Etude expérimentale des instabilités de frottement à l'origine du crissement des courroies poly-V en environnement humide
Auteur / Autrice : | Simon Gatignol |
Direction : | Alain Le Bot, Thierry Demassougne |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique |
Date : | Soutenance le 30/11/2017 |
Etablissement(s) : | Lyon |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : École Centrale de Lyon (1857-....) |
Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-) | |
Jury : | Président / Présidente : Régis Dufour |
Examinateurs / Examinatrices : Alain Le Bot, Thierry Demassougne, Marie-Ange Bueno | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Gaël Chevallier, Mohamed Belhaq |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le crissement des courroies poly-V en environnement humide est actuellement une préoccupation majeure des fournisseurs de courroies automobiles. Ces travaux de thèse étudient différents scénarii d’instabilités de frottement comme origine du crissement. Une démarche expérimentale a permis d’observer le crissement sur plusieurs bancs d’essais : sur le véhicule complet, sur un moteur instrumenté, sur un banc composé d’une poulie et d’une courroie maintenue statique et enfin sur des essais d’appui-plan entre des échantillons de courroies et un disque en rotation. La visualisation du contact a été rendue possible sur ces deux derniers bancs. Les résultats montrent que le crissement est un son harmonique. Pour qu’il apparaisse, la vitesse d’entraînement et la tension de pose de la courroie doivent franchir un certain seuil qui dépend notamment du type de revêtement de la courroie. Le frottement respecte les lois de Coulomb en présence du crissement : des contacts entre aspérités et une décroissance faible du coefficient de frottement avec la vitesse d’entraînement ont notamment été observés. Parmi les hypothèses pouvant expliquer l’apparition du crissement, l’acyclisme favorise le dépassement de la vitesse seuil mais ne crée pas d’instabilité. Des mesures acoustiques et vibrométriques mettent en évidence l’existence d’une phase collée entre la poulie et la courroie qui n’est cependant pas systématique et n’est donc pas à l’origine du crissement. Enfin, un modèle intégrant des mesures de vitesses, de frottement, les propriétés viscoélastiques des dents de courroies (mesures de DMA) et la longueur de contact (observations du contact) a été évalué. Il a permis de relier l’apparition du crissement à celle d’un amortissement négatif du système dynamique.