ETUDE D’UN VEHICULE UTILITAIRE POUR TERRAIN D’ACCES DIFFICILE
3 - CALCULS MECANIQUES.
3.1 - Choix préliminaire des pneumatiques.
Avant de procéder aux calculs qui permettront de définir précisément les caractéristiques de l'engin il faut procéder au choix des pneumatiques. Les possibilités sont limitées à:
| Désignations | Choix 1 | Choix2 | Choix 3 |
| Type | 21/11/8 | 23/10.5/12 | 26/12/12 |
| Diamètre extérieur | 518 mm | 592 mm | 650 mm |
| Largeur | 282 mm | 262 mm | 307 mm |
| Pression de gonflage | 0,3 bar | 0,7 bar | 0,7 bar |
Rayon sous charge |
229 mm | 269 mm | 282 mm |
| Charge admissible | 155 kg | 405 kg | 540 kg |
Ces caractéristiques sont très voisines entre la marque TRELLEBORG (Suède) et GOODYEAR (USA).
Le pneumatique 21/11/8, essayé sur le prototype "Modane", est trop fragile et son diamètre trop faible conduit à une garde au sol trop faible. Huit roues équipées de pneumatiques 23/10.5/12 semblent suffisantes.
3.2 - Force de traction.
Hypothèses:
- franchissement d'une pente a = 45 degrés,
- poids total en charge avec chenilles Ptacc = 1850 + 100 Sc = 2 160 kg,
- résistance au roulement avec chenilles r = 0.2,
- rayon sous charge des pneumatiques R = 0,269.
L'effort de traction sur une pente de 45 degrés est Ft:
Ft = Ptacc.cos a = 2 160 x 9.81 x 0.707 = 14 983 N
L'effort pour vaincre la résistance au roulement est Fr:
Fr = Ptacc.r = 2 160 x 0.2 = 4 238 N
L'effort de traction total est F:
F = Ft + Fr = 14983 + 4238 = 19 221 N
3.3 - Vitesse.
Vitesse de rotation des roues à 25 kmh (contrainte 3) = 250 tours par minute. Avec:
- vitesse linéaire = 416 m/min
- distance parcourue par tour de roue 1,66 m
Les rendements de la transmission et celui des chenilles peuvent être estimés chacun à 0,85. Le rendement global sera n = 0,72.
Pour une vitesse de rotation des roues V la puissance devra être P:
P = 1 / n = F . V / 3 600 = (19 221 x V) / (0,72 * 3 600) = 7,4 V
Pour atteindre la vitesse de 25 kmh, imposée par la contrainte 3, il faudrait une puissance de 185 kW (à 3000 m d'altitude). Par conséquent la pente de 45 degrés et la vitesse de 25 kmh ne pourront être atteintes simultanément.
3.4 - Couple.
Pour un engin à huit roues le couple nécessaire à une roue, pour gravir une pente à 45 degrés, sera Cr:
Cr = l / 8 = F . R / n = (19 221 x 0,269) / (8 x 0,72) = 898 N.m
On peut déjà conclure que les contraintes 2 et 3, conduisant à disposer d'un même couple au démarrage et à 25 kmh, condamnent les transmissions mécaniques embrayage-boite-de-vitesses-différentiel.
Choix des composants - Utilisations - Conclusion