Tribologie: usure, frottement et bruit |
Réactualisé le 05/02/2001. |
La tribologie est le domaine de la science et de la technologie qui concerne l'interaction de surfaces en mouvement relatif. L'usure et le frottement ne sont pas des propriétés des matériaux mais des propriétés d'un système tribologique. La tribologie peut donc être très utile en modélisme auto, particulièrement en électrique, où le rendement des organes de transmission (engrenages, cardans, roulements...) tient un aspect primordial. L'usureL'usure est la perte progressive de matériau due à l'interaction de surfaces en mouvement relatif (l'une par rapport à l'autre). Elle est mesurée par le taux d'usure spécifique Ws (la perte de volume par distance de glissement et charge, unité: 10-6 mm3/Nm) d'un matériau. De nombreux phénomènes indépendants particpent à l'usure d'un matériau:
Le frottementLe frottement est la mesure de la résistance au mouvement (qui constitue une perte d'énergie) de deux surfaces en contact. Il est mesuré par le coefficient de frottement µ. On distingue le coefficient de frottement statique et le coefficient de frottement dynamique. Coefficient de frottement µ = Force de frottement F / Charge appliquée N (à une vitesse de glissement donnée). Le coefficient de frottement est donc fonction de la zone de contact réelle entre les deux surfaces ainsi que la nature et la force de l'interaction, qui peut être définie de la façon suivante:
Le coefficient de frottement entre des surfaces augmente (normalement) à mesure que la température s'élève et que la charge diminue. La perte d'énergie dans le phénomène de frottement peut entraîner une élévation de la température, l'émission de bruit et/ou la déformation de la zone de contact. Dans la plupart des cas, un faible coefficient de frottement se traduit par un taux d'usure moindre. |
Substance |
Sur substance |
Coefficient de |
Coefficient de |
Coefficient de |
Bronze |
Bronze |
0.20 |
0.10 |
0.06 |
Bronze |
Fonte |
0.18 |
|
0.08 |
Bronze |
Acier |
0.18 |
|
0.07 |
Fonte |
Fonte |
|
0.31 |
0.10 |
Fonte |
Acier |
0.17-0.24 |
|
0.02-0.05 |
Caoutchouc |
Asphalte |
0.50 |
0.30 |
0.20 |
Caoutchouc |
Béton |
0.60 |
0.50 |
0.30 |
Acier |
Acier |
0.10-0.30 |
0.02-0.08 |
0.15-0.30 |
Acier |
PE-W (polyéthylène avec plastiqueur) |
0.40-0.50 |
|
|
Acier |
PTFE (polytétrafluoroéthylène, "teflon®") |
0.03-0.05 |
|
|
Acier |
PA66 (polyamide) |
0.30-0.50 |
|
0.10 |
Acier |
POM (polyoxyméthylène) |
0.35-0.45 |
|
|
PE-W (polyéthylène avec plastiqueur) |
PE-W (polyéthylène avec plastiqueur) |
0.50-0.70 |
|
|
PTFE (polytétrafluoroéthylène, "teflon®") |
PTFE (polytétrafluoroéthylène, "teflon®") |
0.035-0.055 |
|
|
POM (polyoxyméthylène) |
POM (polyoxyméthylène) |
0.40-0.50 |
|
|
Le bruitDans de nombreuses applications où une pièce glisse, le bruit émis est indésirable et doit être réduit. Le bruit étant une notion difficile à définir, il est important d'en distinguer deux types:
Bibliographie:
|