Surprises! à votre avis?

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PAULIN
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par PAULIN »

Normand 1400 a écrit :
08/07/2022 11:04
Paulin a écrit :Quant à la friction, je pense qu'elle est donnée par les rondelles Belleville qui se trouvent entre les 2 planétaires ...
Je ne pense pas. C'est une rondelle de réglage de la précontrainte, plate de chez plate et sans doute fortement traitée. Une Belleville n'aurait pas suffisamment d'effet vu la configuration et les efforts en jeu.
Normand,

Je te partage un nouveau croquis trouvé (à l'instant) sur la toile qui sera peut-être plus parlant et qui confirme qu'il s'agit bien de rondelles ressort entre les 2 planétaires ;-)
Capture.JPG
Et voici le texte (traduit de l'anglais) qui l'accompagne :

Cette conception utilise des jeux de pignons hélicoïdaux flottants (1) qui s'engrènent pour fournir une action de différentiel à vitesse normale (flèches vertes). Des rondelles élastiques (2) préchargent les ensembles d'engrenages. Lorsqu'une différence de traction se produit, un couple est généré par les poussées axiales et radiales (flèches rouges) des pignons dans leurs poches (3). La force de friction résultante transmet l'entraînement au planétaire (4), et ainsi à la roue appropriée. L'action est progressive, ne se bloque jamais, et nécessite que les deux roues soient en contact avec le sol pour fonctionner. Le pourcentage de biais de couple est augmenté/diminué en variant les angles d'hélice et de pression des dents de l'engrenage.

La suite du texte est instructive :

Avantages :
- fonctionnement "doux"
- réputé résistant à l'usure

Inconvénients :
- réglage limité des performances
- friction causée par le frottement des engrenages sur le boîtier
- ne fonctionne pas si une roue n'est pas en contact avec le sol

Tu noteras que c'est assez surprenant de mettre en avant comme avantage "la résistance à l'usure" quand juste après il est écrit dans les inconvénients "friction causée par le frottement ..." !!!

J'en reviens donc à ce qui a je crois déjà été dit : choisir un diff central 4 sat origine LR ou un ATB aschroft ... et bien c'est sans doute à chacun de se faire son avis selon son besoin, son usage et son porte-monnaie.
Sachant que l'atb aschroft est la solution économique vis à vis du diff LR genuine !
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Normand 1400
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Message non lu par Normand 1400 »

Rôôôôh!

Il aurait bien raison, le bougre! :wink:

Mais... :mrgreen:

Dans tes planches précédentes, l'empilement de Belleville laissait croire qu'elles avaient pour mission d'écarter les demi-arbres cannelés entraînant les ponts : en effet, d'après le crevé, les Belleville portent sur une partie cannelée (les demi-arbres?) pas sur les planétaires.

Et dans ta nouvelle planche, les coupes du boîtier de différentiel laissent toujours supposer qu'un serrage sur cales d'épaisseurs judicieusement comprimées permet bien d'imposer une friction aux faces d'appui des satellites et des planétaires.

Ou alors, je ne sais plus lire un plan... :sm11:

Par contre, Escanogat nous dit, un peu plus haut dans le sujet, ce qui tendrait à valider ton analyse :
Escanogat a écrit :
25/05/2022 23:55
J'ai passé la Def au banc de freinage sur 4 rouleaux pour voir mais c'est inutile . Apparemment le glissement limité n'agit pas du tout sur le train avant quand l'arrière est entrainé par les rouleaux c'est aussi valable dans l'autre sens (avant / arrière) car la motricité ne vient pas du moteur mais des rouleaux. La motricité venant des rouleaux le Torsen agit comme si c'était un différentiel libre, par ailleurs les rouleaux du banc tournent lentement. Je suis entrain de refaire une BT , la 3ième avec un Ashcroft ATB dans peu de temps on va la remonter et prendre des mesures et les comparer avec celles de mon Def dont la BT a plus de 5000 km depuis le montage et qui a fait pas mal de piste. Tout ça pour voir la différence entre du neuf et du vieux afin de se faire une idée sur l'usure de l'ATB.
Je ne suis pas tout à fait d'accord sur l'interprétation des essais ; disons simplement que la conclusion qui s'esquisse est que la précontrainte de friction semble pour le moins anecdotique, autrement dit, dans ces conditions assez représentatives de ce qui se passe lors des phases critiques d'un franchissement technique, qu'un ATB et un genuine non bloqués, c'est kif-kif bourricot. :mrgreen:

Et notre ami en remet une couche :
Escanogat a écrit :
02/06/2022 11:53
Pour la petite histoire, hier j'ai mesuré le couple du début de rotation d'un différentiel à glissement limité ATB de chez Ashcroft . résultat 10.2 Nm.
Ces infos démontrent que le couple de friction en l'absence de couple moteur est un éclat de rire, donc que le différentiel serait uniquement précontraint par les Belleville, autrement dit par rien...

Ce qui, du coup, serait cohérent avec ce que tu rapportes :
PAULIN a écrit :
08/07/2022 12:43

- réglage limité des performances
- ne fonctionne pas si une roue n'est pas en contact avec le sol
Autrement dit, le biais du couple encaissable par ce différentiel m'apparaît incompatible avec un usage en franchissement sérieux, ce qui signifie blocage systématique quand les choses se compliquent. Par contre, sur piste — à la condition d'avoir un moteur préparé si on veut générer des différences d'adhérence un tant soit peu consistantes entre les essieux — ça peut aider, bien que, vu le poids d'un Land et la faible raideur transversale de sa suspension... :sm5:

Faudrait quand même pas que la conclusion de l'affaire soit celle-ci :
PAULIN a écrit :
08/07/2022 12:43
Sachant que l'atb aschroft est la solution économique vis à vis du diff LR genuine !
:wink:
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The Pater
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
08/07/2022 14:52
PAULIN a écrit :
08/07/2022 12:43
- réglage limité des performances
- ne fonctionne pas si une roue n'est pas en contact avec le sol
Autrement dit, le biais du couple encaissable par ce différentiel m'apparaît incompatible avec un usage en franchissement sérieux, ce qui signifie blocage systématique quand les choses se compliquent. Par contre, sur piste — à la condition d'avoir un moteur préparé si on veut générer des différences d'adhérence un tant soit peu consistantes entre les essieux — ça peut aider, bien que, vu le poids d'un Land et la faible raideur transversale de sa suspension... :sm5:
Ces diff a glissement limités, comme le Torsen, sont très bien tant que le pneu "ripant" sur le sol garde un peu d'adhérence. Le "biais" du couple est quasi instantané, réduisant le couple sur la roue à adhérence précaire, sans réduire le couple sur la roue ayant l'adhérence.

C'est un bon choix sur une voiture de sport, ou sur un véhicule qui ne lève jamais une roue.

Si le Def est utilisé uniquement pour aller cher et transporter du bois dans des chemins carrossables ou du plat avec adhérence précaire. Le choix n'est pas idiot.
Par les croisement de pont, s'il y a, il suffit de freiner légèrement tout en accélérant.

Par contre, je ne pense pas que cela convienne à un véhicule TT de loisir.

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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Ze Fifi »

Mouais, j'ai quand même du mal à trouver un intérêt car au final tu as le blocage de diff central et c'est jamais un soucis sur les véhicules équipés. Eventuellement pour un Disco Td5 sans bloc. Sur les Def à partir du Td5 Mk2 ou 3 tu as l'ETC en plus. Quand tu es dans la zone grise (celle où tu risques une perte d'adhérence) genre tranche ou chemin de bois gras rien ne t'empêche de bloquer le central si tu as un doute et de le débloquer à la fin du passage quand tu es sur un beau chemin, et dans tous les cas avant de reprendre le bitume . Enfin c'est comme cela que je pratique, en laissant le diff central libre sauf dans les zones de franchissement ou celles à faible adhérence en anticipant avant d'être coincé.
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Lbarbar »

Normand 1400 a écrit :
08/07/2022 11:04
Mais sinon, tu as raison, c'est dommage qu'aucun des possesseurs d'Aschroft ne fournisse de biscuits pour alimenter la réflexion. Car depuis le temps que les gens s'interrogent sur les différentiels, c'est le moment où jamais!!
Désole Normand 1400 mais j'ai équipé le diff et il attend sagement sa mise en place:
diff atb équipé 1.jpg
diff atb équipé 2.jpg
diff atb équipé 3.jpg
J'ai pas trop envie de l'ouvrir en 2, je risque d'endommager un roulement sur une maladresse. :?
On peut deviner l'angle de l'hélice. On voit aussi les orifices de lubrification.
Et pour remédier au décrochage du au délestage de la roue, qui visiblement arrive aussi chez les sportives en courbe, Wavetrac a mis au point un dispositif de rattrapage que voici:
http://www.wavetrac.net/technical.htm
Peut-être arriverons-nous (surtout vous! :D arrff!) un jour à inventer un différentiel parfait!
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Lbarbar »

Et pour continuer sur le sujet de la mise en place du différentiel et son calage de précontrainte, je souhaiterais apporter une précision sur l'effort de rotation prescrit car c'est la méthode que je compte utiliser.

La tolérance serait de 1.36kg mini à 4.53kg maxi d'après les données recueillies par Casa.

Or d'après "Britannica restaurations ltd", personnage haut en couleurs au demeurant que seuls les anglais savent produire, ses valeurs sont à appliquer selon que les roulements sont usagés ou neufs:
https://www.youtube.com/watch?v=OGYta5h ... rationsLtd
Il lit le texte qui explique ceci à partir de la 6ème minute.

Par ailleurs, il me semble malgré tout qu'il ait une petite incohérence entre sa lecture et ce qu'il devrait être car il obtient ses 10 livres alors que les joints d'étanchéités des arbres sont montés puisque les brides sont montées donc cela devrait être légèrement supérieur non?

Enfin, si quelqu'un peut m'expliquer pourquoi on passe d'une mesure de "couple de rotation en N.m" à un "effort de rotation en kgs". On pourrait pas utiliser toujours la même chose? :? Ca serait plus simple pour moi! :mrgreen:
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Lbarbar a écrit :
10/07/2022 12:40
La tolérance serait de 1.36kg mini à 4.53kg maxi d'après les données recueillies par Casa.
C'est pour la LT230 R.

Les plus récentes ont une autre procédure de réglage, plus complexe, mais plus précise.

As tu les manuels d'ateliers ?
Or d'après "Britannica restaurations ltd", personnage haut en couleurs au demeurant que seuls les anglais savent produire, ses valeurs sont à appliquer selon que les roulements sont usagés ou neufs:
Dans le manuel, c'est indiqué neuf ou usagés (déjà utilisé). Donc ne semble pas différencier. Mais ce qui est dit dans la vidéo n'est pas idiot. En effet il y a une perte de précharge pendant les premières heures de fonctionnement à cause de l'usure entre épaulement et face des rouleaux.

Mais attention. Avec les années, voir avec des roulement avec suffixes spéciaux, les roulementiers de renom ont fait beaucoup d'efforts et la perte de précharge est nettement plus faible que dans le temps. Tu risque de te retrouver avec une précharge qui reste à une valeur élevée.
Par ailleurs, il me semble malgré tout qu'il ait une petite incohérence entre sa lecture et ce qu'il devrait être car il obtient ses 10 livres alors que les joints d'étanchéités des arbres sont montés puisque les brides sont montées donc cela devrait être légèrement supérieur non?
Les mesures de couple de rotation sont obligatoirement fait sans les joints à lèvres.
Enfin, si quelqu'un peut m'expliquer pourquoi on passe d'une mesure de "couple de rotation en N.m" à un "effort de rotation en kgs". On pourrait pas utiliser toujours la même chose? :? Ca serait plus simple pour moi!
Tu mesures un couple en tirant avec un peson, une ficelle enroulée autour des cannelures. Tu lis un poids. Mais en fait tu mesures un couple de rotation (tu as une force et le diamètre extérieur des cannelures.....)

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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Lbarbar »

Effet boomerang!
...D'une précision que je voulais apporter, ben c'est à moi qu'elle est renvoyée...
Merci The pater! :D
The Pater a écrit :
10/07/2022 21:40
C'est pour la LT230 R.
Ok,ok.
The Pater a écrit :
10/07/2022 21:40
Les plus récentes ont une autre procédure de réglage, plus complexe, mais plus précise.
Je pensais que la méthode au couple de rotation était plus précise car on mesure la précontrainte "réelle", la mesure étant prise montage assemblé. Mais à y réfléchir tu as déjà évoqué que la vitesse de traction du peson avait une influence sur la lecture.
The Pater a écrit :
10/07/2022 21:40
As tu les manuels d'ateliers ?
ref manuel lt230T.JPG
Ma boite est une 43D. Je n'ai pas de quoi appliquer la méthode de ce manuel.
The Pater a écrit :
10/07/2022 21:40
Mais attention. Avec les années, voir avec des roulement avec suffixes spéciaux, les roulementiers de renom ont fait beaucoup d'efforts et la perte de précharge est nettement plus faible que dans le temps. Tu risque de te retrouver avec une précharge qui reste à une valeur élevée.
les roulements sont:
-Timken JLM104948 JLM104910 ou encore JLM104948-99401 déjà monté pas de photo
-Timken 32011X ou encore 32011XM-90KM1
TIMKEN 32011X.jpg
Alors je prends quelle valeur? Celle de casa: 2.5kgs c'est bien?
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Lbarbar a écrit :
11/07/2022 9:02
Alors je prends quelle valeur? Celle de casa: 2.5kgs c'est bien?
Pourquoi pas......... Avec +/- 0.5 de tolérance, si tu ne peux pas faire la méthode du manuel.

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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par PAULIN »

En lisant ces questionnement sur les valeurs / méthode à appliquer pour mettre en œuvre la bonne précharge sur les coniques du diff central, je me suis interrogé sur la différence de dilatation thermique entre l'alu du carter et l'acier de l'ensemble arbre-différentiel.
Je n'ai pas la valeur de la distance entre palier sous la main, mais elle doit être d'environ 20 cm.
Si l'on fait le montage à 20°C, alors lorsque l'ensemble de la BT est à 60°C, alors :
- le carter en alu se sera dilaté de 0.18 mm environ
quand
- l'arbre en acier se sera dilaté de 0.10 mm environ

Du coup, on observerait un "retrait" dimensionnel du diff vis à vis du carter de 0.08 mm .... dingue !!!

Evidemment, le carter est probablement moins chaud que l'arbre qui est lui au centre du système ...
Mais, bon, ces valeurs m'interpellent quand même sur le risque de "perte" de la précharge à chaud après rodage, si l'on applique une valeur de précharge trop faible.

Perso, j'avais appliqué la valeur haute lorsque j'ai reconstruit ma BT l'année dernière.
Pas eu à m'en plaindre pour le moment. Je prévois une vidange d'ici peu après avoir parcouru 2500 km tranquillou (trajet max 120 km).

Que pensez-vous de cette histoire de dilatation thermique ... sodomisation de drosophile ou pas ?
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Lbarbar »

Puisqu’on en est à se poser des questions, la méthode du manuel m’intrigue :

Que ce soit pour le pignon d’entré, le différentiel ou le train intermédiaire, toutes les précharges sont à -0,05 mm.
Pourquoi ? ils sont tous différents.

-Est-ce un pur hasard qu'après les calculs de précontrainte pour chaque cas, le résultat soit le même?
-A contrario, est-ce un dimensionnement calculé des roulements pour que soit toujours appliqué la même précontrainte?
-Ou est-ce un choix empirique suffisamment précis pour tenir dans les tolérances des 3 cas afin de limiter les risques d'erreurs au montage par l'opérateur?
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

PAULIN a écrit :
12/07/2022 16:08
Si l'on fait le montage à 20°C, alors lorsque l'ensemble de la BT est à 60°C, alors :
L'ensemble ne sera jamais à 60 °C

Au hasard :
Tes roulements seront à 70 °C
Les roues dentées à 60 °C
Le corps de diff à 55 °C
Le carter à 60°C au niveau des roulements et à 45°C dans les endroits les plus froids.....

On ne peut pas discuter des valeurs de précharge des roulements sans connaître le gradient de température dans l'ensemble du mécanisme.

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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Normand 1400 »

Paulin,

je ne vais pas poursuivre le propos sur les différentiels : pas assez de biscuits et, à part toi, pas de questions ni de réelle volonté de comprendre ce qui se passe non plus, ce qui tend à démontrer que le seul critère de choix est le prix.

Rien de bien nouveau sous le soleil, donc! :wink:

Un dernier point, avant de clore : Lbarbar, si tu disposes d'une clef dynamométrique à lecture directe il serait possible, juste avant d'achever la repose du transfert, de réaliser deux ou trois mesures simples qui permettraient de se faire une idée du comportement de l'ATB sous couple...

A suivre, donc.

Paulin, de nouveau : ta question sur les précontraintes ne me semble pas relever de la sodomisation des drosophiles... :D

Elle est même centrale en matière de calcul de structures et c'est même dans la manière dont ce point précis est abordé et traité que l'on reconnaît les projeteurs expérimentés.

Quelques idées à ce sujet.

La question sous-jacente est celle de la rigidité des différents éléments structurels devant fonctionner ensemble : tu as le même problème avec les tabliers bétons reposant sur des rideaux de palplanches, les portiques bois ou acier des bâtiments de grandes dimensions et, bien évidemment, dans les calculs de ponts à haubans, surtout lorsqu'il s'agit de tabliers en béton.

Un carter et les arbres qu'il supporte relèvent de mon point de vue de la même problématique.

Note que la rigidité dépend des sections et des formes des pièces et aussi du module d'élasticité des matériaux considérés.

Qu'il s'agisse de béton précontraint ou de roulements, l'objectif de la manip est d'exercer un effort de compression sur certains éléments. Pour les roulements, cet effort est destiné à maintenir en contact des rouleaux même dans les zones où les éléments roulants auraient tendance à ne plus rouler sur leurs pistes lorsque ce que l'on appelle les moments sur appuis deviennent significatifs (un moment n'est autre qu'un couple) et pour les bétons, l'objectif est de ne pas laisser apparaître de contraintes de traction dans les zones où règnent ce que l'on appelle des moments négatifs provoquant une mise en traction du béton lors de certaines combinaisons d'actions/sollicitations.

En béton précontraint, cet effort est appliqué par des vérins, soit avant (cas des poutrelles de plancher qui sont préfabriquées) soit après la prise des bétons (cas de la construction par voussoirs ou par poutres post-contraintes). L'effort de compression est obtenu par lecture directe des pressions délivrées par les centrales hydrauliques.

Ces efforts peuvent atteindre des centaines de tonnes pour les ouvrages conséquents.

En mécanique, comme il est très compliqué de raisonner directement à partir des efforts appliqués (il est impossible de travailler avec des vérins dans une boîte de vitesses :wink: ) il faut procéder différemment.

Il y a eu globalement trois phases :
  • le pif (on évaluait pifométriquement les efforts en observant la tenue à l'usure des roulements) ;
  • la mesure directe des déformations des carters nus sous un effort connu ;
  • la modélisation avancée de la déformabilité des carters et des arbres.
On en arrive donc à la question centrale : celle de la déformabilité des pièces.

Laquelle fait appel à une notion elle aussi très importante, bien, qu'étant souvent de « deuxième ordre » : les modules d'élasticité des matériaux considérés.

Physiquement, ce module correspond à la pente de la droite reliant les contraintes et les déformations. C'est rigoureusement vrai pour les métaux travaillant en phase élastique mais c'est faux pour les bétons.

Concernant le cas que tu soumets, la déformation imposée résultera de la somme des déformations du carter et de l'arbre. Formulé autrement, tu as donc deux ressorts (le carter et l'arbre) sur lesquels tu vas exercer un effort (celui qui va maintenir les éléments roulants et les pistes en contact même dans les cas de charges critiques) déterminé lors du calcul des paliers.

Les déplacements résultent donc d'une déformation par compression simple de l'arbre et d'une déformation en traction, beaucoup plus complexe, du carter. Schématiquement, tu auras une dominante de flexion dans les parois recevant l'alésage du palier et perpendiculaires à l'arbre et une flexion composée à dominante de traction dans les faces parallèles à l'arbre.

On conçoit que la détermination de la loi de déformation du carter à l'endroit où l'on applique l'effort de compression est très complexe, sachant que cette pièce comprend généralement nombre de goussets et de renforts destinés à en augmenter la rigidité. C'est donc un concentré de calcul de plaques et de coques minces auquel on est confronté, le tout en tridimensionnel.

Mais on conçoit aussi qu'un carter est beaucoup moins massif et rigide qu'un arbre : il va donc se déformer davantage sous un effort donné.

En d'autres termes, cela signifie qu'une variation dimensionnelle du carter, même beaucoup plus importante que celle de l'arbre, aura un impact plus réduit sur l'effort de compression initial.

Prenons un exemple simple, celui de deux barreaux (un en acier, l'autre en alu) de 20 mm de diamètre et de 200 mm de long, soumis chacun à un effort de compression de 100 000 N (10 tonnes pour faire simple).

Le module d'élasticité de l'acier est de 210 000 N/mm² et celui de l'alu de 70 000 N/mm².

Contrainte dans chaque barreau : 318 N/mm² (c'est beaucoup mais c'est pour les besoins de la cause... :wink:).

La déformation relative de l'acier vaut donc : 318/210 000 soit 1,52 pour mille, ce qui représente environ 30 centièmes de millimètre de raccourcissement pour une longueur de 200 mm.

Celle de l'alu vaut : 318/70 000 soit 4,55 pour mille, ce qui représente cette fois environ 90 centièmes de millimètre de raccourcissement pour notre barreau de 200 mm.

Le même effort appliqué sur deux pièces rigoureusement identiques se traduit donc par une déformation trois fois plus importante pour l'aluminium. Formulé autrement, dans ce cas simple, on reste dans le rapport des modules d'élasticité (210 000/70 000) puisque les pièces ont la même géométrie.

Ce cas de figure, basique, se rencontre évidemment très rarement en pratique.

On note aussi que plus la pièce est rigide, plus les efforts qui y règne sont importants.

Une modélisation fine du carter conduirait probablement à une situation encore plus déséquilibrée : l'arbre, assimilable à une pièce massive ressemblant à notre barreau, se déformerait toujours très peu alors que le carter se déformerait un peu plus, notamment à cause des efforts de flexion sollicitant dans ses différentes faces, lesquels vont créer des déformations de type « flèche », à l'image d'une poutre en bois fléchissant sous la charge.

L'image est celle du réglet en acier, capable, sans se rompre, de prendre une flèche très importante. Évidemment, l'objectif n'est pas de réaliser un carter souple comme de la guimauve — ce qui ne veut pas dire qu'il se romprait — mais d'en réaliser un dont la rigidité soit la plus proche possible de celle des arbres qu'il contient.

Après cette réinterprétation très personnelle de la fable du chêne et du roseau :sm11: passons à ta question.

L'introduction des variations dimensionnelles liées aux variations de températures conduit à des résultats que je considère comme non significatifs, et ce d'autant plus que la variation des coefficients de dilatation thermique de l'acier et de l'aluminium va « dans le bon sens » :
  • coefficient de dilatation de l'acier : 10,5·10-6 par ° C
  • pour l'alu : 26·10-6 par °C.
Pour une différence de température de 40°C, un barreau en acier va effectivement s'allonger d'un peu plus de 8 centièmes de mm alors qu'un barreau en alu s'allongera de presque 21 centièmes.

Pour l'acier, 8 centièmes représentent une variation d'effort d'environ 27 700 N et pour l'alu, 21 centièmes représentent une variation de 22 900 N, soit un différentiel final d'effort de 4 800 N. Autrement dit, les fluctuations thermiques ne jouent en réalité qu'à la marge et ce d'autant plus que les boîtes de transfert des Land datent d'une époque où les imprécisions dans les modélisations étaient couvertes par des coefficients de sécurité plus que généreux.

Ça tombe bien, car la notion de gradient thermique dans une boîte de vitesses ne m'inspire guère : ainsi, si l'on imagine plusieurs heures à crapahuter en courtes sous un cagnard de folie et sans vent, je crains fort que les températures des différents organes ne soient à peu près toutes les mêmes...

Au regard de ce que je pressens du fonctionnement mécanique de l'ensemble, qui doit être largement couvert par des coefficients de sécurité généreux, je doute fort qu'une précontrainte pifométriquement réglée (bon, faut quand même rester dans la limite du raisonnable, à savoir le gradient d'épaisseur des cales) ait une influence déterminante sur la durée de vie des paliers. :wink:

Je me garderai bien de tenir le même propos avec les mécaniques d'aujourd'hui, qui sont certainement le fruit d'une modélisation beaucoup plus fine, l'objectif de la manip n'étant pas d'accroître la fiabilité, mais de viser une durée de service très précise, ce qui permet de diminuer les sections et, conséquemment, le coût de fabrication.

En d'autres termes, si un véhicule a été dimensionné pour 250 000 km, la probabilité pour qu'il ne dépasse pas 300 000 km est certainement très élevée. En tous cas, elle n'a rien à voir avec celle des véhicules de la génération précédente.

D'une manière plus générale — cette considération sur le sens délibérément donné à la marche du monde industriel étant issue de mon expérience professionnelle — le développement des outils de calcul informatique, par ailleurs responsable d'un certain nombre de dérives, est passée par trois phases, que j'ai eu la chance de connaître :
  • une phase pionnière (avant 1980) celle des miniordinateurs qu'on programmait en Fortran et avec lesquels on dialoguait via des cartes perforées et des listings (pas très sexy, comme interface homme/machine, mais incroyablement formateur). Dire qu'on collait alors de très près aux modèles mathématiques et physiques était un euphémisme... Le calcul automatique ayant donné les résultats escomptés, on a alors étendu la modélisation : les éléments finis (qu'on définissait alors manuellement) sont alors apparus. Je me souviens notamment d'un prof, ingénieur conseil chez Campenon Bernard à l'époque, qui nous avait présenté les modèles de calcul de la tour Montparnasse : les matrices carrées 5 000 (5 000 lignes et autant de colonnes :twisted: ) nous donnaient le vertige mais nous laissaient également entrevoir un monde où une maîtrise avancée des risques et de la matière devenait possible et ce pour le plus grand bien de l'humanité. Ce qu'on peut être naïfs et innocents quand on est gamins... :sm11:
  • une phase de calage des modèles qui, en gros, concerne les années 80 et une bonne partie des années 90 : cette phase a abouti à des dimensionnements très harmonieux et très équilibrés mais surtout très robustes, car on conservait des coefficients de sécurité importants, la fiabilité réelle des modélisations avancées n'ayant pas encore été sanctionnée par l'expérience. Cette phase s'est également caractérisée par une baisse impressionnante des coûts de modélisation (modélisation automatique à partir des outils de DAO, serveurs de calcul souples et puissants, représentation des résultats très intuitive, etc.) ;
  • une phase d' « optimisation » des modèles, dont l'unique but a été la réduction des coûts (pas trop des prix, car il faut bien que le business se fasse :twisted: ). Qui s'est combinée avec les mêmes démarches d'optimisation sur la qualité de la matière première et, aussi, avec l'introduction du recyclage, sans parler des contraintes d'hygiène et de sécurité. Tout ça pour dire que l'alignement des planètes, auparavant très généreux, a changé : non seulement on a réduit les coefficients de sécurité (ou les durées de vie théoriques) au regard de la fiabilité confirmée des calculs, mais on a fait appel à des matières premières beaucoup moins performantes. Résultat des courses dans mon domaine : toutes les chaussées — et pas des moindres — sur lesquelles des désordres préoccupants ont été observés (structurels notamment) ont été construites après les années 2000. A une époque où il devient assez évident que l'énergie et les matières premières doivent faire l'objet d'une attention plus que poussée, de telles orientations, qui concernent quasiment tous les secteurs d'activité, laissent perplexe...
J'ouvre enfin une rapide parenthèse pour illustrer cette intéressante question de la maîtrise des rigidités, mais dans un tout autre domaine, celui de l’insondable sujet des colles et joints à carrelage.

Contrairement à une idée très répandue, les décollements de carrelages en façade ou en terrasse (notamment les éléments de grande dimension et de couleur sombre) ne sont pas massivement dus au gel, mais à des rigidités mal prises en compte, ce qui a pour conséquence de rendre les contraintes d'origine thermique très pénalisantes.

Ces jours derniers ont été un enfer pour ces ouvrages, le pompon étant une vague de chaleur qui se clôt par un orage : le brusque refroidissement opéré par la pluie crée des contraintes de cisaillement particulièrement élevées à l'interface de collage.

Une colle très rigide sera donc le siège de contraintes très importantes qui, sans nécessairement dépasser sa résistance nominale en cisaillement/traction, vont considérablement la fatiguer.

Ce cycle, répété un certain nombre de fois, finit par disloquer le plan de collage.

Comme pour les enduits, l'enjeu d'un bon produit est d'offrir, en plus d'une résistance en traction, un module le plus faible possible, garant d'une limitation des concentrations de contraintes.

Noter que les produits pour joints font également l'objet de recherches importantes à ce sujet, car l'objectif recherché est d'absorber les évolutions dimensionnelles des pavés, notamment de grandes dimensions, afin d'en atténuer la transmission au plan de collage.

Le problème est que les normes restent discrètes sur la question des modules et de l'endurance à la fatigue thermique.

Mais une norme, c'est un compromis socio-économique, avec toujours des histoires de gros sous derrière...

Comme pour les différentiels, pas toujours facile d'acheter selon un cahier des charges travaillé pour répondre à des besoins précis! :mrgreen:

Pour en finir avec la fatigue thermique, ceux qui ont parcouru les déserts de pierre ont pu constater ses ravages, même sur la pierre la plus résistante : ni eau ni de glace, mais une fracturation aussi belle qu'impressionnante...

Fin du quart d'heure encyclopédique! :D
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PAULIN
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Message non lu par PAULIN »

Normand 1400 a écrit :
20/07/2022 10:19
je ne vais pas poursuivre le propos sur les différentiels : pas assez de biscuits et, à part toi, pas de questions ni de réelle volonté de comprendre ce qui se passe non plus, ce qui tend à démontrer que le seul critère de choix est le prix.
Carrément, je suis d'accord, on s'y remettra quand le gâteau sera un peu plus cuit ;-)
Normand 1400 a écrit :
20/07/2022 10:19
On note aussi que plus la pièce est rigide, plus les efforts qui y règne sont importants.
Tu sous-entends là j'imagine "pour une déformation identique" ...
Tu fais l'analogie avec les ressorts en fait.
Enfin bref, ce point n'est pas important pour moi, je passe à la suite :
Normand 1400 a écrit :
20/07/2022 10:19
Pour une différence de température de 40°C, un barreau en acier va effectivement s'allonger d'un peu plus de 8 centièmes de mm alors qu'un barreau en alu s'allongera de presque 21 centièmes.

Pour l'acier, 8 centièmes représentent une variation d'effort d'environ 27 700 N et pour l'alu, 21 centièmes représentent une variation de 22 900 N, soit un différentiel final d'effort de 4 800 N. Autrement dit, les fluctuations thermiques ne jouent en réalité qu'à la marge et ce d'autant plus que les boîtes de transfert des Land datent d'une époque où les imprécisions dans les modélisations étaient couvertes par des coefficients de sécurité plus que généreux.
La je ne saisi pas bien la logique du raisonnement. Je m'explique :
A quoi sert de calculer la force nécessaire à allonger une pièce de la même valeur que sa dilatation thermique supposée ? Je ne vois pas, sauf à dire qu'on aurait "bloqué" la dilatation de cette pièce et que cela créerait alors une contrainte de compression puisque l'allongement ne peut pas se produire ...
Pourquoi pas, mais en quoi est-ce utile dans le cas du mariage "arbre de dif central / carter de BT", puisque de toute façon, le carter en alu ne va jamais "bloquer" la dilation de l'arbre du diff central, vu qu'il se dilate plus que lui ...
Ma croyance est que cette dilatation différentielle de l'alu par rapport à l'acier peut engendrer une perte de précharge une fois la BT en charge et chaude ...
Et à l'inverse l'augmenter par temps froid au démarrage.

Pour clore ce post, merci à toi Normand pour la qualité de ton écriture, je kif la lecture de tes posts !!!
Comment fais-tu pour écrire autant !!!???
Et merci pour la dédicace "projeteur expérimentée" ;-)
C'est marrant, j'ai aussi "tâté" du bâtiment ... rigolo les // avec les bétons précontraints !
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Lbarbar »

Normand 1400 a écrit :
20/07/2022 10:19
pas assez de biscuits et, à part toi, pas de questions ni de réelle volonté de comprendre ce qui se passe non plus, ce qui tend à démontrer que le seul critère de choix est le prix.
Comme je l'ai mentionné, je ne vais pas démonter le diff car les vis qui le ferment étant proches des rouleaux il y a risque d'endommagement par maladresse voire par pollution et enfin je ne sais pas si les couples de serrage sont standards ou pas.
Par ailleurs j'ai compris que ce diff apporte globalement une meilleure traction qu'un diff ouvert même si ça "gratte un peu" dans les courbes serrées avec le même problème de décrochage à peine compensé par les rondelles belleville qui "trompent" le diff comme quand tu mets 2 à 3 crans de frein à main sur une volvo propulsion pour te tirer d'un mauvais pas.
La théorie est nécessaire à comprendre le fonctionnement mais au final c'est la pratique qui permet de juger de l'efficacité.
J'ai eu précédemment un TD5 9 places qui m'aidera à comparer. Avec les commentaires positifs d'Escanogat je ne suis pas inquiet.
Enfin pour moi, ce n'est pas le prix le critère premier (sur 3000€ de réparation le cout raisonnable est juste une bonne nouvelle), c'est la fiabilité.
Et j'ai la conviction que ce diff ATB est plus solide de par sa conception qu'un diff ouvert.
Pour la clé dynamo, j'ai une Facom qui va de 40N.m à 200N.m il me semble. Elle n'est pas à lecture directe. Selon les mesures que tu souhaites je peux faire une recherche par approche. Se sera bien volontiers!

Pour le carter, il est usiné! l'usineur s'est référencé pour le centrage sur la partie qui fait contacte avec le joint torique de l'arbre. Centrage au lazer!
Je l'ai repris avec la bague à emmancher.
Alors j'ai décidé d'encoller la bague au frein filet moyen bleu.
Puis je l'ai emmanchée au maillet comme me l'a préconiser l'usineur.
ERREUR! la colle s'est logée sous l'épaulement de la bague. Après séchage, la bague déborde légèrement du plan de joint.
regle bague carter
regle bague carter
cette photo à été prise avant séchage et la colle va "gonfler" sur 24H.


Heureusement, le démontage est facile
colle bleue
colle bleue

Après un peu de netoyage
bague propre
bague propre

Réencollage sur le carter cette fois-ci! Avec du scelle-bloc
encollage carter
encollage carter

Pour l'emmancher à nouveau c'est plus difficile au maillet (peut-être des résidus de colle incrustés dans l'alu),alors j'ai utilisé la presse (à faible effort) en prenant garde de soulager le carter par des cales.
presse
presse

Au final c'est mieux
regle final bague.jpg
Sinon les roulements du pignon d'entré arrivent...

tschuss!
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The Pater
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
20/07/2022 10:19
Qu'il s'agisse de béton précontraint ou de roulements, l'objectif de la manip est d'exercer un effort de compression sur certains éléments. Pour les roulements, cet effort est destiné à maintenir en contact des rouleaux même dans les zones où les éléments roulants auraient tendance à ne plus rouler sur leurs pistes .
Pas tout à fait.

La précharge sur les roulements a deux objectifs :
1) Augmenter la rigidité du montage. Par exemple les roulements du pignon dans un pont. Cela réduit les mouvements axiaux et radiaux du pignon. Plus les roulements sont préchargées, plus les mouvement sont de faible amplitude, sous efforts. C'est pour cette raison que les roulements de broche de machine outils sont préchargés. Notons que la rigidité d'un roulement n'est pas linéaire.
Et/ou
2) Augmenter le nombre d'éléments roulant supportant la charge. La charge sur l'élément roulant le plus chargé diminue..... juste qu'à ce que la précharge soit trop importante. Donc avec la précharge on augmente la durée de vie calculée, jusqu'à un certain point.
Et/ou
3) Assurer une charge minimum si la charge externe, durant le fonctionnement devenait insuffisante pour assurer le bon fonctionnement du roulement.

Mais la précharge augmente le frottement interne. Une précharge mal contrôlée provoque la destruction rapide du roulement.

C'est pour cela que dans la grande majorité des applications, les roulements sont montés avec du jeu.
2022-07-21_08-27-08.jpg
Je me garderai bien de tenir le même propos avec les mécaniques d'aujourd'hui, qui sont certainement le fruit d'une modélisation beaucoup plus fine, l'objectif de la manip n'étant pas d'accroître la fiabilité, mais de viser une durée de service très précise, ce qui permet de diminuer les sections et, conséquemment, le coût de fabrication.
Il est impossible de déterminer une durée de service. La durée de service, par définition (norme ISO), c'est la durée de vie réelle d'un composant. Or la durée réelle est influencée par de nombreux paramètre hors du contrôle du fabricant. Comme par exemple le conditions de fonctionnement réelles, le mauvais stockage, la maintenance etc......

On parle toujours de durée de vie requise (par exemple : 300 000 km pour un roulement de roue) et on dimensionne le composant (le roulement) pour avoir une durée nominale calculée selon une certaine méthode pour être supérieure (ou proche) des 300 000 km.
En d'autres termes, si un véhicule a été dimensionné pour 250 000 km, la probabilité pour qu'il ne dépasse pas 300 000 km est certainement très élevée.
La durée nominale calculée est une durée statistique. Pour les roulements cela correspond à 10% des roulement ayant atteint leur durée (quand il y a les premiers signes de fatigue)

Le diagramme ci-dessous montre que si un roulement est dimensionné pour 250 000 km (L10mh.... h c'est pour heure, mais bon....), alors dans les conditions de fonctionnement du cahier des charges, la majorité des roulements dépassent très très largement les 300 000 km.
Bon, c'est la théorie, car la durée de la graisse dans le roulement peut être le facteur limitatif, si le regraissage n'est pas prévu.
2022-07-20_16-29-17.jpg
Important :

Si deux roulements soutenant un arbre ont un durée nominales calculée de 300 000 km, alors l'ensemble des deux roulements a une durée nominale plus faible.
L'inverse de la durée calculée de l'ensemble de roulement est égale à la somme des inverse des durées calculées de chaque roulement.
Donc ici : 150 000 km

Donc sur un véhicule avec quatre roues et deux roulements par roues : 37 500 km.

En tous cas, elle n'a rien à voir avec celle des véhicules de la génération précédente.
pas d'ac..... :mrgreen:

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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Normand 1400 »

PAULIN a écrit :
20/07/2022 23:59
La je ne saisi pas bien la logique du raisonnement. Je m'explique :
A quoi sert de calculer la force nécessaire à allonger une pièce de la même valeur que sa dilatation thermique supposée ? Je ne vois pas, sauf à dire qu'on aurait "bloqué" la dilatation de cette pièce et que cela créerait alors une contrainte de compression puisque l'allongement ne peut pas se produire ...
Pourquoi pas, mais en quoi est-ce utile dans le cas du mariage "arbre de dif central / carter de BT", puisque de toute façon, le carter en alu ne va jamais "bloquer" la dilation de l'arbre du diff central, vu qu'il se dilate plus que lui ...
Ma croyance est que cette dilatation différentielle de l'alu par rapport à l'acier peut engendrer une perte de précharge une fois la BT en charge et chaude ...
Et à l'inverse l'augmenter par temps froid au démarrage.
Réponse rapide, je poursuivrai plus tard...

Ma présentation n'était donc pas très claire! :wink:

Si le carter en alu s'allonge plus que l'arbre sous l'effet de la température en raison d'un coefficient de température plus grand, cet allongement provoquera une moindre variation de l'effort de précontrainte en raison d'un module d'élasticité de l’aluminium plus faible que celui de l'acier. Formulé autrement, le rapport des coefficients de température est compensé par celui des rigidités, ce qui maintient la valeur de la précontrainte à peu près constante même en cas d'échauffement ou de refroidissement de la boîte.

Formulé autrement, et c'était la vocation de ce modèle simpliste que de montrer qu'une compensation s'opère, il faut prendre en compte le rapport des coefficients de dilatation et celui des modules d'élasticité.

C'est pour rectifier cette omission qui conduit à la conclusion erronée que l'effort de précontrainte dépend de la température que je me suis permis d'intervenir... :wink:

Formulé encore autrement, par le jeu des rigidités, l'allongement (d'origine thermique) supérieur du ressort le plus souple va être compensé par un allongement (toujours d'origine thermique) moindre du ressort le plus raide ce qui va maintenir pratiquement constant l'effort dans les deux ressorts.

Formulé encore autrement, si les rigidités (assimilables à leur module d'élasticité car on les a considérées identiques dans ce modèle simple) des deux pièces avaient été identiques et leurs coefficients de dilatation différents, cela aurait effectivement abouti à une variation de la précontrainte... :sm11:

Comme je l'indiquais hier, mais cela complique la modélisation car il faut calculer la loi reliant l'effort (d'origine mécanique) appliqué à la déformation du carter, le fin du fin serait d'ajuster les rigidités en jouant sur les épaisseurs des parois du carter pour combiner les déformations dues à la flexion et celles dues à la traction. Tu parviendrais alors à maintenir rigoureusement constant l'effet de précontrainte, quelle que soit la température.

Sur une boîte en fonte comme les R380, les coefficients thermiques et les modules d'élasticité sont identiques pour le carter et les arbres ; le problème se « résume » à un ajustement de l'architecture des pièces afin d'obtenir une compensation la meilleure possible des efforts thermiques et mécaniques.

Et pour présenter les choses de manière encore différente afin d'illustrer l'importance des rigidités lorsqu'elles opèrent, une culasse en aluminium se dilate plus qu'un bloc moteur en fonte. Ce qui crée un cisaillement important au niveau du joint de culasse, les deux pièces, même soumises à un effort de serrage important, glissant l'une sur l'autre à chaque variation de température.

Ici, on ne peut prendre en compte que les dilatations différentielles des pièces, leur fonctionnement thermique et mécanique ne permettant aucune compensation (pas de fonctionnement en « ressort »). Je crois que c'est le raisonnement que tu conduis implicitement.

Je soupçonne les ingénieurs de Land Rover d'avoir voulu atténuer ce cisaillement, très pénalisant pour la tenue du joint de culasse, en montant des culasses en fonte sur les Land Turbo D à partir de 1987.

Le problème est que la fonte conduit moins bien la chaleur que l'aluminium, ce qui conduit à des surchauffes qui, a minima, flinguent le joint de culasse quand les gens ont le pied lourd.

Un de mes potes possède un de ces Land depuis des lustres et conduit avec cette particularité en tête. Moyennant quoi, son joint de culasse n'a jamais bougé, signe que l'approche des British n'était pas complètement farfelue.

Voili, voilu.
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
21/07/2022 12:34
Si le carter en alu s'allonge plus que l'arbre sous l'effet de la température en raison d'un coefficient de température plus grand, cet allongement provoquera une moindre variation de l'effort de précontrainte en raison d'un module d'élasticité de l’aluminium plus faible que celui de l'acier. Formulé autrement, le rapport des coefficients de température est compensé par celui des rigidités, ce qui maintient la valeur de la précontrainte à peu près constante même en cas d'échauffement ou de refroidissement de la boîte.
hum hum

La précharge des roulements dépend du déplacement axial des bagues intérieures et extérieures l'une par rapport à l'autre.

Si la carter en alu est à la même température que l'arbre et les roulements, et que cette température augmente, à cause des dilatation thermiques différentes entre alu et arbre :
1) la précharge augmentera si les roulements à rouleaux coniques sont montés en O (back to back)
2) la précharge diminuera si les roulements sont montés en X (face to face)
2022-07-21_13-48-03.jpg
Ce qu'il faut prendre en considération c'est que la température des roulements et le l'arbre sera en fonctionnement, plus élevée que le carter.

Or dans la LT230, les roulements supportant le diff, sont en X (back to back)

Le carter a certes un coef de dilatation plus élevé, mais il est à une température plus basse...... l'un compense plus ou moins l'autre.

A+
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par Normand 1400 »

Pater, une question à propos de ton graphe sur la relation entre la durée de vie et les jeux aux roulements (un jeu négatif étant une précontrainte dans ton univers) : au vu des infos figurant sur la planche, j'en déduis que les jeux en question sont valables quelles que soient les dimensions des roulements.

Si oui, cela voudrait dire que le paramètre clef, c'est la déformation élastique imposée au roulement et non l'effort de précontrainte.

Perso, je m'attendais à des jeux différents pour chaque architecture/dimension de roulement, car j'imagine que le lien entre contraintes, déformations et caractéristiques dimensionnelles des roulements n'est pas linéaire.

Je sais qu'à l'époque où tu m'avais passé ce graphe, j'avais changé d'optique — pour les organes ne nécessitant pas un positionnement précis des pièces tournantes — à propos de la précontrainte de certains roulements, la loi de durée de vie mettant clairement en évidence que le risque pris en cas d'erreur ou d’anomalie de réglage du jeu était moindre du côté des jeux positifs.

Concernant ton autre remarque, comme je l'ai dit, il me semble abusif de considérer les gradients thermiques constamment différents. Cela paraît réaliste lors d'un parcours autoroutier à grande vitesse durant lequel le carter sera très bien refroidi mais dans le cas de figure que j'ai pointé (longue séance de TT en courtes, par temps chaud et sans vent) je n'y crois guère.

Comme tu le dis, les effets se compensent plus ou moins et pour déterminer l'ampleur de cette compensation, hors d'une modélisation chiadée, point de salut.

Pour autant, le fond du sujet n'est pas celui-là : le paramètre qui gouverne le système est le diagramme contraintes/déformations de pièces qui interagissent et il résulte de la combinaison de l'élasticité des organes et de leur coefficient de dilatation thermique.

Réfléchir à partir d'un seul de ces paramètres ne traduit pas correctement le comportement du système étudié et c'est ce que j'ai relevé car il s'agit d'une erreur de raisonnement.

Pour Paulin : je crois avoir compris ce qui coince. Si mon inter de ce matin ne t'a guère plus éclairé que la précédente, je pense avoir trouvé une manière un peu plus intuitive de présenter les choses.
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Re: Surprises! à votre avis?

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
21/07/2022 23:09
Pater, une question à propos de ton graphe sur la relation entre la durée de vie et les jeux aux roulements (un jeu négatif étant une précontrainte dans ton univers) : au vu des infos figurant sur la planche, j'en déduis que les jeux en question sont valables quelles que soient les dimensions des roulements.
Le diagramme donne des tendances, mais ne représente pas tous les montages et toutes les conditions de fonctionnement.

Chaque application a un diagramme différent, donc avec des valeurs en abscisse et ordonné différents. Mais de loin ils se ressemblent plus ou moins.

Dans certains cas, pour les butées par exemple, ce diagramme n'est pas valide.
Une butée avec une charge axiale pure ne fonctionne jamais avec du jeu...... sinon elle n'est pas chargée, a une durée calculée infinie et risque de se détruire rapidement par grippage.

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