Cours mécanique industrielle

Cours mécanique industrielle, les mécaniciens et mécaniciennes en industrie installent, entretiennent et réparent des systèmes électriques, mécaniques, hydrauliques, pneumatiques et des automates programmables.

1. Cours mécanique industrielle principes de base de la mécanique industrielle

1.1. Les forces et les mouvements

La mécanique industrielle repose sur les principes fondamentaux de la mécanique classique (ou mécanique newtonienne), qui traite des forces appliquées sur des corps et de leurs mouvements. Voici les concepts clés :

• Force : Une force est une action qui tend à modifier le mouvement d’un corps. Elle est exprimée en newtons (N). Les forces peuvent être des forces externes (poids, poussée, traction) ou internes (tensions mécaniques dans une machine).
• Mouvement : Le mouvement est la variation de la position d’un corps dans l’espace au cours du temps. Il peut être de plusieurs types :
  • Translation : Mouvement en ligne droite.
  • Rotation : Mouvement autour d’un axe fixe.
  • Mouvement oscillatoire : Mouvement de va-et-vient, comme un pendule.

1.1.1. Les types de forces

• Force gravitationnelle : Force exercée par la Terre sur les objets (le poids).
• Force normale : Force perpendiculaire à une surface qui empêche un objet de tomber à travers cette surface.
• Frottement : Force qui s’oppose au mouvement d’un objet sur une surface.

1.1.2. La loi de Newton

• 1ère loi de Newton (principe d’inertie) : Un corps reste en repos ou en mouvement rectiligne uniforme, à moins qu’une force externe n’agisse sur lui.
• 2ème loi de Newton : La force appliquée sur un objet est proportionnelle à sa masse et à l’accélération qu’il subit : F = m × a.
• 3ème loi de Newton (principe d’action-réaction) : Pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée.

1.2. Systèmes mécaniques courants

Les machines industrielles sont constituées de systèmes mécaniques qui effectuent différentes tâches. Voici certains des systèmes les plus utilisés :

1.2.1. Les engrenages

Les engrenages sont utilisés pour transmettre un mouvement rotatif et modifier la vitesse ou le couple entre des composants de la machine.

• Engrenage droit : Utilisé pour transmettre des mouvements de rotation entre des axes parallèles.
• Engrenage conique : Utilisé pour transmettre le mouvement entre des axes perpendiculaires.
• Engrenage hélicoïdal : Permet une transmission de puissance plus fluide et silencieuse par rapport à l’engrenage droit.

1.2.2. Les roulements

Les roulements sont des composants mécaniques qui permettent de réduire les frottements entre des pièces en mouvement.

• Roulements à billes : Utilisés pour les charges radiales légères à moyennes et permettent de réduire les frictions lors du mouvement de rotation.
• Roulements à rouleaux : Capables de supporter des charges plus importantes.

1.2.3. Systèmes de transmission par courroie

Les courroies sont des éléments flexibles qui permettent de transmettre la puissance entre des poulies.

• Courroie trapézoïdale : Utilisée pour la transmission de puissance entre deux axes parallèles avec une friction élevée.
• Courroie crantée : Utilisée pour les applications où il est important d’éviter tout glissement.

1.2.4. Poulies et câbles

Les poulies sont utilisées pour soulever des charges ou pour transmettre le mouvement avec un câble ou une courroie. Les systèmes de poulies permettent de multiplier la force appliquée, facilitant ainsi la manipulation de charges lourdes.

1.3. La lubrification

La lubrification est essentielle pour minimiser l’usure et la friction entre les pièces en mouvement d’une machine. Elle permet également de dissiper la chaleur générée par les frottements.

• Lubrifiants : Ils peuvent être sous forme d’huiles, de graisses ou de solides (comme le graphite) selon l’application.
• Systèmes de lubrification : Ils peuvent être manuels ou automatisés, avec des systèmes centralisés qui distribuent le lubrifiant aux différents points critiques de la machine.