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Auteur(s)
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Jean-Jacques CARRÉ : Ingénieur de l’École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile - Directeur Études Produits à la société Bendix Europe , Division Technique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Quels que soient le système de freinage et son emploi, un frein absorbe une énergie mécanique extérieure pouvant être soit une énergie potentielle due à la gravité (cas des appareils de levage), soit une énergie cinétique (cas des véhicules), soit les deux à la fois (cas, par exemple, d’un véhicule lancé abordant une descente). L’énergie mécanique absorbée est restituée par le frein sous une autre forme qui dépend du système de freinage considéré.
Nous nous limiterons à l’étude des freins transformant l’énergie mécanique en chaleur par frottement de deux solides car ce sont les plus répandus et les plus économiques pour assurer la fonction de freinage : le ralentissement ou l’arrêt de la machine ou de l’appareil en mouvement est dû à la résistance de frottement engendrée dans un organe de friction, par la pression d’un corps contre la jante d’un rotor en mouvement.
Nous ne saurions trop insister sur l’importance du freinage et sur le soin que l’on doit apporter à la détermination des freins. Dans le prix d’une installation, les dispositifs de freinage entrent pour une faible part et, cependant, ils conditionnent à la fois la sérucité et la souplesse de conduite de l’appareil. Ils sont un élément de jugement du sérieux de la construction.
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1. Généralités
1.1 Définitions
Un frein est un transformateur d’énergie destiné à ralentir (frein de ralentissement) ou à arrêter complètement le mouvement d’un engin (frein d’arrêt).
Le tableau 1 donne le principe des systèmes de freinage courants.
Un organe de friction est essentiellement un transformateur d’énergie en chaleur. Le rotor du frein emmagasine et disperse la plus grande partie de la chaleur produite : c’est donc par le calcul des dimensions du rotor qu’il faudra aborder le problème 3.2. De plus, le choix des dimensions du rotor est soumis à des conditions faisant intervenir la nature du métal de friction du rotor et celle de la garniture de frein frottant sur le rotor ( Technologie du freinage. Organes de friction : garnitures et contre-matériaux ).
Les propriétés d’un frein sont caractérisées par les grandeurs suivantes.
— L’effort de commande est la force maximale constante exercée par l’opérateur sur l’organe de commande du frein au cours du freinage.
— La course de commande est le déplacement de l’organe de commande du frein, de la position de repos à la position de freinage.
— L’indice de commande d’une installation de freinage est le produit de l’effort par la course de commande. Cet indice, homogène à une énergie, caractérise la valeur de l’installation de freinage comprenant le frein proprement dit et la transmission 3.
—...
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