Présentation
Auteur(s)
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Bogdan BURCHILA : Ingénieur d’aviation, diplômé de l’École Polytechnique - Ingénieur calculs systèmes
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Jana KRYZE : Ingénieur École centrale de Paris (ECP) - Ingénieur Matériaux / Calculs
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Valérie WOIMBÉE : Ingénieur de l’École universitaire d’ingénieurs de Lille (EUDIL) et docteur en sciences des matériaux - Responsable laboratoire matériaux - Centre d’Études Produits Nouveaux de VALEO Embrayages et Transmissions
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Lire l’articleINTRODUCTION
Avec le développement des moyens de calcul et l’arrivée sur le marché des ordinateurs de plus en plus puissants, la conception et la validation de nouveaux produits ou les développements de produits plus anciens ont complètement changé dans les dernières années.
L’accent porte de plus en plus sur la modélisation numérique des phénomènes physiques qui gouvernent le comportement en fonctionnement des systèmes ou des composantes de ces systèmes.
Les raisons de cette approche se trouvent principalement dans le souhait des industriels de faire bien du premier coup. Cela implique la maîtrise complète du processus de fabrication et la connaissance du comportement des différentes pièces dans la chaîne cinématique ou dynamique du système final.
Par conséquent, avant la réalisation d’un nouveau produit, on simule toutes les étapes du processus de fabrication à partir des étapes initiales telles que le découpage ou la mise en forme jusqu’aux étapes finales de réalisation telles que les traitements thermiques ou les traitements de surface. Ensuite la pièce résultante, qui en général fait partie d’un système plus complexe, est incluse dans la chaîne cinématique de ce système et testée dans des conditions de sollicitation réelles.
En fonction du résultat du calcul système, on peut décider de changer la définition de la pièce et réitérer le calcul du processus de réalisation. Au final, le résultat du calcul doit donner aux ingénieurs étude la certitude de répondre à tous les critères imposés par le cahier des charges.
L’avantage de cette approche est que, grâce aux calculs, même si parfois ils peuvent paraître fastidieux, on peut avoir une caractérisation très exacte du fonctionnement du produit développé, avant même que le produit existe. Ceci va raccourcir les temps de conception et développement du produit final, ce qui a une influence directe sur les prix de développement.
Le système d’embrayage est particulièrement concerné par cette approche. L’objet de cet article est de calculer la réponse statique de l’ensemble composé par le diaphragme, le couvercle et la friction. Le diaphragme est en fait la composante la plus importante, par conséquent le premier calcul à effectuer est celui qui va le définir.
Dans l’article suivant , nous traiterons la réponse du mécanisme d’embrayage.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— BM 5 855 - Embrayages à sec. Modélisation de la réponse statique (le présent article) ;
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Méthode et application au système d’embrayageArticle inclus dans l'offre
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7. Calcul de la réponse statique du mécanisme d’embrayage
7.1 Généralités
Le mécanisme d’embrayage (figure 19) est composé de trois pièces principales qui sont : le diaphragme, la friction et le couvercle.
En appuyant sur les doigts du diaphragme et en s’appuyant sur le couvercle, on diminue la force qui pousse sur le diaphragme. Cela va diminuer le moment de torsion transmis du moteur à la boîte de vitesses jusqu’à l’annulation complète, moment qui correspond au débrayage et puis au changement de vitesses.
En sens inverse le fait de relâcher la pression exercée sur les doigts va augmenter la pression sur la friction et va conduire au réembrayage (figure 20).
Calculer la réponse du mécanisme d’embrayage revient à calculer la courbe charge fonction du déplacement pour un déplacement appliqué au niveau des doigts du diaphragme.
Cette réponse est calculée en considérant le mécanisme d’em- brayage comme une somme de ressorts en série. Ces ressorts sont évidemment les trois composantes principales du mécanisme : le diaphragme, le couvercle et la friction. Bien évidemment ces trois ressorts n’ont pas un comportement linéaire et donc on ne peut pas appliquer les règles classiques qui donnent des ressorts équivalents.
La première chose sera de bien décrire le comportement des différents éléments du système. L’étape la plus importante du point de vue du calcul a déjà été franchie par le calcul du diaphragme. Il reste le calcul de la friction et éventuellement du couvercle.
HAUT DE PAGE7.2 Calcul de la réponse statique de la friction
La friction est composée de deux parties :
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le voile de la friction (figure 21) qui est la partie centrale de la friction ;
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la garniture de friction.
Le voile est la partie de la friction qui assure la courbe réponse de la friction connue sous le nom de courbe de progressivité. La friction assure la valeur du coefficient de frottement de la friction et, par conséquent, le couple transmis par l’embrayage.
La modélisation du comportement plastoélastique du voile est faite avec des éléments de type coque. Ces éléments correspondent...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LALLEMENT (J.) - Comportement dynamique des lignes hydrauliques de transmission de puissance. -
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(2) - TOURNIER (J.) - * - Article. Ingénieur Aérospatiale.
-
(3) - BURCHILA (B.) - Étude de l’influence des vibrations dans une commande hydraulique. - Rapport de stage d’option scientifique.
-
(4) - MORAND (H. J.-P.), OHAYON (R.) - Interactions fluides, structures. -
-
(5) - LANDAU (L.), LIFCHITZ (E.) - Mécanique des Fluides. -
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(6) - SALENÇON (J.) - Introduction à l’élastoplasticité et au calcul à la rupture. - Cours de l’École polytechnique.
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