Problème détermination glissement

[herma13]

Bonjour à tous

Je suis face à un problème concernant l'existence ou non d'un certain glissement lorsque je freine un objet motorisé ayant des roues en acier sur un rail un acier.
Il s'agit d'une table pesant 2tonnes et pouvant être chargée avec des objets allant jusqu'à 5tonnes.

Je vous joins une photo de mes calculs faits à partir de la théorie que j'avais dans mes cours de l'époque.



Cependant, quelque chose me chiffonne: dans mes calculs, la force de freinage et la force de frottement sont directement proportionnelles à la masse de l'objet. J'ai alors un peu du mal à comprendre comment, en appliquant ces calculs, augmenter le poids sur un essieu de voiture par exemple permet d'éviter le patinage ? Où se situe l'erreur dans mes calculs ?

Merci d'avance,
Herma
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[Gyrocompas]

Bonjour,
La notion de poids-frein est utilisée.
L'engin qui freine doit posséder une masse minimum pour permettre l'arrêt dans des conditions données.

Par exemple, une locomotive qui circule seule doit respecter une vitesse réduite pour rester dans les limites de la conduite générale.

Faire l'essai avec un vélo.
A vide, un effort minimum sur le frein arrière bloque la roue, la capacité de freinage est mauvaise.
Le cycliste sur la selle, son poids autorise une efficacité plus importante malgré l'augmentation de la masse.
Une meilleure adhérence joue également lors d'une phase d'accélération.
Cas de la roue sur de la glace qui va se mettre à patiner.

[le_STI]

Salut,

pour commencer, j'ai l'impression que tu t'es trompé dans ton raisonnement :

Tu calcules "force freinage max" en appliquant une formule qui permettrait de calculer la force motrice du chariot (tu additionnes la force d'inertie et la force due à la résistance au roulement).

Dans le cas du freinage, la résistance au roulement va aider le chariot à ralentir.
La composante tangentielle de la force à l'interface roue/rail sera donc de la forme Ftangentielle=Ffreinage-Froulement (puisque Ffreinage = Ftangentielle+Froulement)

Ce que j'appelle Ffreinage est la force d'inertie.

Ensuite, pour compléter la réponse de Gyrocompas, tu pars d'une assertion qui est partiellement fausse (ou du moins incomplète) :
Augmenter le poids sur un essieu va permettre d'éviter le patinage pour une force de freinage donnée.
Mais, la masse à freiner étant plus grande, la décélération ne sera plus la même que dans le cas initial.

Tes calculs étant basés sur une décélération donnée, il est normal que la condition de non-glissement ne dépende pas de la masse.

A vide, un effort minimum sur le frein arrière bloque la roue, la capacité de freinage est mauvaise.
Le cycliste sur la selle, son poids autorise une efficacité plus importante malgré l'augmentation de la masse.

Sur un cas simplifié, l'efficacité de freinage ne changera pas

Si on part du principe que le coefficient d'adhérence pneu/route ne change pas, un vélo s'arrêtera aussi vite à vide qu'avec un cycliste sur la selle.
La force limite de freinage sera plus faible vélo à vide, mais la masse à stopper le sera aussi.

C'est juste plus compliqué de faire l'expérience vélo à vide puisque personne n'est là pour actionner le frein

Je ne parle évidemment pas d'un cas pratique où d'autres éléments seront certainement à prendre en compte (capacité du système de freinage, répartition du poids sur les roues avant/arrière, possible modification du coeff d'adhérence, etc...)

[herma13]

Bonjour à tous les deux,

Tout d'abord, merci pour vos réponses.

La notion de poids-frein est utilisée.
L'engin qui freine doit posséder une masse minimum pour permettre l'arrêt dans des conditions données.

Je crois comprendre mieux, merci. Il s'agit donc de deux phénomènes différents qui interviennent, l'un dépendant de la masse et l'autre pas.
J'ai été un peu lire des informations sur cette notion de poids-frein mais ma question est donc la suivante: où trouver des informations quant à la détermination et le calcul de cela?
En effet, dans ce cas-ci, il pourrait arriver que cette table pèse entre 2 et 7 tonnes, j'aimerais donc prendre en compte ces deux cas de figure.

Dans le cas du freinage, la résistance au roulement va aider le chariot à ralentir.

Tout à fait d'accord avec vous ! J'ai tiqué aussi en relisant mes synthèses et en faisant mes calculs donc ca faisait partie de mes interrogations...

Merci d'avance pour vos retours,
Herma

[A voir en vidéo sur Futura]

[cardan]

Bonjour,

Vous devriez étudier l’ensemble du systéme complet Masse plus roues et pas une roue seule, ce serait plus simple surtout si vous ne cherchez pas le couple de freinage. Vous pourriez prendre une modélisation plus simple aussi notamment en négligeant le coeff de roulement et en confondant le coeff de frottement et celui d’adhérence pour un contact acier / acier.

Il y a glissement pendant la phase de freinage lorsque la réaction rail roue est sur le cône d’adhérence ce qui limitera votre décelération.

En appliquant le PFD vous devriez trouver assez facilement la décélération maximale avant glissement (usure)

Le fait de négliger le coeff de résistance au roulement vous laissera une marge par rapport au calcul simplifié précédent.

À bientôt, ��