Engineering
Transmission par courroie et glissement
Augmentez la charge jusqu’au glissement de la courroie, puis ajoutez le tendeur et comparez. La limite vient de l’angle d’enroulement et du frottement ; tant que la courroie glisse, le travail devient chaleur.
Ce qui se passe
Une courroie plate passe sur une petite poulie motrice et une plus grande poulie menée, chargée par un frein. La courroie transmet la différence des tensions de ses brins, F = T₁ − T₂, et seulement jusqu’à la limite d’Euler–Eytelwein T₁/T₂ = e^(μθ), fixée par le coefficient de frottement μ et l’angle d’enroulement θ sur la petite poulie. Augmentez le couple de freinage : la courroie adhère tant que l’effort à transmettre reste sous la limite, puis elle glisse, et le travail de glissement la chauffe. À entraxe fixe, les brins se partagent la tension de pose, T₁ + T₂ = 2T₀. Un tendeur à ressort sur le brin mou maintient au contraire T₂ = T₀ et augmente l’enroulement : la même tension de pose transmet davantage avant de glisser. Comparez les deux avec les mêmes μ et T₀.
Modèle : poulies rigides ; la courroie est un seul couplage par frottement entre les jantes avec la limite d’Euler–Eytelwein, adhérent ou glissant ; ni allongement de la courroie (glissement élastique), ni tension centrifuge, ni vibration des brins. La chaleur de glissement va dans une capacité thermique localisée qui se refroidit dans l’air.
À essayer
Augmentez le couple de freinage jusqu’au glissement ; puis activez le tendeur et recommencez avec la même tension de pose.
Équations du module
Équations T₁/T₂ ≤ e^(μθ) F = T₁ − T₂ T₁ + T₂ = 2T₀ ⇒ Fmax = 2T₀ (e^(μθ) − 1)/(e^(μθ) + 1) T₂ = T₀ ⇒ Fmax = T₀ (e^(μθ) − 1) Q = ∫ F·Δv dt
