ETUDE DU FROTTEMENT DE GLISSEMENT Pour démarrer tapez sur la barre d’espace

Ce diaporama a pour but de vous amener à comprendre le phénomène de frottement de glissement et ses implications sur les calculs de mécanique Le déroulement de toutes les étapes constituant les pages proposées peut être obtenu: - en appuyant sur la barre des espaces ou - en cliquant sur la souris (Bouton gauche) ou - avec les flèches de direction du clavier ( en avant ou en arrière ) Vous pouvez également vous déplacer rapidement d’une page à l’autre : - en cliquant avec la souris sur les flèches lorsqu’elles apparaissent en bas de l’écran ou - en cliquant sur les liens hypertexte en haut de l’écran.

Nous allons étudier le cas d’un solide 1 placé sur un plan horizontal 0. Solide 1 Plan horizontal 0

On isole le solide 1

Il est soumis à : a) Une action mécanique surfacique du plan 0 sur le solide 1 que l’on modélisera par une force au point A. A

Il est soumis à : a) Une action mécanique surfacique du plan 0 sur le solide 1 que l’on modélisera par une force au point A. b) Le poids du solide 1 appliqué au point G . A0/1 G Ces deux forces sont égales et directement opposées A P1 La pièce 1 est en équilibre

B B G A Supposons que l’on cherche à déplacer le solide 1 en tirant en B. Quel effort fournir en B pour faire glisser le solide 1 sur le plan 0 ? B B G A

Le solide 1 ne se déplace pas Il existe donc un effort de contact entre le solide 1 et le sol qui s’oppose à l’action B Au départ, on tire sur le solide 1 avec un effort en B. Le solide 1 ne se déplace pas B B T0/1

Il existe donc un effort qui va provoquer le mouvement On va augmenter l’action en B jusqu’à ce que le solide 1 commence son déplacement Le solide 1 est sur le point de se déplacer, nous sommes en équilibre strict B B T0/1

Il faut se ramener à un système de trois forces, tel que A0/1 soit la résultante des actions en A Le solide 1 est maintenant soumis à l’action de 4 forces. Nous ne savons pas placer N0/1 et le point A. Le solide 1 n’est pas en équilibre strict. N0/1 B B G T0/1 A P1

Ne nous occupons plus de T0/1 et N0/1 Le solide 1 est maintenant soumis à l’action de 3 forces. Ne nous occupons plus de T0/1 et N0/1 A0/1 N0/1 B B G T0/1 A P1

Plaçons les trois forces concourantes en G B Le solide 1 est maintenant soumis à l’action de 3 forces. P1 A0/1 Plaçons les trois forces concourantes en G A0/1 N0/1 B G T0/1 A P1

Reprenons depuis le début en observant ces trois forces. Le solide 1 est maintenant soumis à l’action de 3 forces concourantes en G. Reprenons depuis le début en observant ces trois forces. A0/1 A B B G P1

Observons sur la figure ce qui se passe :

B On peut remarquer que : a) La force en B doit atteindre une valeur minimum en dessous de laquelle le glissement de 1 sur 0 n’est pas possible. b) Avant que cette valeur ne soit atteinte, il y a adhérence entre les solides 0 et 1. B

A0/1 A On peut également remarquer que : Les trois forces restent concourantes. ( Pour cela, le point A s’est déplacé vers la droite ) A0/1 La force en A de 0 sur 1 s ’oppose au glissement éventuel de 1 par rapport à 0 A

A0/1 A On peut remarquer enfin que : µ = tan  µ dépend : L’angle d’inclinaison  de la force en A définit le facteur de frottement (noté µ) entre 0 et 1. µ = tan  Normale au contact A0/1 µ dépend : - des matériaux en contact, - de la rugosité, - de la lubrification.  A

A0/1 P1 B Les trois remarques précédentes permettent de construire le dynamique des forces à l’équilibre strict :  A0/1 P1 B

Regardons à nouveau la démonstration en faisant apparaître le cône de frottement. 

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On peut remarquer que :  La force en A est à l’intérieur du cône de frottement quand il y a adhérence entre 0 et 1. 

On peut remarquer que :  La force en A est sur le cône de frottement à l’équilibre strict entre 0 et 1 (« limite du glissement »). 

La force en A est sur le cône de frottement quand il y a On peut remarquer que : La force en A est sur le cône de frottement quand il y a Si la vitesse de glissement est constante l’étude relève de la statique, sinon c’est un problème de dynamique. glissement entre 0 et 1.  Déplacement