Determination coefficient frottement dynamique/jauge de contrainte

[Vlou]

Bonjour,

Je me permets de vous solliciter pour essayer d'avancer sur une petite problématique que je n'ai pas su résoudre à l'aide des anciens sujets (via notre ami google et recherche interne au forum, j'espère donc ne pas faire de doublon).

Je cherche à mettre en place un petit banc d'essai permettant de déterminer un coefficient de frottement dynamique entre 2 films polymères de même nature (précision plus ou moins utile : je me base sur la norme ISO 8295 :1995).


J'applique donc la méthode classique du pavé que l'on tire sur une surface plane. Le pavé a sur sa face inférieure un film fixé à l'adhésif double face et la surface plane a un film fixé sur sa partie supérieure.
Pour mettre en mouvement le pavé, je le tire via un fil, à l'aide d'un moteur à courant continu+motoréducteur+treuil, le tout alimenté par un générateur à tension réglable pour obtenir une vitesse adaptée.

Reste donc à déterminer la force s'exerçant entre le fil et le pavé.
Si on fait l'hypothèse que le coeff de frottement dynamique sera probablement aux alentours de 0,2 et que mon pavé a une masse d'environ 70g, il faudra que je puisse mesurer un effort d'environ 0,15N ! (coeff=Force_tangentielle/Poids)

0,15N à mesurer c'est très faible et c'est là le problème !
Un dynamomètre ne me semble pas vraiment adapté.
Il me reste donc l'option d'un capteur de force que je réaliserai à l'aide d'une éprouvette très fine (disons de section 5mm et épaisseur 0,2mm) sur laquelle je collerai une jauge de contrainte. Cette éprouvette sera fixée entre le fil de traction et le pavé.
On dit donc une section d'éprouvette de 10-6mm², si l'on applique Hooke, on obtient :

deformation = force_tangentielle / (Section * module_young_eprouvette)

Mais je me sens bête : quelle est la déformation minimale pour faire fonctionner correctement une jauge de contrainte ???
J'ai entendu dans les couloirs 500*10^-6 m/m, ce qui voudrait dire qu'il me faudrait une éprouvette ayant un module de young inférieur à 300.000 MPa ! c'est supra faible, hormis les élastomères, il n'y a pas beaucoup d'autres matériaux adaptés.


Auriez-vous des pistes à m'indiquer et mon confirmer (-ou non-) que mon raisonnement est correct ?

Je vous remercie !

Vlou
Un étudiant qui essaye de se frotter aux jauges de contrainte
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[invite07941352]

Bonjour,
Juste une remarque : à 0.15 N , je n'écarterai pas d'office un bon vieux système avec des ressorts .

[Vlou]

Bonjour,

Merci pour ta réponse.

Dans l'absolu, l'allongement d'un ressort pourrait le faire, mais il serait en mouvement (puisque coincé entre le fil de traction et le pavé).
Du coup, pour mesurer l'allongement d'un ressort en mouvement, hormis si je filme l'essai, ça va pas être facile. Tu avais une idée en particulier en tête ?

[LPFR]

Bonjour.
Je ne connais pas la norme (aucune).
Mais au lieu de déplacer l'objet sur une surface immobile, j'utiliserai une surface mobile (un disque ou une bande tournante) sur laquelle l'objet resterait immobile et c'est la tension du fil qui le tient qui servirait à mesurer la tension.

On peut même pousser la manip un peu plus loin et utiliser la surface interne d'un cylindre sur laquelle glisse l'objet. Il suffira de mesurer l'angle de glissement d'équilibre pour obtenir le coefficient de friction. Pas besoin de mesurer des forces.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Re,
Je défendais surtout le principe mais je n'ai pas de réponse toute faite . Mesurer un écart par laser ?
Ou en tombant dans le simplissime : http://www.pce-france.fr/fiches-mesu...tre-newton.htm

[invite07941352]

Re,
Mais bon sang, mais bien sûr ! Le bloc sur la pente , pourquoi n'y ai je pas pensé ?

[Vlou]

Déjà, merci à vous deux !

Catmandou > Alors le bloc sur la pente, je le fais déjà pour déterminer mon coefficient de frottement statique (PFS à l'équilibre, effectivement super fastoche), mais pour déterminer le coeff de frottement dynamique il faut un objet en mouvement par rapport à un autre. Ou peut-être pensais-tu à une analyse du mouvement, genre je mesure le temps nécessaire à un bloc pour descendre une pente et je remonte par les équations à mon coeff dynamique ?

LPFR > mais carrément ! un disque ça va pas être possible (mes films de polymères sont assez étroits mais très longs -genre plusieurs dizaines de mètres-) mais par contre faire circuler une bande sur une surface plane avec mon pavé fixe, c'est parfait. Du coup, je peux effectivement utiliser un bête dynamomètre à ressort.

Je vais voir la faisabilité du truc et essayer un montage. Je vous tiens au courant et je posterai la solution définitive.

Bonne soirée

Vlou

[LPFR]

Re.
Vous n'avez pas vu que le cylindre est un cylindre tournant. De sorte que l'angle est l'angle d'équilibre en mouvement.
Je ne suis pas aussi bête pour confondre le coefficient statique et le coefficient dynamique.
A+