Problème pratique vs théorique

[invite5b20c821]

Bonjour,

Depuis le temps que je lis les réponses qui sont posté ici et qu'elles m'aident, il est temps que j'y pose mes propres problèmes.

Je suis en train d'étudier un appareil permettant d'appuyer une force sur deux roues dans un drum rotatif à l'aide d'un bras de levier avec un pivot à son extrémité. (Test en fatigue)

Je joins un schéma de l'appareil. L'angle d'abaissement à l'intérieur du drum est de 8 degrés et la déflection maximal du drum est de 0,1 degrés.

La problèmatique est le fait que les forces de pression appliquées sur les roues ne sont pas semblable. En faisant quelques calculs on s'aperçoit que le bras de levier crée une force en X lorsque l'angle est différent de 0 mais les valeurs trouvés théoriques comparativement aux valeurs pratiques sont loins d'être dans le même ordre de grandeur. Selon mes calculs avec 8 degrés et une force appliqué de 80 000, j'obtiens une force de 54 000 vs 25 500 (un peu moins de 80000 dû à la force en X. En expérimentant j'ai une différence de seulement 5000...

Avez-vous déjà rencontré un problème semblable? Si oui qu'avez vous fait pour le résoudre?

J'ai déjà envisagé de changer mon pivot et de le mettre à la hauteur de l'essieu afin d'éliminer ma force en X mais la hauteur des roues risque d'affecter et de créer encore une force en X (Bien que bcp plus petite)

Merci de vos suggestions!
Ps. Les calculs ne m'intéressent pas vraiment puisque je me suis penché beaucoup dessus et d'autres personnes m'ont vérifiées. (sommes des force en y et moment...) Ce qui m'intrigue c'est la différence rencontré qui n'est pas semblable aux valeurs qu'on pourrait s'attendre à avoir. Y a t'il quelque chose que j'ai manqué?
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[LPFR]

Bonsoir et bienvenu au forum.
Je ne vois pas ce qu'est un "drum" dans ce cas. Et avec les nombre d'utilisations possibles du mot, je n'ai aucune chance de trouver la bonne dans Google.
Je ne vois pas non plus quelle est la direction X ni où sont les roulettes.
Peut-être qu'en étant plus explicite vous aurez plus de réponses.
Au revoir.

[invite5b20c821]

En effet j'utilise des termes qui peuvent porter à confusion...

Le "Drum" est un cylindre en rotation autour de son axe dans lequel entre le bras de levier avec les roues à son extrémité. Le point de pivot est fixe et lorsque la force est appliquée, il y a un balancement ce qui permet aux roues d'être appuyé sur la surface intérieure du cylindre. Le pivot au bout du bras de levier permet d'ajuster les roues pour qu'elles soient toujours perpendiculaire à la surface intérieure du cylindre.

J'ai ajouté des détails au schéma.

Merci de votre aide!

[LPFR]

Bonjour.
Je dois être bête, mais je ne vois pas pourquoi les deux forces ne sont pas semblables. La force en X crée par le bras de levier doit disparaître après quelques tours car le roues doivent glisser en X sous l'effet de cette même force. À moins que les roues appuient sur des rails.
Est-ce le cas?

La force en X, due à l'inclinaison en X de la paroi du tambour est très faible, de l'ordre de 140.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5b20c821]

Bonjour LPFR,

Je croyais la même chose mais en y repensant j'ai éliminé cette idée. Car lorsque les roues s'appuient sur l'intérieur du cylindre en rotation, l'angle autour du point de pivot est de 8 degrés. Pour éliminer cette force il faudait que l'essieu soit aussi de 8 degrés.

La distance du bras de levier par rapport au cylindre en rotation reste toujours la même. Le seul ajustement possible est le pivot au bout du bras de levier.

En effet, lorsque j'ai vérifié l'impact de l'angle de 0,1 degré du cylindre je me suis rendu compte que c'était négligeable. Le seul moment où il ya a moyen d'équilibrer avec le cylindre c'est si ce dernier posséde le même angle que le bras de levier. (Je joins un dessin pour les plus visuel)

Je dois aussi spécifié que j'ai seulement vérifié les calculs en statique. J'ai de la difficulté à comprendre le fonctionnementen dynamique. Ce pourrait-il que la rotation du cylindre fasse se balancer les forces comme tu le crois LPFR? Si c'est le cas j'aimerais si tu pouvais me l'expliquer.

Merci beaucoup!

[LPFR]

Bonjour.
Une roue qui subit un effort transversal ne continue par à rouler "droite". Elle glisse dans le sens de l'effort, plus ou moins lentement.

On peut l'imaginer plus aisément avec des roues en caoutchouc qu'avec des roues en fer car on ne "voit" pas l'acier se déformer. Et pourtant il le fait.
Regardez d'en face un pneu qui roule: il est droit. Maintenant on lui impose un effort latéral. Le pneu se déforme. La bande de roulement reste où elle est, mais le pneu lui même cède un peu aux contraintes et de déplace latéralement. Cela veut dire que la bande de roulement n'est plus "droite" mais la partie qui est proche de toucher le sol est déplacée dans le sens imposée par la force latérale et va toucher le sol un peu décalée. Et ceci continûment. Le pneu glisse latéralement.

Pour l'acier, la glisse est plus faible car les modules élastiques sont plus grands, mais la glisse est là et il suffit attendre pour que vos roulettes se déplacent latéralement la distance qu'il faut (pas beaucoup) pour que les efforts latéraux disparaissent.

Mais puisque vous pouvez faire les mesures, pourquoi ne pas les faire d'abord avec le drum à l'arrêt puis en rotation?

Au revoir.