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Cours
Responsable(s) Raynald Guilbault

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Raynald Guilbault


PLAN DE COURS

Été 2019
MEC729 : Mécanismes et dynamique des machines (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC222    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 65,0 % 35,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Analyser et concevoir des mécanismes en tenant compte des aspects cinématiques et dynamiques.

À la fin de ce cours, l’étudiant ou l’étudiante sera en mesure :
• d’analyser les caractéristiques cinématiques et cinétiques d’un mécanisme;
• de concevoir un mécanisme devant exécuter un mouvement donné ou transmettre une force;
• de choisir les modifications nécessaires pour obtenir une transmission optimale des efforts dans un mécanisme;
• d’équilibrer un mécanisme.

Introduction à la synthèse et à l'analyse des mécanismes et des machines. Applications de la cinématique et de la dynamique à la synthèse et à l'analyse des mécanismes, des cames, engrenages et moteurs, étude du balancement de machines. Étude des mécanismes, cinématique des membrures, étude des cames, étude des engrenages et des trains d'engrenage, synthèse des mécanismes, dynamique des machines, calcul des forces dynamiques, équilibrage des machines tournantes, dynamique des moteurs.



Objectifs du cours
  • Fournir à l’étudiant les connaissances nécessaires à l’analyse de la cinématique des mécanismes à membrures, des cames, des engrenages et des moteurs.
  • Fournir à l’étudiant les notions de base de la synthèse des mécanismes à membrures.
  • Donner à l’étudiant les méthodes de détermination des forces dans chaque membrure.
  • Donner à l’étudiant les techniques d’équilibrage des mécanismes.

 




Stratégies pédagogiques
  • Trois (3) heures de cours magistral par semaine;
  • Deux (2) heures de travaux pratiques par semaine;
  • Un (1) projet en équipe de quatre (4) étudiants.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 15:30 - 17:30 Travaux pratiques
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Aidin Delnavaz Activité de cours cc-AIDIN.DELNAVAZ@etsmtl.ca



Cours
Période Activités
1

 

Cours 1: Définitions de la cinématique, positions extrêmes et angle de transmission des mécanismes

Degrés de liberté, types de mouvement, définition des joints, condition de Grashof, transformations de mouvement. Définitions des générations de fonction, de parcours et de mouvement. Étude des positions extrêmes, limites et point mort des mécanismes à quatre membrures et des systèmes bielle-manivelle.

 

2

 

Cours 2: Analyse des positions et vitesses (méthode de centre instantané de rotation)

Analyse par la méthode de la position complexe.  Applications aux mécanismes à quatre membrures, aux systèmes bielle-manivelle et bielle-manivelle inversée. Équations de Freudenstein. Définition des centres instantanés de rotation et applications.

 

3

 

Cours 3: Analyse des vitesses et accélérations (méthode graphique)

Calcul des vitesses et accélérations de n’importe quel point d’un mécanisme par la méthode graphique. Applications aux mécanismes à quatre membrures, aux systèmes bielle-manivelle, bielle-manivelle inversée et aux mécanismes en contact direct. Accélération de coriolis.

 

4

 

Cours 4: Synthèse graphique des mécanismes

Synthèse des mécanismes à quatre membrures, bielle-manivelle et bielle-manivelle inversée avec deux positions connues, et définition des pôles.  Synthèse de mécanismes avec trois positions connues et synthèse de mécanismes à retour rapide.

 

5

 

Cours 5: Synthèse analytique des mécanismes

Rapport de vitesses angulaires, avantage mécanique, points de précision, génération de mouvement à deux, trois, quatre et cinq positions, génération de parcours et de fonction.

 

6

 

Cours 6: Cames - Partie I

Conception graphique, types de came, types de mouvement, courbes trigonométriques (harmoniques et cycloïdes), courbes paraboliques et cubiques.

 

7

 

Cours 7: Cames - Partie II

Courbes polynomiales, synthèse d’une came, rayon de galet, angle de pression, rayons de la came, longueur de plateau, mouvements composés.

 

8

 

Cours 8: Engrenages cylindriques, concourants et gauches

Roues de friction, conditions d’engrènement, engrenages cylindriques droits, développante de cercle, paramètres de définitions.  Conception des engrenages, taillage des dentures normalisées, corrections des dentures, interférence de taillage et de fonctionnement. Conception, taillage, roues coniques et hypoïdes et engrenages à vis sans fin.

 

9

 

Cours 9: Trains d’engrenages

Trains simples, trains composés, synthèse des trains composés, trains planétaires ou trains épicycloïdaux.

 

10

 

Cours 10: Analyse dynamique des forces

Méthode de Newton, systèmes à trois et quatre membrures, bielle-manivelle et bielle-manivelle inversée.  Méthode du travail virtuel, calcul des couples dynamiques, conception des roues d’inertie.

 

11

 

Cours 11: Équilibrage dynamique des rotors et mécanismes

Méthodes graphique et analytique, équilibrage des forces et des moments, équilibrage statique d’un mécanisme à quatre membrures.

 

12

 

Cours 12: Dynamique des moteurs

Étude du fonctionnement et du design d’un moteur (cycles de combustion).  Cinématique du système bielle-manivelle-piston.  Force et couple produits par la pression des gaz. Masses équivalentes, volant d’inertie.  Balancement d’un moteur à cylindre unique.

 

13

 

Cours 13: Dynamique des moteurs multicylindres

Étude du fonctionnement et du design d’un moteur (cycles de combustion et d’allumage).  Moteurs à configuration en ligne ou en V.  Balancement d’un moteur multicylindre.

 

 

 




Laboratoires et travaux pratiques
  • Pour les TP, voir la section Autres informations
     



Utilisation d'outils d'ingénierie

N/A




Évaluation
Activités Descriptions %
Laboratoire    
Devoir et exercices Devoirs occasionnels et exercices en classe (points en prime ajoutés à la note du projet)  
Projet Projet de session en équipe de quatre étudiants 30
Intra Deux contrôles (20 % chacun) 40
Final Examen final 30

 




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

N/A




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire
  • Norton, R.L. « Design of machinery », 5e edition, McGraw Hill, 2012.



Ouvrages de références
  • Guilbault, R. « Mécanismes et dynamique des machines », Notes de cours, Hiver 2006.
  • Martin, G.H. «Kinematics and dynamics of machines », 1e edition, MacGraw Hill, 1982.
  • Mabie, H.H. et Reinholtz, C. F. « Mechanisms and dynamics of machinery », 4e edition, John Wiley, 1987.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://cours.etsmtl.ca/mec729




Autres informations

Calendrier Été 2019 – MEC729 Groupe 01

Cours : Mercredi de 13h30 à 17h00, local : B-3418

TP : Mardi de 15h30 à 17h30, local : B-3414

 

 

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

Samedi

 

1.

29 avril

Début des cours

30 avril

1er mai

Cours 1

 

2 mai

3 mai

4 mai

 

2.

6 mai

 

7 mai

TP 1

8 mai

Cours 2

9 mai

10 mai

11 mai

 

3.

13 mai

14 mai

TP 2

 

15 mai

Cours 3

16 mai

 

17 mai

18 mai

 

4.

20 mai

Congé férié Journée nat. des patriotes

21 mai

Horaire du lundi

22 mai

Cours 4

23 mai

 

24 mai

25 mai

 

5.

27 mai

28 mai

TP 3

 

29 mai

Cours 5

30 mai

31 mai

1er juin

 

6.

3 juin

4 juin

TP 4

Contrôle 1

5 juin

Cours 6

6 juin

 

7 juin

8 juin

 

7.

10 juin

11 juin

TP 5

12 juin

Cours 7

13 juin

 

14 juin

15 juin

 

8.

17 juin

18 juin

TP 6

 

19 juin

Cours 8

20 juin

 

21 juin

 

22 juin

 

 

9.

24 juin

Congé férié Fête nat. du Québec

25 juin

TP 7

 

26 juin

Horaire du lundi

27 juin

28 juin

 

29 juin

 

 

10.

1er juillet

Congé férié Fête du Canada

2 juillet

TP 8

Contrôle 2

3 juillet

Cours 9

4 juillet

5 juillet

6 juillet

 

11.

8 juillet

 

9 juillet

TP 9

 

10 juillet

Cours 10

11 juillet

 

12 juillet

13 juillet

 

12.

15 juillet

16 juillet

TP 10

 

17 juillet

Cours 11

18 juillet

 

19 juillet

20 juillet

 

13.

22 juillet

23 juillet

TP 11

 

24 juillet

Cours 12

25 juillet

 

26 juillet

27 juillet

 

14.

29 juillet

30 juillet

TP 12

31 juillet

Cours 13

Fin des cours

 

 

 

 

 

Période d’examens : 1er au 10 août 2019