Qu'est-ce qu'un mouvement alternatif?
Un mouvement alternatif fait référence à tout mouvement répété en ligne droite, qui inclut le haut et le bas, d'un côté à l'autre ou vers l'intérieur et l'extérieur. Ce mouvement peut pomper de l'eau, alimenter des machines, réfrigérer des aliments et a de nombreuses autres utilisations. Le principe du mouvement alternatif entraîne la plupart des moteurs à combustion interne.
Un moteur fonctionnant à l'essence ou au diesel peut fournir de l'énergie en enflammant le carburant dans un mélange d'air. L'énergie de combustion oblige un piston à effectuer un mouvement linéaire ou à l'intérieur d'un cylindre. Une tige de piston est reliée à un arbre d’entraînement dans une position excentrée, et le mouvement du piston est converti en un mouvement rotatif capable d’alimenter le véhicule. En se déplaçant alternativement dans le cylindre, le piston comprime le carburant à plusieurs reprises, transmettant de l'énergie à l'arbre de transmission et évacuant les gaz résiduaires.
Le mouvement rotatif peut également être utilisé pour créer un mouvement alternatif. Dans de nombreuses automobiles, la direction à pignon et crémaillère consiste en un engrenage circulaire, ou pignon, aligné avec un arbre à engrenage droit. Lorsque le volant est tourné, le pignon tourne, déplace l’arbre en avant et en arrière et les roues tournent.
Le mouvement peut aussi être de haut en bas. Un exemple est une pompe de puits à commande manuelle. La poignée de la pompe est déplacée vers le haut et vers le bas, ce qui actionne un piston sous le sol à l'extrémité d'un arbre. Chaque fois que la poignée est abaissée, le piston est tiré vers le haut et crée une aspiration pour aspirer l'eau du puits. Les pompes de puits de pétrole à entraînement électrique utilisent le même principe, avec un moteur électrique rotatif entraînant un bras oscillant qui alimente la pompe.
Dans les années 1800, certaines machines à vapeur étaient des machines à double action qui fournissaient de l'énergie dans deux directions. Un piston était centré sur un cylindre horizontal et un arbre était connecté des deux côtés du piston à des cames rotatives. Un côté du piston était sous pression avec de la vapeur tandis que l'autre côté était ventilé, et le processus était inversé. Le mouvement alternatif de l'arbre a été converti en un mouvement rotatif capable d'alimenter des machines.
Le mouvement alternatif linéaire peut être utilisé directement sans le convertir en action rotative. Les marteaux à percussion et les batteurs de pieux utilisent un piston alternatif alimenté par air ou à vapeur. Chaque course de puissance du piston peut être utilisée comme énergie pour entraîner des fixations ou définir des pieux de fondation.
Les compresseurs à gaz peuvent être des systèmes alternatifs. Dans ces systèmes, l’arbre du compresseur est entraîné par un moteur à essence ou électrique, ce qui provoque le déplacement des pistons. De nombreux compresseurs de réfrigération et compresseurs d'air industriels utilisent des machines à mouvement alternatif car ils peuvent fournir une plus grande capacité pour un besoin de puissance donné par rapport à un compresseur rotatif.
Les pompes à membrane sont des machines à mouvement alternatif. Une bielle de l'arbre d'entraînement est montée sur un côté d'un diaphragme en caoutchouc ou en polymère, qui est un joint solide. Le mouvement alternatif de la bielle pousse le diaphragme en avant et en arrière, ce qui aspire le fluide et le décharge. Les pompes à membrane sont couramment utilisées pour les fluides contenant des solides, tels que la boue, ou certains produits chimiques corrosifs.