Comprendre l'articulation articulée

L'articulation articulée relie deux tiges dont les axes coïncident ou se croisent et sont dans le même plan. On les trouve couramment dans les semi-remorques, les tirants de ferme de toit, les joints de liaison de pont suspendu et les systèmes de direction, où ils se trouvent entre la biellette de direction et le pignon. Dans cet article, vous apprendrez la définition, les applications, le diagramme, la conception, la construction, les composants, les types, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients de l'articulation articulée.

Qu'est-ce qu'une articulation ?

Lorsqu'une infime quantité de flexibilité ou de moment angulaire est requise, une articulation articulée est une jonction mécanique utilisée pour relier deux tiges soumises à une charge de traction. Des lignes axiales ou linéaires d'action de charge sont toujours présentes. Il est utilisé pour connecter deux tiges qui sont sous l'action de charges de traction. Cependant, si le joint est guidé, les tiges peuvent supporter une charge de compression. Pour les modifications ou les réparations, un joint articulé peut être facilement séparé. Il peut être trouvé dans un maillon de chaîne de cycle, un joint de tirant pour une ferme de toit, un joint de tige de soupape avec la tige excentrique, un joint de tige de pompe, un maillon de tension dans une structure de pont et une variété de connexions de levier et de tige.

Applications de l'articulation articulée

Le joint articulé est couramment utilisé dans l'industrie automobile pour réaliser les joints suivants :

• Le maillon de la chaîne du cycle
• Joints de tirant de ferme de toit
• Lien de tension dans la structure du pont
• Divers types de connexions de levier et de tige.
• Dans les véhicules à plusieurs essieux, la biellette des ressorts à lames est connectée
• Connexions entre le ressort à lames et le châssis
• Piston, axe de piston, bielle

Schéma d'une articulation :

Composants d'un joint articulé

La majeure partie d'une articulation est l'œil, la fourche et la goupille. Les autres composants incluent ;

Deux tiges – L'articulation articulée est normalement reliée par deux tiges. Une tige a un œil à une extrémité, tandis que l'autre a deux extrémités en forme de fourche.

Extrémité à double œil ou extrémité en fourche – L'extrémité à double œil est généralement composée de deux extrémités et a la forme d'une fourche. Parce qu'une extrémité est utilisée pour insérer la goupille d'articulation et l'autre est utilisée pour insérer la goupille conique dans le collier, le joint ne s'ouvre pas.

Extrémité à œil unique - L'extrémité à œil unique des deux trous est insérée entre l'extrémité à double œil des deux trous, réunissant les trois trous (2 trous de l'extrémité à double œil et 1 trou de l'extrémité à œil unique).

Broche d'articulation – La goupille d'articulation est insérée dans ces trous et les relie étroitement ensemble. La goupille conique est généralement insérée dans un petit trou à l'extrémité de la goupille d'articulation.

Collier – Il a un collier avec deux trous pour le passage de la goupille conique. Le collier est positionné à l'extrémité de la goupille d'articulation de sorte que le trou au niveau de l'articulation d'articulation rencontre le trou du collier.

Broche conique – Pour fixer le collier et les goupilles d'articulation et les empêcher de glisser, un cône est placé à travers le trou du collier.

Construction et matériel

Une extrémité de l'une des tiges est façonnée en un œil dans le joint articulé (deux vues illustrées à la Fig.) et l'autre extrémité de la tige est créée en une fourche avec un œil dans chacun des bras de fourche.
La goupille d'articulation est fixée avec un collier et une goupille conique ou une goupille renversée et traverse à la fois les trous pour les yeux et les fourches. Une petite butée, une goupille, une cheville ou un ajustement serré peut être utilisé pour empêcher la goupille d'articulation de tourner dans la fourche.

Sur l'une des tiges, l'œil est formé et sur l'autre, la fourche est formée. L'œil est inséré dans la fourche et la goupille est enfilée à travers la fourche et l'œil. Une goupille fendue est utilisée pour maintenir cette goupille à sa place. Les extrémités des tiges sont octogonales sur une courte distance pour une meilleure adhérence et carrées sur une courte distance avant d'être forgées en forme d'œil et de fourche.

L'aluminium, l'acier inoxydable, l'acier de construction, le magnésium et la fonte sont des matériaux couramment utilisés dans les joints articulés. Il a été démontré que les articulations en aluminium offrent le facteur de sécurité maximal d'environ 50 kN dans des situations de charge.

Certaines entreprises utilisent une combinaison de fonte et d'acier inoxydable pour leurs joints. Les coûts et le poids des matériaux ont diminué à mesure que la technologie a progressé au cours des dernières décennies, ce qui a entraîné moins d'accidents et une meilleure sécurité. Il a été récemment découvert que l'utilisation de matériaux composites à la place de la fonte présente de nombreux avantages, notamment des joints articulés faciles à réaliser, une sécurité optimale et le respect de l'environnement. Le joint articulé peut être simplement coulé, fabriqué et forgé.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement d'une articulation :

Avantages et inconvénients d'un joint articulé

Avantages :

Vous trouverez ci-dessous les avantages d'une articulation articulée dans ses différentes applications.

• Les joints articulés peuvent supporter des contraintes de traction importantes. Même avec une épaisseur de matériau et une résistance à la traction variables, il peut fournir une excellente précision répétitive.
• Ils ont un haut degré de rigidité mécanique.
• Ils ont une conception simple et sont simples à configurer.
• Le joint articulé est simple à assembler et à démonter.
• La construction du joint articulé est simple à construire.
• Ce joint comporte moins de pièces, ce qui le rend moins cher et plus fiable.
• Cela fournit un moment cinétique entre les tiges et est principalement utilisé pour prolonger la durée de vie de l'outil.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages des articulations à genouillère, certaines limitations subsistent, voici les inconvénients d'une articulation à genouillère.

• La capacité des articulations à rotule à supporter des charges de compression importantes est limitée.
• Il fournit un moment cinétique dans un seul plan. L'un de leurs défauts est celui-ci.
• Vous avez peut-être testé leur flexibilité à l'aide d'un joint universel, mais l'articulation à rotule manque de cette flexibilité.

Conclusion

Lorsqu'un petit degré de flexion ou de mouvement angulaire est requis, une articulation articulée est utilisée pour relier deux tiges sous des charges de traction. C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, le diagramme, la conception, la construction, les composants, les types, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients des joints articulés sont discutés.

J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à bientôt !