étude du freinage d'une automobile

[invite9ffa8a69]

Bonjour tout le monde,
alors voila j'ai un exercice à faire en conception mécanique mais je suis un peu bloqué

Alors voila le sujet :
déterminer les efforts sur un étrier.

données:
- vitesse initiale du véhicule : 45km/h
- Distance de freinage : 8,5m
- Masse du véhicule (avec conducteur) : m=420kg
- Répartition des masses avant 85% arriere 15%
- diametre des roues : dr=504mm
- rayon moyen de la zone de contact plaquette/disque : rm
- facteur de frottement roue/SOL : fr=0.93
- diametre du piston d'étrier avant : d=42mm

Hypothèses:
-les frotements ds les guidage sont négligés, seuls l'adhérence roue/sol et Plaquette disque est prise en compte
-le véhicule se déplace en ligne droite sur une route horizontale pendant la phase de freinage
-l'inertie des pièces tournantes est négligée


Voila c'est tout. 9a serait super sympa si quelqu'un pouvait m'aider parce que là j'arrive pas du tout. Merci d'avance
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[invite9ffa8a69]

Je tiens à préciser que l'on me demande ensuite de calculer le couple de freinage pour deux plaquettes sur un disque. Tout cela dans le but de dimensionner les vis fixant l'étrier.

[Ouk A Passi]

Bonjour Tonyrock,

D'éminents spécialistes sévissent sur ce forum, certains sont plus à même de te fournir
un dossier complet sur ton sujet, mais le tarif des consultants est dissuasif.

Plus sérieusement, qu'est-ce que tu entrevois?
La RFD, est-ce que cela évoque quelquechose pour toi?
Quelle est l'energie cinétique de ton bolide?

Je pense que tu aurais pu écrire au moins:

vitesse 12,5 m/s
decélération 9,191 m.s-2
durée freinage 1.36 s

Puissance freinage 48,3 kW

Pour cela, c'est 150 euros.

Mais franchement, est-ce bien te rendre service!

Au fait, il manque une donnée:
rayon moyen de la zone de contact plaquette/disque : ??? rm

[invite9ffa8a69]

bonsoir,

et bien en fait j'arrive à calculer la force exercée par la route sur la roue ( ce qui entraine donc un couple résistant sur l'arbre si je ne me trompe pas), il y a également sur l'arbre un couple de freinage( le piston applique un effort normal sur la plaquette et crée ainsi un couple de freinage. Mais problème on ne donne aucune valeur de rm dans mes données).
1er problème : je n'arrive pas à mettre ceci en rapport avec la décéleration
2eme problème : comment obtenir à partir de ça, l'effort sur l'étrier?
3eme problème : comment dimensionner les vis qui fixent l'étrier?

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Bonjour,

http://forums.futura-sciences.com/sh...hlight=sk69202

A adapter bien sûr.

@+

[Tifoc]

Bonsoir,
Il a combien de roues ce véhicule ? 2, 4 ou ... 3 ? Et dans ce dernier cas, combien à l'avant ?
Quant à la répartition 85%-15% c'est au repos ou pendant la phase de freinage (parce que si c'est une "répartition de masses", c'est au repos, mais avec de telles valeurs...)

Cordialement,

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

@Tonyrock,

Il y a sur le Forum FS de nombreuses personnes prêtes à t'aider,
mais ton énoncé est incomplet!

Quelle est la valeur de rm ?
Est-ce que l'on freine uniquement sur les roues avant ?


Merci de ne pas nos laisser dans l'expectative.

Ouk

[Jeanpaul]

Tu devrais assez facilement trouver que l'accélération est de 9.2 m/s² (très violent, les roues vont patiner parce que le coefficient de frottement au sol est inférieur à cette accélération divisée par g).
Si on oublie ce détail et qu'on se donne un peu de sécurité, la force de freinage est de 420*9.2=3860 N
Qui se répartissent 3280 N à l'avant (2 roues) et 580 N à l'arrière.
Le couple de freinage est la force multipliée par le bras de levier (le rayon de la roue). Le problème se limite à l'avant.
Le couple par roue est donc de 1640*0.25=410 N.m
Ce couple est engendré par la force du patin que multiplie le rayon du disque.
Tu en déduis la force exercée par le cylindre du frein (sans oublier qu'il y a 2 côtés au disque : si le cylindre appuie avec une force F, l'opposé en fait autant et la force de frottement sera 2 F que multiplie le coefficient de frottement de la plaquette.

[invite9ffa8a69]

Bonsoir,
Il a combien de roues ce véhicule ? 2, 4 ou ... 3 ? Et dans ce dernier cas, combien à l'avant ?
Quant à la répartition 85%-15% c'est au repos ou pendant la phase de freinage (parce que si c'est une "répartition de masses", c'est au repos, mais avec de telles valeurs...)

Cordialement,

Bonsoir,
alors ce véhicule a 4roues. 2 à l'avant 2 à l'arrière. Les roues arrieres sont freinées par des freins à tambours mais je ne possède aucune données sur ceux ci. Quant à la répartition c'est une répartition au repos.
Je tiens à préciser que le véhicule étudié est une voiture sans permis

[invite9ffa8a69]

Une question m'intrigue. L'effort entre le pneu et la route est bien le même que la roue soit bloquée ou roulante? La seule chose qui change c'est juste que le freinage ne dépend que du contact sol/roue lorsque la roue est bloquée. merci pour vos réponses

[Tifoc]

Bonsoir,

Une question m'intrigue. L'effort entre le pneu et la route est bien le même que la roue soit bloquée ou roulante? La seule chose qui change c'est juste que le freinage ne dépend que du contact sol/roue lorsque la roue est bloquée. merci pour vos réponses

Non, si le pneu glisse, l'effort tangentiel maxi vaut 60 à 80% de sa valeur quand le pneu adhère. Ici il faut considérer un pneu adhérent, mais de toutes façons, la valeur de 0.93 est donnée dans l'énoncé. Au passage, ce n'est pas fr (coefficient de frottement) mais µr (facteur d'adhérence) qui vaut 0.93. Autre remarque, sa valeur "normale" est de 1, aussi, si "on" te donne 0.93, c'est que ça doit faire tomber juste certains calculs....

Cordialement,

[SK69202]

Bonsoir,

Une question m'intrigue. L'effort entre le pneu et la route est bien le même que la roue soit bloquée ou roulante?

Non, pour un tas de raison que je ne saurais pas rigoureusement détailler.

J'avais trouvé dans une revue (Pour la Science), il y a longtemps que l'effort lorsque la roue glisse et de l'ordre de 75% de celui que peut transmettre la roue qui roule.

Quand on bloque les roues au freinage on mets plus de distance à s'arrêter, quand la roue patine à l'accélération on mets plus de temps à prendre de la vitesse, par rapport aux roues qui "roulent".

Je m'apperçois que le lien que j'ai mis plus bas n'est pas le bon.

A adapter, il s'agissait du calcul de patins de vélo.
http://forums.futura-sciences.com/post1077888-5.html


@+

[invite9ffa8a69]

Merci beaucoup pour toutes ces précisions. Demain je mettrais en ligne ce que j'ai fait histoire que quelque personnes plus éxpérimentées regardent à ça. Mais encore merci ça m'aide beaucoup