Pourquoi la vitesse ressemble-t-elle à un sinus, alors que la levée n’est pas un cosinus parfait ?

La course du poussoir suit la géométrie d’un cercle décalé et n’est proche de l’harmonique que si e ≪ R. La vitesse est la dérivée temporelle de la course à ω constante, d’où une courbe vy proche d’un sinus, tandis que s(θ) s’écarte un peu d’un cosinus pur.

Met-on un poussoir à pointe dans les machines ?

Comme schéma de calcul — oui ; comme pièce — rarement : la pointe donne une pression de contact énorme et s’use vite. En pratique, galet ou poussoir plat. On garde la pointe pour que le point de contact soit univoque.

Que signifie « vitesse estimée » ?

C’est la vy cinématique issue de la géométrie et de ω constante, sans inertie, décollement ni frottement. En dynamique, le poussoir peut décrocher du profil ; ici le contact est pris continu.

Comment l’excentricité change-t-elle la course ?

Plus e est grand, plus la course (écart haut–bas) et le |vy| maximal augmentent. Pour e = 0 le disque est concentrique à l’axe, le poussoir ne bouge pas. Le décalage est précisément le paramètre qui crée le mouvement.

Came et poussoir

Came circulaire excentrée et poussoir à pointe : levée et estimation de la vitesse.

À propos du modèle

La came et le poussoir : une came circulaire excentrée transforme une rotation uniforme en va-et-vient d’un poussoir à pointe. Le centre géométrique du disque est décalé de e par rapport à l’axe de rotation ; le contact est pris ponctuel. La levée depuis la position basse est fixée par le rayon R, l’excentricité e et l’angle θ. La vitesse du poussoir est la dérivée de la course à ω constante de la came (à l’écran — estimation par différences finies). Pas de frottement, ni de décollement, ni d’inertie : le contact est permanent. Les cames réelles ajoutent un palier et une accélération polynomiale ; ici le mouvement est presque harmonique, à titre pédagogique.

Public : Théorie des mécanismes : cames, loi de mouvement du poussoir.

Notions clés

came
poussoir à pointe
excentricité
levée du poussoir
mouvement alternatif
angle de pression

Comment ça marche

La came circulaire tourne autour d’un centre décalé ; le poussoir à pointe glisse à la verticale dans une rainure. La hauteur de contact donne y(θ) ; vy est estimée par différences finies. À l’écran : le disque, le poussoir et les y, vy courants. Les profils réels ajoutent un palier et une accélération douce ; ici — un cercle excentré comme point de départ pédagogique.

Questions fréquentes

Pourquoi la vitesse ressemble-t-elle à un sinus, alors que la levée n’est pas un cosinus parfait ?: La course du poussoir suit la géométrie d’un cercle décalé et n’est proche de l’harmonique que si e ≪ R. La vitesse est la dérivée temporelle de la course à ω constante, d’où une courbe vy proche d’un sinus, tandis que s(θ) s’écarte un peu d’un cosinus pur.
Met-on un poussoir à pointe dans les machines ?: Comme schéma de calcul — oui ; comme pièce — rarement : la pointe donne une pression de contact énorme et s’use vite. En pratique, galet ou poussoir plat. On garde la pointe pour que le point de contact soit univoque.
Que signifie « vitesse estimée » ?: C’est la vy cinématique issue de la géométrie et de ω constante, sans inertie, décollement ni frottement. En dynamique, le poussoir peut décrocher du profil ; ici le contact est pris continu.
Comment l’excentricité change-t-elle la course ?: Plus e est grand, plus la course (écart haut–bas) et le |vy| maximal augmentent. Pour e = 0 le disque est concentrique à l’axe, le poussoir ne bouge pas. Le décalage est précisément le paramètre qui crée le mouvement.

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