Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Une petite question sur votre TIPE...

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Kalel
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Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Kalel » jeu. févr. 11, 2016 11:51 am

Bonjour,
Je fais un TIPE sur les pneus et ma problématique est 'Comment modéliser un pneu pour qu'il ait la meilleure efficacité sur la route?'. On voudrait donc s'intérresser aux forces qui agissent sur le pneu et plus particulièrement à la force de résistance au roulement. Quelqu'un saurait comment obtenir s'il vous plaît la résultante (edit: pas la résultante mais le moment) de cette force de résistance au roulement pour un pneu lisse, s'appuyant sur une surface plane de type bitume?
Modifié en dernier par Kalel le jeu. févr. 11, 2016 12:32 pm, modifié 2 fois.

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Néodyme
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Néodyme » jeu. févr. 11, 2016 12:13 pm

Bonjour,

Que veux-tu dire par "comment obtenir la résultante de cette force de résistance au roulement pour un pneu" ?
- l'obtenir expérimentalement ?
- l'obtenir en trouvant la valeur dans une table quelque part ?
- l'obtenir en faisant un calcul théorique ?
Ou bien tu cherches d'abord des références un peu générales sur la résistance au roulement ?

Rien à voir, mais ta problématique me fait réagir : "Comment modéliser un pneu pour qu'il ait la meilleure efficacité sur la route?"
"Comment modéliser" veut dire comment décrire, à l'aide d'outils théoriques, un pneu réel. Donc tu as un pneu, un vrai, qui a une certaine efficacité, et tu veux en faire un modèle pour le décrire. Mais quel que soit le modèle que tu en fais, ça ne changera pas son efficacité ! les calculs et les schémas que tu fais sur ta feuille ne vont pas rendre le vrai pneu plus efficace. Donc dire "Comment modéliser un pneu pour qu'il ait la meilleure efficacité sur la route?" me parait un peu bizarre...
Je dirais plutôt quelque chose comme "Comment modéliser un pneu pour comprendre puis optimiser son efficacité sur la route ?".

Kalel
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Kalel » jeu. févr. 11, 2016 12:36 pm

Merci pour votre réponse;

Ce n'est pas la résultante qu'on veut mais le moment (je me suis trompé), on souhaite l'obtenir expérimentalement et par calcul mais on ne sait pas par quoi commencer ?

Pour la problématique, oui comprendre et optimiser c'est ce que l'on recherche.

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Cortez
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Cortez » jeu. févr. 11, 2016 1:02 pm

Accrochez un ressort (un dynamomètre) dont vous connaissez la raideur en haut de la roue puis tirez dessus horizontalement très progressivement. Au moment ou la roue commence à rouler, relevez l'allongement du ressort et donc l'effort qu'il a développé pour provoquer le roulement de la roue. Multipliez cet effort par le diamètre de la roue, vous avez le moment de résistance au roulement (pour être plus précis vous pouvez même relever l'effort nécessaire à maintenir la roue à vitesse de rotation constante, il doit être un peu plus faible que celui nécessaire à sa "mise en route"). Vous avez ensuite facilement le coefficient de résistance au roulement (homogène à une longueur) en faisant le rapport du moment sur l'effort normal (le poids de la roue donc).

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Néodyme
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Néodyme » jeu. févr. 11, 2016 10:28 pm

Oui ça parait faisable comme protocole (celui où la roue est initialement immobile, l'autre où elle est en mouvement ne me semble pas trop faisable). Tu peux aussi accrocher le dynamomètre sur l'axe pour tirer.
Comme il est toujours mieux d'avoir une droite à tracer plutôt qu'un seul point, tu peux recommencer la manip pour plusieurs poids P s'exerçant sur l'essieu. Comme la force nécessaire à la mise en mouvement est F = mu * P, tracer F (que tu mesures au dynamomètre) en fonction de P te permet d'en déduire mu de façon plus précise (c'est la pente de la droite, à condition d'ailleurs que ça fasse bien une droite).

Pour la partie théorique, je trouve que la page wikipédia sur la résistance au roulement est un bon début. Tu peux redémontrer les formules facilement. Tu peux d'ailleurs mesurer expérimentalement la longueur a, et voir si ça colle avec le mu donné par les mesures précédentes.

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Jay Olsen
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Jay Olsen » jeu. févr. 11, 2016 10:54 pm

C'est pas un sujet simple ces pneus.. Ca résiste mais sans frottements (roulement sans glissement)
Quid de la puissance qui part dans la déformation périodique du pneu ?
Vendue, merci

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Cortez
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Cortez » jeu. févr. 11, 2016 11:09 pm

Jay Olsen a écrit :Ca résiste mais sans frottements (roulement sans glissement)


Si ça roule sans glisser c'est justement grâce au frottement non ? ;)

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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Jay Olsen » jeu. févr. 11, 2016 11:17 pm

Oui mais il ne travaille pas car pas de glissement..
Vendue, merci

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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Cortez » jeu. févr. 11, 2016 11:19 pm

En effet. C'est juste le "sans frottements" qui me gênait. Du frottement mais pas de glissement, donc pas de puissance dissipée.

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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Jay Olsen » jeu. févr. 11, 2016 11:20 pm

Pourtant la résistance au roulement c'est une grande partie de la consommation des voitures..
Pourquoi, si ces frottements ne travaillent pas ?
Vendue, merci

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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Cortez » jeu. févr. 11, 2016 11:28 pm

C'est surtout lié à la déformation du pneumatique. Ça crée un moment de résistance au roulement, c'est surtout lui qui travaille.
Après si on regarde de plus près la surface de contact pneu/route, ça doit bien glisser un peu localement (sinon on n'userait jamais ses pneus !) donc dissiper de la puissance par frottement de glissement mais probablement bien moins qu'à cause du moment de résistance au roulement.
En gros on déforme et on fait rouler un truc qui n'est donc pas cylindrique... mais on ne le fait pas glisser, sauf à jouer les pilotes de rallye.

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Néodyme
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par Néodyme » ven. févr. 12, 2016 3:14 pm

Oui, il faut faire attention à bien dire les choses.
En prépa on n'aborde pas le frottement de roulement, donc on dit juste que la puissance dissipée est f.vg.
Mais en vrai il y a aussi ce couple dû aux frottements de roulement, qui est là même s'il n'y a pas de glissement, et qui entraine une puissance dissipée en le couple scalaire Omega.

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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par abouMPSI » ven. févr. 12, 2016 7:18 pm

Tiens, une conf CNAM jeudi prochain, pour les courageux. :)
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Frottement, friction, tout l’art de la glisse !
Conférences et débats - Rencontres du Café des techniques
jeudi 18 février 2016, 18 h 30 - 20 h 00

http://www.arts-et-metiers.net/musee/fr ... a-glisse-0
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par abouMPSI » ven. févr. 12, 2016 7:21 pm

PS Conflit d'agenda avec :

Une question, un chercheur - février 2016 - Stéphane Douady
"Les dunes qui chantent, un nouveau mode d'émission sonore"
le même jeudi soir 18 février 2016 - 19 h 30

Conférence ouverte aux élèves de classes préparatoires et aux étudiants de licence.
http://smf.emath.fr/content/une-questio ... ane-douady
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Re: Calculer la résultante de la résistance au roulement.

Message par PSII » ven. mars 16, 2018 3:28 pm

Bonjour,

Je fais aussi un TIPE sur la résistance au roulement, mais je souhaite travailler sur son évolution lors d'un virage.
Je ne trouve malheureusement que très peu de documentation sur ce sujet, en avez-vous ?
Avez-vous aussi des idées de protocole (similaire à celui proposé plus haut) pour mesurer cette résistance au roulement en virage ?

Cordialement.

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