Problème de force camion pompier

[laguille40]

bonjour a tous
je suis pompier dans une petite caserne,je monte un dossier afin d’améliorer la sollicitation de mon centre lors des feux de foret.
pour cela, je m'appuie notamment sur un camion que nous sommes les seuls a posséder dans le département, un camion équipé d'une pelle "lourde".
cette pelle est fixé très haut sur le camion, ce qui lui donne un bras de levier plus important, vous commencez a piger

dans mon département, les landes, lors des feux de foret, nous rentrons dans celle ci en couchant les pins pour aller au contact du feu.

mon problème est le suivant: connaitre la différence théorique de force exercé par chaque camion sur un pin quelconque, en N ou en N/m

ci joint un schéma avec ( je pense...) toutes les données
j ai fait les calculs de mon coté mais je galère un peu.....

merci d avance pour votre aide en espérant sauver le petit centre de proximité dans lequel je travaille !
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[Dynamix]

Salut

Les données que tu nous communiques sont insuffisantes pour répondre à ta question .

connaitre la différence théorique de force exercé par chaque camion sur un pin quelconque

D' ou viendrait cette différence ?
Je dirais : De la puissance motrice , du patinage des pneus , du rapport de réduction ...

en N ou en N/m

L' unité légale de force est le newton , donc inutile de préciser .
Le N/m n' est pas une unité de force .
Le N.m est l' unité de moment , mais n' a pas d' intérêt pour ton problème .

[laguille40]

ok excuse moi

ce que je cherche c est la force théorique que le camion applique sur l'arbre , la différence viendrai de l'effet de bras de levier,
vu que le point de contact est plus haut sur un camion que sur l'autre
pour info ces camions font 230 ch

je sais pas si ca t aide ma reponse

[laguille40]

j etait parti sur l'energie cinetique : 1/2x la masse x vitesse au carré mais bon....

[A voir en vidéo sur Futura]

[JPL]

Déplacé en Physique.

[laguille40]

en fait dans un premier temps calculer, la force (motrice oui je pense ) qu'exerce les camion sans tenir compte de l’adhérence etc.... , on est dans la théorique juste

et dans un deuxième temps y ajouter la hauteur de contact avec le pin , l'effet bras de levier , qui doit augmenter la force, notamment du camion 1

non ? vous en pensez quoi ?

[Dynamix]

la différence viendrai de l'effet de bras de levier,

L' effet de bras de levier n' influe que sur la répartissions des forces sur les roues et sur la force nécessaire pour coucher l' arbre .

j etait parti sur l'energie cinetique

Inexploitable pour déterminer une force .

[laguille40]

ok j ai fait fausse route ....

penses tu possible de pouvoir calculer ce problème ?
la force nécessaire pour coucher l'arbre est plus faible si on a un bras de levier plus grand , donc la force theorique du camion est plus grande, non ? .....

[Dynamix]

penses tu possible de pouvoir calculer ce problème ?

Non .

la force nécessaire pour coucher l'arbre est plus faible si on a un bras de levier plus grand

Oui .

donc la force theorique du camion est plus grande, non ? .....

donc rien ...
C' est indépendant .
La force pour coucher l' arbre dépend de l' arbre .
La force du camion dépend du camion .

[gts2]

Question : quand vous dites coucher les pins : cela veut dire arracher/casser/plier ? (j'ai mis le dernier par principe ...)

[FC05]

Les camions ont des masses similaires, on va supposer une motorisation/boite similaire donc une force appliquée similaire.

En gros un des camions pousse deux fois plus haut donc il applique un couple (en N.m) deux fois plus important.
Le couple étant la force multipliée par la distance à l'axe de rotation.

remarques :

1) C'est bien le couple qui est important lors du basculement de l'arbre, tant que le tronc est assez solide.

2) La force appliquée dépendra de la puissance, du rapport de boite, mais aussi du train roulant et de sa capacité à adhérer au sol

[ilovir]

Bonjour

Quelle que soit la hauteur de la lame, la force horizontale exercée par le camion est (en première approximation) toujours la même.
Plus elle est haute, plus le moment de renversement de l'arbre sera élevé.
Donc, la lame haute plie l'arbre plus facilement que la lame basse.

Par contre, ce qui change, ce sont les efforts dans le camion lui-même.

La lame basse est à hauteur du chassis, donc directement sur la poussée, et les efforts internes dans la structure du camion sont faciles à gérer.
Avec la lame haute, il y a un porte à faux, et donc des efforts de flexion qui apparaissent dans la structure du camion. Celle-ci doit donc être plus résistante.

La lame haute exerce une contreforce sur le camion tendant à soulever son avant, avec comme axe de rotation les roues arrières. Si les roues avant sont motrices, elles vont perdre en motricité, sans que ça soit forcément regagné sur les roues arrières qui peuvent patiner.

En fait, difficile de dire ce qui est gagnant, car on ne sait pas mettre en équation l'arbre le camion et le terrain. Là, seuls les essais en vraie grandeur renseigneront.

De même, il est difficile de dire quelle valeur de force va recevoir l'arbre sous le choc du camion à 2.3 m/s. Il faudrait pour cela connaître la loi de déformation élastique de l'arbre sous l'effet d'une force horizontale. Evidemment, on ne la connaît pas.

[antek]

Toutes choses égales par ailleurs, dans le cas 1 le "moment résistant" de l'arbre sera inférieur au cas 2, donc passage plus facile.

[laguille40]

Ok ok , le but est de pousser l arbre afin de le déraciner

Je cherche à être le plus théorique possible , considérons que il n y est aucune contraintes , ( pas de perte d adhérence , de torsion de soulèvement du çamion etc etc ) juste deux camions qui avance et qu on puissent savoir la force qu ils appuient sur l arbre chacuns.

Le but vous l auraient deviné, disons l idéal , serait d avoir deux résultats , de pouvoir les interpréter , ce serait parlant pour mes supérieurs
Le çamion 1 exerce une force de .... Et le deux ...par les calculs suivant. Tout se la En théorie ! Donc ........

Vous voyez

Nous avons deux camions qui avance à 2,3ms sans ralentissement sans parte d adhérence , rien , et qui appuie sur un arbre lambda qui ne plie pas , rien .
Qu en pensez vous ?
Ça peut se faire non?

[laguille40]

Le but serai de démontrer que ( comme je le pense ) le çamion pelle , le 1 , par son bras de levier notamment , possède plus de force que le çamion 2 , de ....N ce qui équivaut à ...., tout cela en théorie bien sur !

Ça serait super et surtout parlant pour mes supérieurs !

Heeeeelllppp

[Dynamix]

Le but serai de démontrer que ( comme je le pense ) le çamion pelle , le 1 , par son bras de levier notamment , possède plus de force que le çamion 2

C' est bien , mais c' est faux .
Ce n' est pas la force qui est plus grande , c' est le moment (au niveau du sol) .

[antek]

Le but serai de démontrer que ( comme je le pense ) le çamion pelle , le 1 , par son bras de levier notamment , possède plus de force que le çamion 2

Les deux camions exercent la même force, mais à des points d'application différents.
Le bras de levier est constitué par l'arbre avec son point d'appui et son axe de rotation (la base de l'arbre).

Dans le cas 1 le "couple renversant" est plus important, donc le renversement de l'arbre plus efficace.

Ensuite dans la pratique . . .

[laguille40]

Pour répondre à vos questions de type pratique , en réel ça fonctionne très bien sans problème de levage du pont avant , en effet le poids est plus repartit sur l avant donc je l ai jamais fait se lever pour ma part et c est j aimais arrivé a ma connaissance , après le pin en lui même ne fléchi pas beaucoup du moins les grand pins , ce sont eux qui nous concernent principalement dans le couchage , en gros on les " déracinent"

[FC05]

Pour moi la réponse a été donné : 2 fois plus de moment.

Après si tu veux calculer une force à tout prix tu peux dire que force = puissance/vitesse (avec les bonnes unités)
Encore faudra-t-il avoir la puissance, car entre la puissance du moteur et celle transmise aux roues il y a une différence significative.
Mais je ne vois pas l'intérêt de ce calcul.

[le_STI]

Le but serai de démontrer que ( comme je le pense ) le çamion pelle , le 1 , par son bras de levier notamment , possède plus de force que le çamion 2 , de ....N ce qui équivaut à ...., tout cela en théorie bien sur !

Ça serait super et surtout parlant pour mes supérieurs !

Heeeeelllppp

Salut.

Si tu veux pouvoir présenter un calcul (ce qui me semble être le cas), tu peux présenter ça de cette façon :

On sait que le moment de basculement d'un arbre est égal à la force horizontale appliquée sur cet arbe multipliée par le bras de levier par rapport à la base du tronc.
Partant du principe que, pour un camion donné, la force appliquée sur un arbre ne dépend pas de la hauteur de la pelle, on peut donc poser les équations suivantes :
Basculement1=Force*Hauteur pelle 1
Basculement2=Force*Hauteur pelle 2

On peut donc en déduire que:

Basculement2/Basculement1=Hauteur pelle 2/Hauteur pelle 1

Ce qui veut dire que le rapport des moments de basculement est égal au rapport des hauteurs de pelle.

Une pelle située deux fois plus haut aboutira donc à un moment de basculement deux fois plus grand.

[laguille40]

ta reflexion me plait bien et me conviens !!!

pour calculer la force, tu utilises la formule F = masse x acceleration je suppose , mais je n ai qu'une vitesse a appliquer , ( 2,3m/s) pas d accélération ou du moins je ne sais pas comment la calculer

alors
peut on calculer une force a partir d 'une vitesse ?
ou peut on a partir d 'une vitesse ,calculer une accélération " constante "si je peux dire ainsi ....
ou si vous avez un autre avis

mais ta trame de calculs me va très bien ! merci déjà pour ça !!!! allez on y est presque !

[le_STI]

pour calculer la force, tu utilises ....

... rien du tout.

L'avantage de ne parler que du rapport des moments de basculement des deux solutions est justement que ça ne nécessite pas de connaitre la "valeur" de la force (on l'appelle "norme").
Une des hypothèses est que la force appliquée par chacun des camions est identique. Il n'y a pas besoin d'en savoir plus pour pouvoir calculer le rapport des moments de basculements.

Si ce que tu cherches à démontrer est bien l'avantage d'une solution par rapport à l'autre, ça devrait être suffisant.

[laguille40]

Ok j' ai compris ! Pas mal tout ça ! Merci