La représentation du réel - Maxicours

La représentation du réel

Objectif

Savoir lire des documents techniques (dessin technique, schéma).

De l'idée exprimée par le client jusqu'au recyclage du produit, de nombreux documents normalisés ont besoin d'être créés pour communiquer de façon précise et sans ambigüité les informations techniques concernant le produit.

Les conventions et les symboles utilisés sont définis par des normes.

Les logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) facilitent la création des documents normalisés relatifs au produit.

1. Le dessin industriel
Le dessin industriel, manuel ou assisté par ordinateur (DAO, CAO) est un outil graphique qui permet de passer de l’idée (étude) à la réalisation (fabrication) d’un objet ou d’un produit.

C’est un langage universel, rigoureux, dont les règles précises sont normalisées internationalement (ISO : International Standard Organisation).

a. Les différents dessins techniques

Suivant les besoins, on utilise différentes représentations du réel, mais chacune possède ses règles et conventions.

  • Le dessin d’ensemble montre l'image en coupe d'une machine avec ses pièces assemblées.
  • Un dessin de définition (de détail) est présenté en projection orthogonale.
    Remarque
    En lecture de dessin, les dessins en projection orthogonale sont les plus utilisés. Ils contiennent la majorité des cotes et des annotations d'une pièce mécanique.
  • La vue en perspective est une technique de dessin qui consiste à représenter l’objet technique en 3 dimensions (3D), et qui est généralement réalisée à l’aide de logiciels de D.A.O (Dessin Assisté par Ordinateur) ou C.A.O (Conception Assistée par Ordinateur).
  • La vue éclatée représente toutes les pièces d’un objet technique, détachées les unes des autres afin d’avoir une vue d’ensemble.
    La vue éclatée d'une petite machine ou d'un composant permet au mécanicien d'en suivre la séquence de montage.
Exemple
Différentes représentations d'un anémomètre, un appareil qui permet de mesurer la vitesse du vent, sont montrées ci-dessous.

Dessin d’ensemble

Dessin de définition

Vue en perspective

Vue éclatée
b. La disposition des vues

Lorsque l’on réalise un dessin d’ensemble ou un dessin de définition, la norme européenne impose que l’on dispose les vues conformément au dessin ci-dessous.

  • L’image du dessus de l’objet est dessinée sous l’image de la vue de face.
  • L’image du dessous de l’objet est dessinée au-dessus de l’image de la vue de face.
  • L’image du côté gauche de l’objet est dessinée à droite de la vue de face.
  • L’image du côté droit de l’objet est dessinée à gauche de la vue de face de l’objet.
c. Les différents types de traits dans un dessin technique

Les différents types de traits apportent des informations qui permettent de rapidement comprendre la forme des pièces en indiquant, par exemple, que la pièce possède un axe de symétrie.
Les types de traits les plus usuels sont présentés ci-dessous.

Traits Désignation Application
Continu fort Arêtes et contours vus
Continu fin Lignes de cote et hachures
Interrompu fin Arêtes et contours cachés
Mixte fin Axes et plans de symétrie
Mixte fin, fort aux extrémités Tracés de plans de coupe
d. Les coupes

Pour expliquer les formes intérieures d’une pièce, on dessine une vue en coupe de cette pièce.

Exemple pour décrire la démarche
On souhaite montrer l’intérieur de la pièce ci-contre.
On définit l’emplacement du plan de coupe qui permettra de montrer au mieux l’intérieur de la pièce.
On trace le plan de coupe sur le dessin de la pièce et on indique, par des flèches, la direction dans laquelle on regarde la pièce.
Il reste donc maintenant à dessiner une demi-pièce, comme celle représentée ci-contre.
Le résultat est le suivant. La vue en coupe porte le nom du plan qui la définit, dans notre cas « A-A ».
Les zones hachurées correspondent à l’intersection du plan de coupe et de la matière.

Voici quelques règles.

  • Les hachures ne traversent jamais un trait continu fort.
  • Les hachures ne s’arrêtent jamais sur un trait interrompu fin.
  • On ne coupe jamais des pièces pleines de révolution telles que : arbres, vis, écrous, clavettes, rivets, billes ou roues dentées, etc.
e. Description de quelques éléments standards couramment utilisés

Certains composants sont tellement couramment utilisés dans les mécanismes que des entreprises sont spécialisées dans leur fabrication. Les dimensions proposées sont standardisées pour correspondre aux usages les plus courants. Il est essentiel de connaitre leur représentation pour pouvoir les identifier facilement sur les dessins.

Représentation 3D Description et représentation 2D
Roulement
Un roulement est un organe de guidage en rotation qui remplace le contact par frottement par l’utilisation d’éléments roulants.
Vis
Une vis de fixation comporte une tige filetée et une tête. Elle est destinée à réaliser l’assemblage d'une ou de plusieurs pièces par pression.
Écrou
Un écrou est une pièce mécanique qui comporte un trou taraudé en son centre (c'est-à-dire un trou dans lequel est gravé un filet). Un boulon est l’association d’une vis et d’un écrou.
Clavette
Une clavette est un organe de mise en position angulaire par contact.
Goupille
Une goupille est un organe de mise en position angulaire par contact.
Anneau élastique
Un anneau élastique est un organe de maintien en position axiale.
2. Les schémas électriques
a. Le principe
Un schéma électrique représente, à l'aide de symboles graphiques, les différentes parties d'un réseau, d'une installation ou d'un équipement qui sont reliées et connectées fonctionnellement.

En phase de prototypage, il peut être utile de faire un croquis pour expliquer ce que l’on souhaite réaliser. Un croquis n’est pas normalisé, ce qui fait qu’il peut donner lieu à des erreurs d’interprétations. Pour éviter cela et être compris de tous, il est indispensable d’être capable de faire un schéma normalisé.

Les symboles utilisés dans les schémas sont normalisés ou font l'objet de conventions.

Un symbole peut représenter une idée ou un objet réel. La représentation symbolique est très utilisée car cette forme de représentation sous forme de dessin est souvent plus facile à mémoriser (à la manière d'un logo qui donne une identité visuelle).

b. Les symboles électriques et électrotechniques

Le tableau suivant liste les composants couramment utilisés en électricité. Il est essentiel de connaitre leur représentation pour pouvoir les identifier facilement sur les schémas électriques.

Nom Symbole Fonction
Phases (L1, L2, L3) et Neutre Alimentation triphasée d’une installation.
Pack batterie composé de 2 modules Alimenter en énergie électrique, en courant continu.
Transformateur Modifier la tension d’alimentation entre deux points d’un circuit électrique.
Moteur électrique Convertir l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
Lampe Convertir de l’énergie électrique en énergie lumineuse.
Interrupteur Laisser passer ou bloquer le passage du courant.
DEL (Diode Électro Luminescente) ou LED Émettre de la lumière lors du passage d’un courant électrique.
Transistor Se comporter comme un interrupteur contrôlé électroniquement, sans partie mécanique.
Résistance électrique Opposer une résistance au passage du courant électrique pour contrôler et réguler le courant dans un circuit électrique ou électronique.
3. Les schémas fluidiques (pneumatiques ou hydrauliques)
a. Le principe
Un réseau fluidique est un réseau dans lequel l'énergie est transportée par un fluide qui peut être un liquide (exemple : huile) ou un gaz (exemple : air comprimé).

Les schémas fluidiques permettent de représenter :

  • des installations frigorifiques dans lesquelles le fluide peut se trouver à l'état de liquide ou de gaz en fonction des composants traversés ;
  • des installations hydrauliques dans lesquelles l'huile sous pression, très peu compressible, peut transmettre des efforts très importants ;
  • des installations pneumatiques dans lesquelles l'air, sous une pression de 6 bar, met en mouvement des vérins.

Les schémas fluidiques permettent de représenter l'assemblage des différents éléments (ordre de positionnement des éléments sur le parcours du fluide par exemple). Ils n'ont pas pour but de représenter les éléments tels qu'ils sont ou seront positionnés dans l'espace.

Le schéma représente toujours l’équipement en position repos ou initiale, c’est-à-dire dans la position prise par les différents appareils après la mise en service de la pompe. Il faut noter qu’un tel plan ne comporte aucune échelle et que les symboles des appareils ne préjugent pas de leur fonctionnement.

Exemple
Le symbole d’une pompe  n’indique pas s’il s’agit d’une pompe à engrenage, à palettes ou à pistons.
b. Les symboles pneumatiques et hydrauliques

Le tableau suivant liste les composants couramment utilisés dans les domaines pneumatiques et hydrauliques. Il est essentiel de connaitre leur représentation pour pouvoir les identifier facilement sur les schémas fluidiques.

Nom Symbole Fonction
Vérin double effet Convertir une puissance hydraulique (débit, pression) en une puissance mécanique (force, vitesse de translation).
Distributeur piloté électriquement Distribuer l’énergie (aiguiller le fluide vers une voie ou vers l’autre).
Moteur électrique et pompe Le moteur électrique entraine la pompe qui fait circuler le fluide dans le circuit.
Filtre Éliminer des particules solides dans le fluide.
Accumulateur Stocker du fluide. Il peut servir à limiter les à-coups dans le circuit.
Manomètre Permet de lire la valeur de la pression dans le circuit.
Clapet anti-retour Ne laisse passer le fluide que dans un seul sens.
Dans l’exemple ci-contre, le fluide peut passer de la gauche vers la droite.
Vanne Stopper ou laisser passer le fluide.
Électrovanne Stopper ou laisser passer le fluide en étant pilotée électriquement.
Réducteur de débit Réduire le débit. En réduisant le débit, on peut, par exemple, réduire la vitesse de translation de la tige d’un vérin.

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