Mise en situation
L’objet de l’étude est le mécanisme de suspension arrière “Full floater” d’une moto tout-terrain Suzuki.
Le but de l’étude est de déterminer les valeurs de certains paramètres permettant le choix de l’amortisseur : course et vitesse d’enfoncement.
Le mécanisme est décrit sur les dessins ci-dessous (cliquer pour agrandir) :
et le schéma cinématique suivant (à imprimer, en deux exemplaires, pour faire les différents tracés) :
Le mécanisme est supposé plan. Les solides sont repérés comme suit :
- 0 : cadre de la moto
- 17 : partie haute de l’amortisseur
- 4 : partie basse de l’amortisseur
- 5 : étrier
- 19 bielle d’amortisseur
- 23 : bras oscillant
Le point \(M\) correspond au centre de la roue arrière, sa distance au point \(F\) est de \(630\;\text{mm}\)
Le débattement maximal de la roue arrière (écart entre la position la plus basse et la position la plus haute du point \(M\)) est de \(230\;\text{mm}\).
La vitesse d’enfoncement de la roue arrière est définie par \(\|\overrightarrow{V_{M \in 23/0}}\|=3\;\text{m/s}\).
Travail demandé
Déterminer la course maximale de l’amortisseur (faire et justifier les tracés sur un schéma cinématique imprimé pleine page).
étapes intermédiaires
En utilisant l’information sur l’échelle du dessin donnée dans l’énoncé, tracer un trait horizontal représentant la position haute du point \(M\).
Étudier le mouvement de 23/0 pour définir puis tracer les trajectoires \(T_{M\in 23/0}\) et \(T_{E\in 23/0}\).
En déduire la position du point \(M’\) (point \(M\) en position haute).
Utiliser le fait que 23 est un solide pour justifier et placer le point \(E’\) (point \(E\) quand le point \(M\) est en position haute).
Expliquer pourquoi \(T_{E\in 23/0}=T_{E\in 19/0}\), et pourquoi \(T_{C\in 5/0}=T_{C\in 19/0}\).
Étudier le mouvement de 5/0 pour définir puis tracer les trajectoires \(T_{C\in 5/0}\) et \(T_{B\in 5/0}\).
Utiliser le fait que 19 est un solide pour justifier et placer le point \(C’\) (point \(C\) quand le point \(M\) est en position haute).
Utiliser le fait que 5 est un solide pour justifier et placer le point \(B’\) (point \(B\) quand le point \(M\) est en position haute).
Course de l’amortisseur :
Déterminer vitesse d’enfoncement de l’amortisseur (faire et justifier les tracés sur un schéma cinématique imprimé pleine page).
étapes intermédiaires
En étudiant le mouvement de \(23/0\), déterminer la direction de \(\overrightarrow{V_{M \in 23/0}}\), puis tracer cette vitesse (une flèche aussi longue que possible, sans soucis d’échelle).
Écrire la relation entre \(\|\overrightarrow{V_{M \in 23/0}}\|\), \(|\omega_{23/0}\|\) et une dimension du mécanisme.
Faire de même avec \(\|\overrightarrow{V_{E \in 23/0}}\|\)
Résoudre ce système d’équations pour déduire la valeur de \(\|\overrightarrow{V_{E \in 23/0}}\|\)
…
