Effort à fournir pour déplacer une caisse sur roulette

[Spidey]

Bonjour,

Je suis fasse un à problème que j'aimerai résoudre.
Je cherche à calculer l'effort à fournir pour déplacer une caisse posée sur 4 roulettes. Cette caisse à une masse de 300 kg.
Mes roulettes sont en plastique et le sol est en acier.

J'ai pensé utiliser la démarche suivante (et en me basant sur ce schéma : http://upload.wikimedia.org/wikipedi...frottement.svg) :
coefficient de frottement (approximatif) : tan(alpha)=0.5
T=F*tan(alpha)
T=300*9.81*0.5=1471.5 N

L'effort à fournir pour déplacer ma caisse serait donc de 150 kg (=T/9.81)

Cependant, je pense que cet effort est trop important. Ne faut-il pas intégrer la hauteur des roues dans le calcul ?

Merci d'avance pour votre aide !
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[albanxiii]

Bonjour,

La formule que vous avez trouvée est valable lorsqu'on a un contact surface / surface, c'est à dire, par exemple, un cube posé sur une table.

Avec des roulettes, il faut surtout tenir compte du frottement de la roulette sur son axe s'il n'y a pas de roulements à bille. Dans ce cas là, je pense que le frottement lors du roulement des roues sur le sol est bien plus faible que l'autre contribution.

Si vous avez des roulements à bille, alors c'est différent.... et ça dépasse mes compétences. Mais vous vous doutez d'où peut venir l'expression "comme sur des roulettes" si vous comparez expérimentalement l'effort à fournir pour déplacer un cube posé sur le sol et le même cube sur roulettes avec roulements à billes....

Mais de toute façon les spécialistes de la mécanique des solides me corrigeront et compléteront quand ils passeront

[LPFR]

Bonjour.
Albanxii a raison.
Le frottement des roulettes dépend des roulettes elles mêmes et seul le fabricant peut vous donner les valeurs. Si vous surchargez les roulettes elles s'écraseront et rouleront mal. Il faut utiliser des roulettes correctement dimensionnées.
La charge maximale est indiquée même sur les roulettes que vous achetez dans un magasin de bricolage. Par contre, le coefficient de roulement non.
Il faut la notice du fabricant. Et il est évident qu'il faut utiliser des roulements à billes avec de charges de cet ordre.
Le coefficient de friction est bien inférieur à 1/10 (comparez avec les chariots de votre supermarché).
Au revoir.

[Spidey]

Bonjour à tous et merci pour vos réponses.

J'ai contacté le fabricant de roulettes pour avoir le coefficient de roulement, j’attends ça réponse.
En attendant, connaîtriez-vous la méthode à appliquer pour calculer cette effort ? J'ai trouvé ce site où l'on explique le "rolling resistance" : (http://www.engineeringtoolbox.com/ro...ce-d_1303.html)

Merci d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Le site est très bon. On trouve des tas d'autres choses intéressantes.
Ce calcul concerne le frottement des roulettes sur le sol. Pas celui des roulements.
Même si vous avez une réponse du fabricant, sachez que les frottements c'est toujours de "l'à peu près". On ne peut pas faire des prédictions exactes. Et ce ne sont pas des valeurs reproductibles.
Il faut toujours rester "pessimiste".
Si vous connaissez le matériau des roulettes et celui du sol, vous pouvez appliquer ces formules pour avoir un ordre de grandeur. Mais vous n'aurez que ça.
Au revoir.

[Spidey]

Bonjour,

L'effort à fournir par l'utilisateur sera t'il égal (et supérieur) à la somme des efforts de roulement et frottement ?
Effort de roulement : Fr = c W
avec c = coefficient de roulement et W = m g
Ff= ?

Merci d'avance

[LPFR]

Re.
Oui. C'est bien ça.
A+

[Spidey]

Bonjour,

Merci pour cette confirmation. Auriez-vous une idée de la formule à utiliser pour le calcul de Ff ?
Merci d'avance.

[LPFR]

Bonjour.
C'est quoi Ff ?
Au revoir.

[Spidey]

Bonjour,

il s'agit de l'effort de frottement lié à l’utilisation des roulettes (qui, à mon avis, doit dépendre de la taille de la roulette, de son matériau,...).
Merci d'avance.

[LPFR]

Re.
Ce qui dépend du matériau de roulettes est le frottement de roulement. La force de friction dépend du type de palier (sec, graissée, roulement à billes, etc.). Et, bien sur, du rapport de rayons entre la roulette est l'axe de celle-ci.
Mais on ne peut calculer la force sans avoir le coefficient. Et ce coefficient il faut le mesurer (vous même ou le fabricant).
A+

[Spidey]

Merci pour cette réponse.

Connaitriez-vous la relation littérale reliant les paramètres précédemment cités ?
Comme ça je pourrais déjà avoir un ordre d'idée de cet effort en approximant le coefficient de frottement.
Merci d'avance.

[LPFR]

Re.
Pour le frottement des axes, la force est proportionnelle à la charge W:
Ff = Cf.W
Si c'est des roulements à billes non surchargés, le coefficient doit tourner autour de 1/1000.

Pour le frottement de roulement, vous avez la formule dans le lien que vous avez cité.
Pour le coefficient de roulement prenez celui donné dans le lien pour les matériaux de votre cas.
Le problème est de trouver cette valeur.
A+