Résumé
In mechanical engineering, an overconstrained mechanism is a linkage that has more degrees of freedom than is predicted by the mobility formula. The mobility formula evaluates the degree of freedom of a system of rigid bodies that results when constraints are imposed in the form of joints between the links. If the links of the system move in three-dimensional space, then the mobility formula is where N is the number of links in the system, j is the number of joints, and fi is the degree of freedom of the ith joint. If the links in the system move planes parallel to a fixed plane, or in concentric spheres about a fixed point, then the mobility formula is If a system of links and joints has mobility M = 0 or less, yet still moves, then it is called an overconstrained mechanism. The reason of over-constraint is the unique geometry of linkages in these mechanisms, which the mobility formula does not take into account. This unique geometry gives rise to "redundant constraints", i.e. when multiple joints are constraining the same degrees of freedom. These redundant constraints are the reason of the over-constraint. For example, as shown in the figure to the right, consider a hinged door with 3 hinges. The mobility criterion for this door gives the mobility to be −1. Yet, the door moves and has a degree of freedom 1, as all its hinges have colinear axes. The figure on the left shows a two-hinged trunk lid. The calculated mobility for the lid relative to the car body is zero, yet it moves as its hinges (which are pin joints) have colinear axes. In this case, the second hinge is kinematically redundant. A well-known example of an overconstrained mechanism is the parallel linkage with multiple cranks, as seen in the running gear of steam locomotives. Sarrus mechanism consists of six bars connected by six hinged joints. A general spatial linkage formed from six links and six hinged joints has mobility and is therefore a structure. The Sarrus mechanism has one degree of freedom whereas the mobility formula yields M = 0, which means it has a particular set of dimensions that allow movement.
À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Cours associés (10)
EE-580: Introduction to the design of space mechanisms
Space environment is different from what we can experience on Earth, requiring specific design approaches in order to achieve reliable operations. Engineers must hence face new challenges stimulating
MICRO-201: Mechanism Design II
Le second semestre du cours « Conception de mécanismes » développe les capacités créatrices de conception appliquées au domaine des mécanismes microtechniques. Il s'attache tant aux connaissances (com
ME-107: Mechanical construction II (for MT)
Le cours de ME-107 vise à l'acquisition d'une solide culture technique de base en vue d'être capable de traiter des cas concrets de construction mécanique, via une revue des concepts, composants, et m
Afficher plus
Publications associées (46)
Concepts associés (2)
Mécanisme
vignette|Mécanisme d'une crémaillère. Un mécanisme est un assemblage de pièces mécaniques dont certaines peuvent se déplacer par rapport aux autres. Cet assemblage ne constitue donc pas un solide. Chacun de ces mouvements indépendants, ou modes cinématiques, sont appelés degrés de mobilité. Par exemple, le mécanisme d'une montre désigne l'ensemble des ressorts, balancier et engrenages utilisés pour faire tourner les aiguilles. Les mécanismes sont généralement utilisés pour transformer un mouvement en un autre.
Degré de liberté (génie mécanique)
En physique, un solide rigide isolé dans l'espace peut se déplacer librement dans un mouvement qu'on peut décomposer suivant 6 transformations géométriques indépendantes (translations et rotations autour d'axes fixes dans trois directions d'une base liée à notre espace à 3 dimensions). Il en est de même d'un solide isolé par rapport à un autre référent. Si ces solides sont liés mécaniquement, certains de ces mouvements élémentaires sont impossibles.