-dessous, on peut distinguer 5 classes d’équivalence cinématique : le cadre S0, le levier S3, la biellette S2, le bras oscillant S1, la partie tige S4 de l’amortisseur et la partie corps S5 de l’amortisseur. Le ressort 7 étant un solide déformable, il n’est pas répertorié dans ce bilan.

Lorsqu’un obstacle percute la roue arrière, celle-ci est projetée vers le haut. Le bras oscillant S1 pivote autour de l’axe (H,z) de la liaison pivot, réalisée par 2 roulements à contact radial, avec le cadre S0. La biellette S2, en liaison pivot d’axe (F,z) avec le bras oscillant, est entraînée et pousse le levier S3 avec lequel elle a une liaison pivot d’axe (D,z).

Le levier S3 pivote alors autour de l'axe (B,z) de la liaison pivot avec le cadre S0. La partie tige S4 de l’amortisseur, en liaison pivot d’axe (C,z) avec le levier S3, est poussée par celui-ci et rentre dans la partie corps S5 de l’amortisseur. S4 et S5 sont en liaison pivot glissant d’axe (E,x1).

Le déplacement de la tige S4 de l’amortisseur par rapport au corps S5 de l'amortisseur, lors de sa rentrée, comprime le ressort 7, ce qui va permettre d’emmagasiner l’énergie mécanique et donc de freiner la montée de la roue pour assurer le contact roue/sol.

1 - Détermination des mouvements et trajectoires 

= 30 min

Répondre aux questions sur le DR1 et effectuer les tracés sur le DR2 qui représente le VTT avec l’amortisseur arrière dans sa position complètement sortie.

Vous allez réaliser une analyse géométrique de la suspension afin de valider le critère de débattement. Vous devez vérifier que la valeur de course de l'amortisseur permet d'obtenir le débattement minimum spécifié au cahier des charges.

Question 1 - A l'aide des schémas cinématiques ci-dessus, identifier le nom et l'axe des liaisons aux points A, B, C, D, E, F et H.

Question 2 - Définir la nature du mouvement de S1/S0, définir et tracer les trajectoires T_F∈S1/S0 et T_G∈S1/S0.

Question 3 - Définir la nature du mouvement de S3/S0, définir et tracer les trajectoires T_C∈S3/S0 et T_D∈S3/S0.

Question 4 - Définir la nature du mouvement de S4/S5, définir et tracer la trajectoire T_C∈S4/S5.

 

2 - Débattement vertical

= 60 min

Question 5 - Relever dans la Présentation ou dans la documentation technique :

• la course de l'amortisseur,
• le débattement minimum du cahier des charges.

Question 6 - Convertir la course de l'amortisseur à l'échelle du DR2.

Question 7 - En tenant compte de la valeur calculée à la Question 6, reporter sur la trajectoire T_C∈S3/S0 le point C, appelé C’, lorsque l'amortisseur est complètement rentré.

Question 8 - Trouver alors la nouvelle position du point D, nommé D’.

Question 9 - Réaliser les tracés nécessaires afin de coter le débattement vertical du point G.

Question 10 - Conclure quant à la validation du critère de débattement imposé par le cahier des charges fonctionnel

3 - Validation sur modèle 3D

= 20 min

Télécharger et dézipper le dossier ci-dessous :



Ouvrir le fichier Etude-suspension.SLDASM.



Attention ne changer pas la position de la suspension arrière pour ne pas influencer les résultats suivants. Sinon fermer le fichier sur SolidWorks sans enregistrer et l'ouvrir à nouveau.

Cliquer sur l'onglet Meca3d au dessus de l'arborescence à gauche.



Faire un clic droit sur Mécanisme puis Construction automatique, le mécanisme est construit de manière automatique et les liaisons ont toutes été crées :



Dans l'arborescence de Meca3D, faire un clic droit sur Analyse puis Calcul mécanique. Vous obtenez la fenêtre de paramétrage suivante :



Lire les informations et cliquer sur Continuer. Vous obtenez ensuite la fenêtre suivante :



Paramétrage de la simulation :

• Type d'étude : choisir Géométrique, cette étude nous permettra de visualiser la position des différentes pièces du mécanisme lors du mouvement.
• Nombre de position : 100.
• Liaison : la liaison qui nous intéresse ici est celle qui concerne les deux classes d'équivalence cinématiques S4 et S5 qui composent l'amortisseur "fox", retrouver cette liaison dans la liste.
• Composante : dans ce cas c'est le mouvement de translation qu'il faut sélectionner.
• Positions : laisser la position initiale à 0 et indiquer la position finale de l'amortisseur correspondant à la course. Attention les unités sont en mètres.

Une fois le paramétrage correctement réalisé, lancer le calcul   puis cliquer sur .

Pour visualiser la simulation, faire un clic droit sur Résultats puis Simulation. Lancer la lecture.

Pour afficher une trajectoire particulière afin de pouvoir exploiter les résultats de calculs, dans l'arborescence de Meca3D, faire un clic droit sur Trajectoire puis Ajouter.



Cliquer sur un point correspondant au centre de la roue arrière dans la fenêtre graphique de SolidWorks puis Ok.



La trajectoire est créée dans l'arborescence, les résultats de l'étude sont disponibles par un clic droit dessus puis Consulter.



Question 11 - Relever les valeurs nécessaires et calculer le débattement vertical. Est-ce en accord avec votre étude précédente ?