Projet scolaire - Mécanique, intéraction roue sol

[MigMadMarine]

Bonjour à tous,

je suis confronté à un petit problème de mécanique et j'aimerais avoir quelques pistes pour progresser si possible.

Je m'explique: je cherche à connaître le couple résistant qui s'applique sur l'axe de rotation (celui qui permet la direction du véhicule, pas sa translation) d'une roue, lorsque l'on cherche à faire tourner cette dernière par exemple.
J'imagine qu'il faut employer la loi de Coulomb en frottement dynamique et qu'il faut utiliser le coefficient de frottement, ainsi qu'une partie de la masse de mon véhicule, et aussi l'écrasement dudit pneu, cependant:
Je ne vois pas comment calculer l'écrasement de mon pneu (ce qui me permettrai d'obtenir, selon moi le bras de levier du couple)
Je ne sais pas quelle composante de la loi de coulomb il faut utiliser afin de calculer notre couple, j'imagine que c'est T mais je ne suis pas certain.
Ou alors je pense mal.

Je vous remercie d'avance pour votre aide.

Si ce n'est pas clair, je peux reformuler, ou envoyer des schémas.
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[phys4]

Bonsoir,
Certaines choses ne sont pas claires, il y a deux aspects dans vos questions:
1- vous demandez quel le couple résistant, or ce n'est pas un couple résistant qui fait tourner le véhicule mais une force latérale exercée par les roues qui prennent un certain angle. Pour calculer cette force dirigée suivant l'axe, il faut la vitesse du véhicule et l'angle des roues.
2- il existe bien un coupe résistant sur l'orientation des roues qui provient de l'effet gyroscopique et tend à incliner le véhicule.

[LPFR]

Bonjour.
C’est un ensemble de phénomènes bien complexes pour un projet scolaire.
Si j’ai bien compris (ou deviné) il s’agit du couple pour faire tourner la roue autour de son axe vertical. Pas simple, car il dépend de tout et de bien d’autres choses. En plus des coefficients de frottement statiques et dynamiques, il dépend de la surface sur laquelle est étalé l’appui du pneu. Pour des pneus « dégonflés », cette surface est grande mais la pression est plutôt constante. Le couple pour tourner est important (c’était facile à constater avec les voitures sans direction assistée). Quand on gonfle les pneus, la surface de contact diminue (et la pression augmente) et il est plus facile de tourner la roue. Mais la pression est « moins uniforme » qu’avec le pneu dégonflé.

Tout cela est pour une roue qui ne tourne pas et pour un coefficient de friction unique. Si on tient compte de la différence entre les deux coefficients de friction, alors on explique le crissement que l’on entend sur certains revêtements de parking par le phénomène de « stick-slip »

Puis, encore plus merdique, ce qui se passe quand la roue roule.
Au revoir

[le_STI]

Salut.

Sans oublier que la géométrie du train roulant va également participer au couple à appliquer sur l'axe de pivot.

L'angle de chasse par exemple, peut avoir pour effet de lever l'avant de la voiture lors du braquage...

Il va falloir commencer par faire un schéma cinématique de ce que tu veux étudier pour pouvoir déterminer la méthode de calcul à employer.

[A voir en vidéo sur Futura]

[MigMadMarine]

Bonjour à vous,
Merci pour votre aide.
Quel est le cas le plus défavorable, c'est à dire celui qui crée le plus de couple résistant ?
N'y a t'il pas un moyen de prendre un modèle relativement simplifié ?
Le schéma, je peux le fournit si possible

Merci d'avance pour votre aide.

[LPFR]

Re.
Le cas le plus défavorable est celui du pneu presque à plat.
Par exemple, pour une pneu rempli à 1 bar (2 bars absolus). Si le pneu supporte une masse de 200 kg, la surface de contact sera (à la louche) de 200 cm². Ce qui fait, en gros, un rectangle de 10 cm par 20 cm (en supposant une bande de roulement de 10 cm de large).
Avec une pression de contact de 1 bar (que l’on peut prendre comme constante sur toute la surface de contact).
A+

[MigMadMarine]

Bonjour,

Merci pour votre réponse.

Il est possible de calculer cet écrasement ou pas ?

J'ai un pneu bien différent de celui d'une voiture à vrai dire (Engin de levage)

En connaissant les dimensions de ce rectangle comment puis-je l'utiliser pour calculer le couple résistant, de la manière la plus simple possible ?

[LPFR]

Re.
Décrivez votre pneu (pu roue) en détail. (Notamment, la forme de la bande de roulement).
Est-ce vraiment un pneu (avec de l’air) ou une simple roulette ?
A+

[MigMadMarine]

Je peux même donner la référence dudit pneu.
C'est un pneu de 440/80-24
https://www.heuver.fr/item/8631/440-...er-cl-168a8-tl

Ces données suffisent ?

[LPFR]

Re.
Mais c’est un pneu de tracteur !
Est-ce qu’il va rouler sur du dur ou sur de la boue.
Est-ce vraiment un projet scolaire ?

Dans ce cas, la modélisation n’est plus un projet scolaire mais une étude d’ingénieur.
C’est trop compliqué pour moi. Surtout que je ne suis pas convaincu que ce soit un projet scolaire.
Vos enseignants sont payés à quoi faire ?
A+

[le_STI]

Marine,

ton prof ne vous a-t-il pas donné un énoncé ou un sujet d'étude?
Si oui, pourrais-tu nous l'exposer dans le détail?

Il y a certainement des hypothèses simplificatrices à poser.