Engineering
Train de roulement à chenilles
Lancez un porteur chenillé de huit tonnes contre une marche de 0,5 m : la chenille du barbotin mord le sol jusqu’à la limite de frottement, le galet tendeur frappe la paroi de la marche et grimpe sur son arête, le brin tendu entre le tendeur et le premier galet appuie contre l’arête avec une force fixée par la tension de chenille, et les cinq galets de roulement sur leurs ressorts encaissent le choc. Relâchez la tension et le brin cède ; faites tourner la machine en l’air et la chenille monte sans poussée jusqu’à la vitesse à vide du moteur. Passez au pivotement sur place et les deux chenilles entraînées en sens contraires font tourner la caisse contre le glissement latéral des patins, jusqu’au taux de lacet du bilan fermé. Le travail du moteur est comptabilisé contre l’énergie cinétique et potentielle, le glissement, les amortisseurs et l’arête de la marche.
Ce qui se passe
Un porteur chenillé de 8 t vu de côté : une caisse rigide à cinq galets de roulement, chacun un corps propre sur jambe de force et guide raide, un galet tendeur et un barbotin ; le sol est une polyligne avec une marche, rencontrée par des contacts circulaires à ressort-amortisseur normal et un frottement de chenille saturant avec la vitesse de glissement, et le brin de chenille du tendeur au premier galet est une corde à tension constante dont la longueur excédentaire sur l’arête de la marche est un potentiel, de sorte que la portance et la traction sur la caisse en sont le gradient. Un moteur shunt entraîne le barbotin contre la poussée de chenille. En vue de dessus les deux chenilles tournent en sens contraires et le glissement latéral des patins sur la longueur de contact résiste au lacet. Euler symplectique à 20 µs ; le travail du moteur égale l’énergie cinétique et potentielle et chaque chaleur à un dix-millième.
À essayer
Regardez le tendeur frapper la marche et le brin tendu soulever l’avant sur l’arête ; relâchez la tension et comparez ; passez au pivotement et lisez le taux de lacet contre la formule.
Le modèle et ses limites
Caisse plane à galets idéaux, chenille sans masse dont la tension n’agit que sur le brin avant, loi de frottement lissée, pas de flèche de chenille ni de mécanique du sol ; le pivotement est un modèle concentré en vue de dessus. Ce n’est pas une évaluation de mobilité.
Équations du module
Équations F_t = μ·F_n·clamp((v_belt − v_t)/v_s), J_s·dω/dt = T_s·(1 − ω/ω_0) − F_t·r − c·ω U_belt = T·(|c − a| + |i − c| − |i − a|), F = −∇U_belt I_z·dΩ/dt = (F_R − F_L)·B/2 − μ_l·W·L/4·clamp(Ω·L/4v_s) W_motor = E_k + E_p + Q_slip + Q_ground + Q_damper + Q_drag + Q_corner
