Disque de frein de velo

[harmoniciste]

Bonjour
Les "rayons" des disques de frein de vélo semblent orientés pour transmettre le couple de freinage en compression plutôt qu'en traction, au risque de flamber.
Quelqu'un pourrait-il m'expliquez ce choix étonnant? Merci.

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[Resartus]

Bonjour,

Question intéressante! Effectivement, ils sont plus ou moins légers et "design", parfois en matériau différent, mais toujours dans ce sens

Perso, je n'ai pas l'impression que la déformation des rayons serait moindre dans le sens inverse : ils se tordraient à l'intérieur dans la zone de compression
Il faudrait faire des calculs complets incluant la couronne pour savoir quel est le meilleur choix selon ce critère

Mais cela pourrait être pour des raisons autres : la plus visible est que que cela peut compenser un peu le fait que, tel qu'est placé le point d'appui des freins, la force de freinage est orientée vers l'intérieur, mais cela pourrait être aussi aérodynamisme, meilleure évacuation de la chaleur...

[invitef29758b5]

Salut

tel qu'est placé le point d'appui des freins, la force de freinage est orientée vers l'intérieur

La force de freinage est colinéaire à la vitesse (ω Λ R) donc normale à R

[Resartus]

Bonjour,
Euh, cela me semble plus compliqué que cela :
pour les plaquettes de frein, il y a trois forces en présence : celle exercée par le frottement + une qui vient du point d'attache en haut, et une autre qui vient du point d'attache en bas. La résultante des trois est nulle, et cela implique que la force de frottement doit compenser aussi les composantes transversales de ces deux réactions.
Comme les moments de ces deux forces au point de friction sont opposés, si les distances entre les points d'attache et le point de friction se sont pas égales, les deux composantes transversales ne s'équilibrent pas.
Par contre, je me suis trompé de sens : avec une distance plus grande du coté haut, leur résultante sera vers l'extérieur. Pour compenser, la force de frottement sur les plaquettes pointe vers l'intérieur, et donc celle subie par le disque pointe vers l'extérieur, ce qui doit être compensé par l'élasticité de la couronne, pour que la résultante des deux soit bien, comme tu l'indiques, colinéaire à la vitesse

La force de freinage est colinéaire à la vitesse (ω Λ R) donc normale à R

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef29758b5]

cela implique que la force de frottement doit compenser aussi les composantes transversales de ces deux réactions.

Tu prends le problème à l' envers .
La force de frottement est définie et ce sont les forces sur les fixations qui s' adaptent .
Fais un dessin , ce sera plus clair .

[Resartus]

Oups, en effet, grooosse bétise de ma part
j'avais oublié que le frottement dynamique est toujours opposé à la vitesse

[Gwinver]

Bonsoir.

Effectivement, ils sont souvent orientés dans cette direction.
Mais, il existe des modèles à l'orientation différente:https://www.amazon.fr/BESNIN-Disques-Boulons-Montagne-Inoxydable/dp/B07V5SJFG4/ref=sr_1_45?
__mk_fr_FR=%C3%85M%C3%85%C5%BD %C3%95%C3%91&dchild=1&keywords =disque+frein+velo&qid=1581186 084&sr=8-45

https://www.amazon.fr/WINOMO-Paire-M...186084&sr=8-56

[harmoniciste]

Les sens différents que tu me montres semblent juste dus aux deux faces qui sont photographiées, mais les rayons me semblent toujours travailler en compression.

[harmoniciste]

Bonjour,
Euh, cela me semble plus compliqué que cela :
pour les plaquettes de frein, il y a trois forces en présence : celle exercée par le frottement + une qui vient du point d'attache en haut, et une autre qui vient du point d'attache en bas. La résultante des trois est nulle, et cela implique que la force de frottement doit compenser aussi les composantes transversales de ces deux réactions.
Comme les moments de ces deux forces au point de friction sont opposés, si les distances entre les points d'attache et le point de friction se sont pas égales, les deux composantes transversales ne s'équilibrent pas.

Je n'ai pas bien compris ton explication. Je tente la mienne, en supposant que la couronne extérieure est indéformable vu sa largeur:

Avec cette orientation inverse de celle des vélos, des rayons caricaturaux pourraient n’être que de fins fils travaillant uniquement en traction d'où une masse minimale. La force de frottement F0 tend à soulever le disque par rapport au moyeu et seuls les tensions produites par les rayons supérieurs (1, 2 et 6) s’y opposent, les fils 3,4, et 5 ne pouvant produire qu'une poussée nulle.
On a alors: F0 = F1 + F2 sin30° + F6 sin30° (en projection sur y)
et 0 = F2 cos30° + F6 cos 30° (en projection sur x) D'où une traction égale dans les rayons 2 et 6
et pour les moments: F0*R = F1*r + F2*r + F6*r (Je ne sais pas encore que vaut F2 par rapport à F1)
En sens inverse, ce sont les rayons inférieurs qui subiraient ces efforts en compression et résister au flambage
J'oublie quelque-choses?
Merci pour vos commentaires.