Calculs des Forces sur une remorque/base roulante

[invite5a19dfbe]

Bonjour à tous,

Je suis un parcours d'ingénieur et je suis actuellement en stage chez Renault ou une mission qu'ils m'ont confiés me bloque pas mal. Je m'explique :

J'ai pour objectif de calculer le nombre de Newton nécessaire pour faire déplacer une base roulante/remorque (force au démarrage) et également la force pour la maintenir à une vitesse plus ou moins constante. Ma spécialité n'est pas la mécanique donc j'ai du mal à attaquer le problème suivant :

J'ai une base roulante avec les caractéristique suivante :
4 roues folles en Nylon en contact au sol avec Nylon (température normal et sec)
Dimensions des roues 200x50 mm
Dimensions de la base 1200x800 mm
Mass reparti équitablement totale 645 kg
Empattement 910 mm
hauteur totale 351 mm
pente à 0° (mais une relation en fct de la pente serai bien aussi )

J'aimerai déplacer mon objet en ligne droite pour commencer en tirant sur la poignée remorque. (sachant qu'en réalité c'est un robot programmable qui tire la remorque pour l'emmener d'un point A à un point B sans l'aide d'un homme) il y a donc un couple moteur sur le robot mais je n'ai pas besoin de ca pour l'instant.

Il faudrait que je comprennes comment calculer la Force minimum dont la base roulante à besoin pour passer de immobile à en mouvement. Et ensuite la force qu'il faut pour garder cette base roulante à une vitesse de 2,5 km/h

Merci à l'avance de vos réponse ! j'espère que quelqu'un pourra me sauver !
N'hésitez pas à me dire si il manque des paramètres
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Vous avez deux phases :
- En premier il faut « décoller » le chariot en vainquant les forces de friction statiques. Elles sont plus importantes que les forces de friction dynamiques qui apparaissent une fois le véhicule en mouvement. Pour cela il vous faut le couple de friction statique des roues avec leur axes (c’est (peut-être) donné par le fabriquant). Il vous faut aussi le couple de friction statique de roulement des roulettes avec le sol (ça, c’est plus miraculeux de l’obtenir).
-Maintenant, le chariot est en mouvement à vitesse (presque) nulle. Pour continuer à le faire avancer, il faut trouver les mêmes forces qu’auparavant, mais cette fois pour le frottement dynamique.
- Mais la vitesse presque nulle n’est pas votre objectif. Il faut accélérer le chariot jusqu’à la vitesse de déplacement voulue dans un temps raisonnable (entre 1 ms et 1 mois). La force est donnée par la seconde loi de Newton et il faut l’ajouter à celle pour maintenir le chariot en mouvement.

Donc, il vous manque des données. Certaines, comme le temps pour arriver à la vitesse de croisière, sont faciles à déterminer.
Toutes les autres, qui concernent les coefficients de frottement statiques et dynamiques, sont beaucoup plus difficiles à obtenir.
Et pour compléter le tout, les forces de friction ne sont pas reproductibles. Les valeurs que l’on trouve dans les tables et même celles données par les fabricants ne sont que des valeurs indicatives. Il faut prendre de marges de sécurité de 50 ou 100%.
Au revoir.

[invite5a19dfbe]

Merci beaucoup d'avoir répondu aussi vite !

Je comprends bien tout ca ! Les coefficients sont un problèmes à part entière.

Comment je dois procéder si je veux faire le bilan des forces ? Faut-il que je le fasse pour chaque roue ?
Autrement le temps pour arriver à vitesse de croisière est 6s ce qui donne une accélération très faible de 0,02 km/s/s

Plus précisément que vaut la force de friction statique et dynamique dans le cas ou je connais le couple et qu'on notera Xn le coef par exemple ?


Pour le mouvement : m a = Force(appliqué par l'homme ou machine) + Force dynamique + Poids^(nulle si angle 0° ) + force de frottement.

Est-ce bien ca ?

Encore merci

Cordialement

[XK150]

Bonjour ,
Vous dites avoir la base ?
Prenez un dynamomètre et faites des mesures réelles qui seront meilleures que tout calcul .

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Comment je dois procéder si je veux faire le bilan des forces ? Faut-il que je le fasse pour chaque roue ?
Autrement le temps pour arriver à vitesse de croisière est 6s ce qui donne une accélération très faible de 0,02 km/s/s

Pour le mouvement : m a = Force(appliqué par l'homme ou machine) + Force dynamique + Poids^(nulle si angle 0° ) + force de frottement.

Bonjour,
Vous êtes vraiment fâché avec la mécanique, atteindre 2 km/h en - sec, c'est 0,116 m.s-2

Il vaut mieux faire les mesures si c'est possible car remettre en ligne des roues folles c'est une friction assez compliqué.
Sinon le poids étant réparti, les 4 roues auront même frottement.
Pour tenir compte de la pente, il suffit d'ajouter aux mesures en terrain plat le poids multiplié par le sinus de l'angle.

Au revoir.

[phys4]

Avec correction des défauts de frappe de cette ligne :

Vous êtes vraiment fâché avec la mécanique, atteindre 2 km/h en - sec, c'est 0,116 m.s-2

Vous êtes vraiment fâché avec la mécanique, atteindre 2 km/h en 6 sec, c'est 0,116 m.s^-2

[invite5a19dfbe]

Bonjour,

Merci beaucoup

Ah oui j'ai fait n'importe quoi dans ma conversion effectivement et me suis trompé d'unité.

Dans le cas ou les roues seraient fixes que vaudrait la force de friction statique et dynamique dans ce cas ? avec toujours un mouvement rectiligne.
Dernière chose que serait le Bilan des forces justement pour le"" décollage""
Merci

[invite5a19dfbe]

Une petite réponse simple svp ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je pense que nous vous avons dit tout ce pouvait être utile. Personne ici n’a de boule de cristal.
Donc, regardez les propriétés des roues dans la notice du fabriquant. S’il vous manque des données (comme c’est très probable), utilisez la solution donnée plus haut : faites la mesure vous même, avec un dynamomètre ou un capteur de forces.
Au revoir.