Le Centre de Gravité pour les nuls

Discussion dans 'Tutoriaux Divers' créé par Bad Rax, 26 Juin 2012.

  1. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    Bonjours,

    On parle tous du CG (centre de gravité) et de son importance, je vais modestement essayer de mettre en lumière son influence sur le comportement de nos machines.
    A mes yeux, la position du CG est LA priorité quant je prépare un crawler, elle passe avant toute autres considérations, même le poids final de ma machine reste secondaire (c'est pour dire :lol: ).

    Le CG est localisé dans 3 axes, sa position en hauteur, sa position longitudinale (la répartition des masses) et sa position latérale. Tout au long de ce post, je vais considéré que le CG est positionné latéralement au milieu du crawler et je ne vais pas m'occuper de cet axe. Je vais particulièrement m’intéresser à la position en hauteur et longitudinale du CG.

    Pour définir la position du CG de votre crawler, vous pouvez voir sur ce tuto : Estimer le Centre de Gravité


    Le crawler en statique

    • Afin de facilement appréhender les premières notions, je vais commencer à étudier le crawler en statique, càd sans notion de mouvement. Il y a déjà quelques enseignement intéressant à déduire. Je considère dans les explications qui suivent, que le frein moteur est tel qu’il empêche le crawler de bouger et que les pneus ont suffisamment d’adhérence pour ne pas glisser.

      A partir du CG du crawler, on peut déjà déduire ses limites de montée et de descente. Ce sont les limites à partir duquel le crawler se renverse dans un pente. Ces limites sont théoriques, car on verra qu’en pratique, dés que le crawler se déplace, les choses se compliquent et que ses limites sont atteinte plus ou moins vite selon les réglages du crawler.

      Sur les schémas ci-dessous, on voit comment appréhender ses limites à partir d’une simple construction. Le trait bleu passe par le CG et le point B (point de contact du pneu arrière avec le sol). L’angle de montée maximum est l’angle formé par cette ligne bleue et la verticale qui passe par le point B. De même pour l’avant, l’angle de descente maximum est formé par la ligne verte et la verticale au point A (point de contact du pneu avant avec le sol). Le point de contact de la roue avec le sol est une notion importante, car c’est le point d' appuie du crawler au sol et c’est lui qui défini si le crawler est stable ou s’il se renverse. On verra plus tard que se point peu se déplacer.
      • La figure ci-dessous, représentant un MoA avec une répartition des masses de 50/50, la valeur de l’angle de montée maximum et de l’angle de descente maximum sont égaux et tournent autour de 64°.
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        Tandis que pour le même MoA, avec une réparation des masses de 60/40, l’angle de montée maximum varie autour de 69°, et 59° pour l’angle de descente maximum. La répartition 60/40 donne un avantage en montée, mais le pénalise d’autant en descente. Même si on le voit, le 60/40 pénalise un peu en descente, on préfère privilégier la monté. De plus dès que le crawler se déplace, il est facile de gérer ce déficit en descente.
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      On comprend donc rapidement, comment en déplaçant le CG, on modifie le comportement du crawler en montée et en descente.
      En déplacement le CG d’avant en arrière, CàD en jouant sur la répartition des masses, on affecte sa capacité à monter, mais ce que l’on gagne en montée, on le perd en descente.
      Le meilleur moyen d’améliorer les capacités en descente et en même temps en montée, c’est de baisser le CG, mais c’est très difficile, car faire baisse de quelques mm le CG est déjà un gros défi et demande pas mal de travail.


      Pour illustrer ce que j’appelle limite de montée et de descente, il suffit de placer le crawler sur une planche incliné et d’étudier ce qu’il se passe.
      • Sur le premier schéma, la planche est inclinée à un angle plus faible que l’angle de monté maximal du crawler. Si on pose le crawler sur cette planche, il restera stable, car le CG est dans la zone verte. La limite de cette zone verte est la verticale au point de contact du pneu arrière avec le sol (la ligne en pointillées), c’est la ligne critique d’équilibre. Tant que le CG reste dans cette zone verte, le crawler est stable et ne se renversera pas.
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        Sur cette deuxième illustration, la planche a la même inclinaison que l’angle de monté maximal du crawler. Le CG est sur cette ligne critique d’équilibre (la verticale au point de contact du pneu arrière avec le sol, la ligne en pointillées). Le crawler est en équilibre précaire, il se renversera à la moindre sollicitation.
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        Sur la troisième illustration, la planche a une inclination supérieure à l’angle de monté maximal du crawler. Le CG est dans la zone rouge, cette zone est au-delà de la ligne critique d’équilibre (la verticale au point de contact du pneu arrière avec le sol, la ligne en pointillées), le crawler se renversera systématiquement, il a dépassé son angle de monté maximal.
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      Ceux qui ne se sont pas encore endormis, pourront me faire remarquer que c’est bien beau tout ça, mais que quant il place leur crawler face à un mur, roue arrière posé sur un sol plat, il arrive presque à ce que le crawler soit à la verticale, comme sur la figure ci-dessous. Cela vient du fait que le point de contact de la roue arrière avec le sol n’est plus au même endroit et qu’il est très reculé, ce qui recule d’autant le limite critique de renversement.
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      Un autre cas de figure intéressant à étudier, c’est un obstacle qui ne paye pas de mine, mais sur lequel on se casse généralement les dents… C’est une monté, sans grande difficulté, coiffée par une petite marche. La montée et la marche prisent individuellement ne pose pas de problème, mais mis ensemble, c’est un vrai cauchemar !! Le crawler verse en arrière systématiquement… Là encore, on voit que le point de contact de la roue arrière avec le sol peu varier et qu’il influx sur l’équilibre du crawler.
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      Si le sol sur lequel repose la roue arrière était plat, le crawler ne se renverserait pas.
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      Pour approfondir un peu plus la notion de point d'appui et pour être plus exact, il faut plutôt considéré une zone d'appui. Cette zone est délimitée par les points de contact du crawler avec le sol. Généralement se sont les points de contact avec le sol des 4 roues, mais cela peu aussi être une partie du châssis en contact avec le sol, dans le cas de position critique du crawler :mrgreen:

      Tant que le CG est à l’aplomb de cette zone d'appui, le crawler est stable. Mais dès que le CG n'est plus à l'aplomb de cette zone d'appui, le crawler se renverse.

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    Le crawler en Dynamique

    • Préambule à la mécanique Newtonienne.
      • Tous ceux, qui à l’école disait « … la physique… Pfffff, ça sert à rien… » Ben voilà. Aujourd’hui, ça va vous servir ! Je vais détailler un peu… beaucoup… cette introduction à la mécanique Newtonienne, car toutes les explications qui suivent seront basées sur les principes énoncés par cet illustre personnage : Isaac Newton (Newton, c’est le gars qui se prend une pomme sur la tête est qui crie « Eureka !! » dans les BD de Gotlib). Il ne s’agit pas de faire un exposé sur la mécanique Newtonienne (j’en serais bien incapable), mais simplement d’en survoler les principes.

        Donc, avant d’aller plus loin, je vais préciser ce qu’on appelle un corps statique et un corps dynamique. N’étant point ingénieur, ni enseignant, les explications qui suivent sont une grosse simplification de la mécanique Newtonienne et j’ai pas mal d’abus de langage, que les puristes m’en excuse !! Mais je pense que l’esprit est respecté…

        L’étude des corps statique est l’étude des corps en équilibre, c’est une subtilité, mais vous allez voir qu’elle est importante. CàD que c’est l’étude des corps immobile (jusque-là, on est tous d’accort) ou en mouvement rectiligne uniforme (là est la subtilité…). En gros, une Ferrarri, qui roule à une vitesse constante de 300km/h en ligne droite sur une autoroute, est considérée comme un corps en statique, bienvenue dans la mécanique Newtonienne. A noter que, les seuls à ne pas appliquer la mécanique Newtonienne sont les gendarmes. Car je doute que s’ils vous flashent à 300km/h, vous puissiez argumenter que vous étiez à vitesse constate en ligne droite, donc en statique… Ils n’ont pas du tout l’esprit scientifique.

        Pour en revenir à notre Ferrarri qui roule à vitesse constante, la mécanique Newtonienne considère qu’elle est en équilibre, car le moteur fournit une force égale à la somme des forces de frottements qu’elle subit (la résistance de l’air, le frottement des roues sur la route et les divers frottements mécaniques de la voiture). Il y a équilibre entre la force du moteur et les forces de résistances, la voiture roule à vitesse constante. Cela paraît bizarre, mais étudions une caisse posée sur le sol, clairement il n’y a pas plus statique. Mais en y regardant de plus près, cette caisse subit une force vers le bas, dû à son propre poids (la gravité), tandis que le sol lui oppose une résistance. Comme pour la Ferrarri avec son moteur et la résistance de l’air, il y a équilibre entre le poids de la caisse et la résistance du sol.

        Dès qu’il y a déséquilibre des forces, donc accélération, on passe en dynamique. Par exemple, j’en reviens à ma Ferrarri qui roule à une vitesse constante de 300km/h en ligne droite sur une autoroute, soit comme on l’a vu plus haut, je suis en statique. Là, pas de chance, je croise les fameux gendarmes, qui comprennent toujours rien à la mécanique Newtonienne et décide de me prendre en chasse pour m’expliquer leur point de vue sur la chose. Je me dis qu’a 300km/h, je dois être tranquille, mais dans le doute, j’écrase le champignon, après tout c’est pas tous les jours que je pilote une Ferrarri. Du coup la force du moteur devient plus importante que la résistance du véhicule, l’équilibre entre la force du moteur et la résistance du véhicule est rompue, résultat la voiture accélère… Je viens de basculer du côté dynamique de la force !! Par la même, mon argumentation comme quoi j’étais en statique s’effondre et si les gendarmes me rattrapent, je risque gros… J’hésite, et du coup je lâche l’accélérateur et je calle un grand coup de frein, histoire de retrouver une vitesse plus honorable. De ce fait la force du moteur diminue et j’ajoute une force de résistance supplémentaire au véhicule, celle des freins. La force du moteur devient bien plus faible tandis que la somme des résistances augmente, l’équilibre des forces s’inverse et la voiture ralentit. Hélas pour moi, je reste dans le domaine de la dynamique, la décélération étant une accélération négative. Dommage, les gendarmes m’ont rattrapé et je rentre à pied avec une amende plus que salé. Conclusion, j’aurai dû louer une Méhari…

      Donc on entre dans le vis du sujet, qu'est-ce qui se passe quant j'accélère avec mon crawler ?
      • Je vais, par simplification, me concentrer sur le pont arrière. Car dans les fortes montées, le pont avant n'a quasi plus aucune motricité, tandis que le pont arrière supporte toute la motricité.
        Donc quant on accélère, j'isole 2 phénomènes :

        Le premier phénomène, c'est celui qui fait avancer le crawler.
        • La géométrie des liens a son importance, car c'est à travers des liens que la poussée des roues arrière est transmise au crawler.
          On étudie la géométrie des liens en vue de profils, visiblement la configuration des liens en vue de dessus n'a pas une importance significative (du moins dans l'étude qui nous intéresse).
          On retrouve les tracés et les notions déjà abordés dans mon post : Anti-Cabrage VS Torque-Twist.

          Donc on ressort sa boîte à crayon de couleur et nous voici reparti pour un nouveau schéma :mrgreen: Le but étant de trouver IC (Instant Center). Ce n'est pas très compliqué, L'IC du pont arrière est l'intersection du prolongement des liens arrière inférieur et supérieur.
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          L'IC est important car c'est là que se focalise la poussé du pont. La poussée du pont arrière suit la ligne qui passe par le point B (le point de contact du pneu arrière avec le sol) et l'IC, la ligne verte en pointillé. La poussée du pont arrière sur le crawler est représenté par la flèche verte.
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          Comme tout vecteur de force, on peut décomposer cette poussée (la flèche verte) en 2 forces distinctes : la flèche jaune et la flèche violet. (Ça ne vous rappelle pas des cours de physique?). C'est la flèche jaune qui fait avancer le crawler, tandis que la flèche violette est, par simplification, considérée comme un effet “parasite“, elle est dirigée vers le ciel (On verra plus tard que ce n’est pas vraiment un effet parasite).
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          Cet effet parasite explique des effets que j’appréhendai mal lorsque j'ai écrit mon post : Anti-Cabrage VS Torque-Twist. C'est les 2 derniers effets de cette liste.
          Maintenant on comprend mieux ses 2 effets. Si l'IC est placé devant le CG, cette force dirigée vers le haut, aura tendance à soulever l'avant du châssis. Si l'IC est situé derrière le CG, cette force aura tendance à soulevé l'arrière du châssis. C'est principalement vrai sur les voitures à échelle 1, où les amortisseurs peuvent se détendre, contrairement à nos crawler où les amortisseurs sont généralement détendus au max au repos.

          Pour illustrer comment les roues arrière font avancer le crawler, il suffit d'imaginer que le point B (le point de contact de la roue avec le sol) représente les pieds d'une personne qui voudrai pousser le crawler, et l'IC, là où cet personne pose ses mains pour pousser. On comprend donc que selon où cette personne pose ses mains (donc là où est placé l’IC), il poussera, plus ou moins efficacement le crawler.

          Un autre exemple intéressant à étudier est donné sur ici : Launching a Drag Car

          • Imaginons d'on souhaite pousser un frigo posé sur le sol. Le CG de ce frigo étant situé au milieu de celui-ci. Si je pousse en dessus du CG, le frigo ne va pas avancer, mais plutôt basculer vers l'avant, et je ressentirais peu effort sur mes pieds. Si je pousse à raz du sol, le frigo n'avancera pas non plus car mes pieds vont glisser, et au pire, le frigo risque de basculer en arrière et me tomber dessus... Par contre, il existe un point situé entre le sol et le CG, où j’aurai de bons appuis et où je pourrai pousser le frigo facilement.
            Maintenant, notre problème à nous c'est qu'on pousse rarement des frigos à plat, mais le plus souvent dans des pentes à +60°. Et je pense qu'il faut poser les mains différemment sur le frigo.


          On va s'intéresser un peu aux exemples cité plus haut, car il y a, en y regardant de plus près, quelques enseignements intéressant à déduire. Encore une fois, je me répète, ce sont des déductions personnelles que j'essaie d'étayer le plus possible par des références, mais ce qui suit est une réflexion personnelle, une interprétation et non la traduction ou la vulgarisation d'un document technique.
          Donc, je vais détailler, toujours en simplifiant, quelle est l’importance du positionnement de l'IC et sur quoi il influe. Pour illustrer mes propos, je vais, comme dans l’exemple, remplacer mes roues arrière motrices, par un petit bonhomme qui pousse le crawler, c'est bien plus parlant. Les pieds du bonhomme prennent appuis au point B (le point de contact des roues arrière avec le sol) et il pose ses mains au point d'IC. Sur le schéma ci-dessous, on voit déjà que la droite qui passe par le point B et l'IC (la ligne verte en pointillée) forme un angle avec le sol. Il est de 25° pour le cas du haut, et volontaire très faible, de lors de 4° pour le cas du bas. Maintenant voyons ce qu’il se passe dès que le petit bonhomme pousse. Toujours selon la 3e loi de Newton, la poussée qu’applique le petit bonhomme avec ses mains au point d’IC (la flèche verte) se traduit par une poussée de même force mais de direction opposée au niveau de ses pieds, et c’est là que ça devient intéressant.

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          Pour comprendre ce qu’il se passe, on regarde le cas du haut du schéma ci-dessous, et l’on décompose cette force appliquée aux pieds du petit bonhomme (le point B) en 2 forces : on obtient une flèche violette, qui pointe vers le bas et une flèche orange, qui point vers l’arrière.
          • La flèche violette, apporte de l’appui au niveau du pied. Au plus le petit bonhomme va pousser, au plus cet appui va augmenter. Pour mettre cela en évidence, il suffirait de placer une balance sous les pieds du petit bonhomme et l’on verrait que dés qu’il pousse, le poids affiché sur la balance augmente. C’est le sol qui oppose une résistance à cette force.
          • La flèche jaune, elle aura tendance à faire glisser le pied en arrière. Là, c’est l’adhérence entre les pieds et le sol qui s’oppose cette force. Il est intéressant de noté que l’adhérence des pieds sera d’autant plus forte que la flèche violette apporte un appui supplémentaire au poids du petit bonhomme.

          Maintenant, appliquons la même analyse au cas du bas. Cette fois le point de poussé (l’IC) est placé très bas et la ligne verte en pointillée forme un angle très aigu avec le sol. La décomposition de la force appliquée au niveau des pieds donne un résultat assez différent. La flèche violette (celle qui augmente l’appui) est quasi nulle, tandis que la flèche orange (celle qui fait glisser les pieds en arrière) est légèrement plus longue. Donc les pieds subiront un effort un peu plus importante pour les faire glisser en arrière, alors que le gain d’adhérence sera lui quasi nul aussi.

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          Résultat, avec un IC placé plus bas, on perd légèrement d’adhérence. Cela rejoint bien ce que nous donne les réglages d’anti-squat, qui disent qu’un anti-squat supérieur à 100% (donc un IC placé sur une ligne verte avec un angle assez important) donne globalement plus de motricité, tandis qu’un anti-squat inférieur à 100% (donc un IC placé sur une ligne verte avec un angle plus faible) fait perdre un peu de la motricité. On voit aussi que la force que j’avais appelée force parasite un peu plus haut, n’est pas si parasite que cela, car elle apporte de l’appui aux roues. Revers de la médaille, sur un plan incliné à la limite de retournement du crawler, cette force qui tend à soulever le crawler, peu aussi le faire se retourner plus rapidement. Tandis qu’avec un IC plus bas, cette force sera plus faible. Donc comme toujours, c’est affaire de compromis…


          Les 2 exemples ci-dessus montrent que la manière dont les roues arrière transmettent la poussée au crawler est hélas bien plus complexe, et que l’on vient tout juste d’effleurer le sujet. La position de l'IC par rapport au CG est fondamentale, mais pour le moment, je n’ai pas encore d'explications sur l’interaction du CG et de l’IC. Donc je n’approfondirais pas plus le sujet pour le moment.


        Le deuxième phénomène, c'est la 3eme loi de Newton.

        • Nous allons voir un autre effet, directement lié à la fameuse 3e loi de Newton. Si les roues tournent dans un sens pour faire avancer le crawler, le pont aura tendance à tourner dans le sens opposé. Et bien sûr, au plus les roues rencontreront de résistance pour tourner, au plus cet effet sera marqué. Les liens supérieurs assurent le maintient du pont et évite qu'il ne tourne sur lui-même. C'est cet effet qui est à la base des réglages d'anti-squat, et cela va affecter l'amortissement et là aussi la géométrie de liens est primordiale.

          Cet effet est très visible sur les dragters avec les concours de wheeling, où sous l'accélération brutale, le dragster cabre sur les roues arrières. Sur nos crawlers, on a des accélérations moins brutales et le poids de nos machines contrebalance cet effet de couple. Toute foi, il n'est pas rare de voir un crawler se retourner, car une roue arrière est bloqué dans un trou.

          C'est principalement cette force de couple qui renverse nos crawler en montée, alors même que le CG n'a pas encore franchi la fameuse ligne critique de renversement. Quant le crawler est à plat, le CG oppose suffisamment de résistance au couple du pont arrière, mais plus le crawler approche de sa limite de renversement, au moins le CG oppose de résistance. Conclusion, il se renverse avant même que le CG est franchi la ligne critique de renversement.

          Pour comprendre pourquoi le CG oppose moins de résistance quant le crawler est en pente, on va prendre un petit exemple simple. Imaginons que je tienne par un bout, un bâton d'un mètre de long, avec un poids 1kg accroché à l'autre bout (ça s'appelle un gros marteau...) Le poids 1 kg représente le CG du crawler et ma main le couple du pont arrière. J'aurai beaucoup de mal à tenir le bâton bien à l'horizontale, car le poids tirera le bout de bâton très fortement vers le bas, avec un effet de levers d'un mètre. Maintenant si je tiens le bâton à la verticale, le poids 1kg n'oppose plus que très peu car l'effet de levier est quasi nul.
     
  2. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    Re: Les Centre de Gravité pour les nuls

    En étudiant ces schémas, il y a qlq enseignements intéressant à extraire quant on cherche à optimiser sa machine.

    Premier schéma très simple, j'ai isolé 2 zones.
    • Une zone rouge au dessus de la ligne horizontale qui passe par le CG, cette zone représente la priorité en terme de chasse de poids. Tout poids enlevé dans cette zone permet d'abaisser un peu le CG.
    • Une zone verte, en dessous de la ligne horizontale qui passe par le CG, elle représente la zone où il faut éviter d'enlever du poids, sous peine de ré-hausser le CG.
    [​IMG]

    Jusque là rien de bien original, on applique tous cette analyse.

    Mais on peut s'intéresser aux autres schémas, vu plus haut.
    Le schéma ci-dessous représente le crawler en limite de renversement en monté. La aussi on distingue 2 zones.
    • Une zone rouge, à droite de la ligne verticale qui passe par le CG et le point de contact du pneu arrière avec le sol. Ici, tout poids enlevé dans cette zone permet d'améliorer le comportement du crawler en monté.
    • Une zone verte, à gauche de la ligne verticale qui passe par le CG et le point de contact du pneu arrière avec le sol. Ici, tout poids enlevé dans cette zone, dégrade le comportement du crawler en monté.
    [​IMG]

    On continue avec le schéma du crawler en limite de renversement en descente.
    • Une zone rouge, à gauche de la ligne verticale qui passe par le CG et le point de contact du pneu arrière avec le sol. Ici, tout poids enlevé dans cette zone permet d'améliorer le comportement du crawler en descente.
    • Une zone verte, à droite de la ligne verticale qui passe par le CG et le point de contact du pneu arrière avec le sol. Ici, tout poids enlevé dans cette zone, dégrade le comportement du crawler en descente.
    [​IMG]


    Maintenant, on superpose les 3 schémas et on obtient un p'tit schéma très intéressant.
    [​IMG]

    Là, on peut isoler 6 zones.
    • La zone 1, c'est la zone où il faut enlever du poids en priorité, car cela serait profitable sur l'ensemble du comportent du crawler (monté, descente, devers...) et cela abaissera le CG.
    • La zone 2, en enlevant du poids dans cette zone, on abaisse légèrement le CG, on améliore le comportement du crawler en descente, mais on dégrade très légèrement le comportement du crawler en monté.
    • La zone 3, en enlevant du poids dans cette zone, on abaisse légèrement le CG, on améliore le comportement du crawler en monté, mais on dégrade très légèrement le comportement du crawler en descente.
    • La zone 4, en enlevant du poids dans cette zone, on ré-hausse légèrement le CG, on améliore légèrement le comportement du crawler en monté, et on dégrade le comportement du crawler en descente.
    • La zone 5, en enlevant du poids dans cette zone, on ré-hausse légèrement le CG, on améliore légèrement le comportement du crawler en descente, et on dégrade le comportement du crawler en monté.
    • La zone 6, en enlevant du poids dans cette zone, on ré-hausse légèrement le CG, et on dégrade le comportement du crawler en monté et en descente. C'est la pire zone où enlever du poids, heureusement il n'y a pas grand chose dans cette zone :mrgreen:

    Bien sur, la distance entre le poids enlevé (ou ajouté) et le CG modifie son impact sur le crawler. D'une manière générale, au plus la modification de poids est loin du CG et au plus elle aura de l'effet.

    Ce schéma est intéressant pour optimiser sa machine et placer au mieux les différents composants. Bien sur en vue de face on peut faire la mm chose pour la tenue en devers ;) On s'aperçoit d'ailleurs que le meilleur endroit où ajouter du poids, c'est sous le CG (en zone 6), et sous le skid, en dessous de la vis des liens inférieurs avant ;) C'est là où le poids à le moins d'effet négatif :mrgreen:

    @+
     
  3. truespace

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    Cher amis, c est un régal de te lire...

    1000 merci pour ton implication :priest:

    True
     
  4. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    re,

    Merci True ;)

    Ajoute d'un paragraphe sur la notion de zone d'appui :

    Pour approfondir un peu plus la notion de point d'appui et pour être plus exact, il faut plutôt considéré une zone d'appui. Cette zone est délimitée par les points de contact du crawler avec le sol. Généralement se sont les points de contact avec le sol des 4 roues, mais cela peu aussi être une partie du châssis en contact avec le sol, dans le cas de position critique du crawler :mrgreen:

    Tant que le CG est à l’aplomb de cette zone d'appui, le crawler est stable. Mais dès que le CG sort de l’aplomb, le crawler se renverse.

    [​IMG]

    @+
     
  5. Cirederf

    Cirederf membre

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    MMMoouuaiiii. :sarcas3: j'aime bien la couleur des dessins . :blerp3: :blerp3:
     
  6. TC94

    TC94 membre
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    Super ! :smile3:

    Vivement la suite.

    Merci Bad Rax. :wink3:


    Thierry
     
  7. pat13

    pat13 membre

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    Merci Bad Rax
    Super explications :yeah3:

    ok avec toi mais je me cherche en ce moment à pousser un peut plus loin le raisonnement.
    Je m'explique:
    -1) je cherche à connaitre l'incidence des liens inférieurs et suppérieurs (forme et point de fixation) dans la transmission du poid en montée ou en descente.
    oufff ça chauffe là non :read3:
    -2 )l'étude en statique est bien mais un crawler en équilibre à l'arret (en montée par exple) peut cabrer dés qu on met un peut de gaz ( à cause de :sarcas3: ............)
    ça chauffe encore plus là non :confused3:

    :blerp3: :blerp3: je cherche un prof de mécanique :blerp3: :blerp3:

    le but est de comprendre pour essayer de jouer avec tout ça
    ++
    Patrice
     
  8. kraoc

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    ajouté aux favoris... j'aime bien la collection "pour les nuls"

    :rir3:
     
  9. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    C'est prévue ;)
     
  10. cris13

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    0
    Je n aime pas lire mais je ne Petr pas un mot des tes postes.
    :read3:
     
  11. pat13

    pat13 membre

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    bonj je me suis lancé ....
    à la recherche du cdg de mon dahu :rir3:

    [​IMG]

    j'ai fait comme ça
    -le fil à plomb c'est un truc de mon fils, un fil noir avec un crochet et un poisson à l'autre bout ..
    -les fils de couleurs sont des scoubidous

    [​IMG]

    je pensais trouver plus haut .... mais c'est vrai qu il faut ajouter la hauteur de la roue (le rayon)

    c'est bon docteur ? quels médicaments je dois prendre ?

    :mdr3:
     
  12. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    Ton résultat est fausé, car il faut mettre les roues sur le pont qui pend.

    Dans le cas de la photo, il faut que tu mettes les roues arrière.
    [​IMG]

    @+
     
  13. pat13

    pat13 membre

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    oups exact

    je vais refaire la manip
    ++
     
  14. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    Le crawler en Dynamique

    • Préambule à la mécanique Newtonienne.
      • Tous ceux, qui à l’école disait « … la physique… Pfffff, ça sert à rien… » Ben voilà. Aujourd’hui, ça va vous servir ! Je vais détailler un peu… beaucoup… cette introduction à la mécanique Newtonienne, car toutes les explications qui suivent seront basées sur les principes énoncés par cet illustre personnage : Isaac Newton (Newton, c’est le gars qui se prend une pomme sur la tête est qui crie « Eureka !! » dans les BD de Gotlib). Il ne s’agit pas de faire un exposé sur la mécanique Newtonienne (j’en serais bien incapable), mais simplement d’en survoler les principes.

        Donc, avant d’aller plus loin, je vais préciser ce qu’on appelle un corps statique et un corps dynamique. N’étant point ingénieur, ni enseignant, les explications qui suivent sont une grosse simplification de la mécanique Newtonienne et j’ai pas mal d’abus de langage, que les puristes m’en excuse !! Mais je pense que l’esprit est respecté…

        L’étude des corps statique est l’étude des corps en équilibre, c’est une subtilité, mais vous allez voir qu’elle est importante. CàD que c’est l’étude des corps immobile (jusque-là, on est tous d’accort) ou en mouvement rectiligne uniforme (là est la subtilité…). En gros, une Ferrarri, qui roule à une vitesse constante de 300km/h en ligne droite sur une autoroute, est considérée comme un corps en statique, bienvenue dans la mécanique Newtonienne. A noter que, les seuls à ne pas appliquer la mécanique Newtonienne sont les gendarmes. Car je doute que s’ils vous flashent à 300km/h, vous puissiez argumenter que vous étiez à vitesse constate en ligne droite, donc en statique… Ils n’ont pas du tout l’esprit scientifique.

        Pour en revenir à notre Ferrarri qui roule à vitesse constante, la mécanique Newtonienne considère qu’elle est en équilibre, car le moteur fournit une force égale à la somme des forces de frottements qu’elle subit (la résistance de l’air, le frottement des roues sur la route et les divers frottements mécaniques de la voiture). Il y a équilibre entre la force du moteur et les forces de résistances, la voiture roule à vitesse constante. Cela paraît bizarre, mais étudions une caisse posée sur le sol, clairement il n’y a pas plus statique. Mais en y regardant de plus près, cette caisse subit une force vers le bas, dû à son propre poids (la gravité), tandis que le sol lui oppose une résistance. Comme pour la Ferrarri avec son moteur et la résistance de l’air, il y a équilibre entre le poids de la caisse et la résistance du sol.

        Dès qu’il y a déséquilibre des forces, donc accélération, on passe en dynamique. Par exemple, j’en reviens à ma Ferrarri qui roule à une vitesse constante de 300km/h en ligne droite sur une autoroute, soit comme on l’a vu plus haut, je suis en statique. Là, pas de chance, je croise les fameux gendarmes, qui comprennent toujours rien à la mécanique Newtonienne et décide de me prendre en chasse pour m’expliquer leur point de vue sur la chose. Je me dis qu’a 300km/h, je dois être tranquille, mais dans le doute, j’écrase le champignon, après tout c’est pas tous les jours que je pilote une Ferrarri. Du coup la force du moteur devient plus importante que la résistance du véhicule, l’équilibre entre la force du moteur et la résistance du véhicule est rompue, résultat la voiture accélère… Je viens de basculer du côté dynamique de la force !! Par la même, mon argumentation comme quoi j’étais en statique s’effondre et si les gendarmes me rattrapent, je risque gros… J’hésite, et du coup je lâche l’accélérateur et je calle un grand coup de frein, histoire de retrouver une vitesse plus honorable. De ce fait la force du moteur diminue et j’ajoute une force de résistance supplémentaire au véhicule, celle des freins. La force du moteur devient bien plus faible tandis que la somme des résistances augmente, l’équilibre des forces s’inverse et la voiture ralentit. Hélas pour moi, je reste dans le domaine de la dynamique, la décélération étant une accélération négative. Dommage, les gendarmes m’ont rattrapé et je rentre à pied avec une amende plus que salé. Conclusion, j’aurai dû louer une Méhari…
     
  15. pat13

    pat13 membre

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    Bien bien
    Mais on est pas encore en haut du caillou avec tout ca...
    On rentre a pied sans permis...
     
  16. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    Donc on entre dans le vis du sujet, qu'est-ce qui se passe quant j'accélère avec mon crawler ?

    • Je vais, par simplification, me concentrer sur le pont arrière. Car dans les fortes montée, le pont avant n'a quasi plus aucune motricité, tandis que le pont arrière supporte toute la motricité.
      Donc quant on accélère, j'isole 2 phénomènes :

      Le premier phénomène, c'est celui qui fait avancer le crawler.
      • Là, la géométrie des liens a sont importance, car c'est à travers des liens que la poussée des roues arrières est transmise au crawler.
        On étudie la géométrie des liens en vue de profils, visiblement la configurations des liens vue de dessus n'a pas une importance significative (dans l'étude qui nous intéresse).
        On retrouve les tracés et les notions déjà abordés dans mon post : Anti-Cabrage VS Torque-Twist.

        Donc on ressort sa boite à crayon de couleur et nous voici reparti pour un nouveau schéma :mrgreen: Le but étant de trouve IC (Instant Center). C'est pas très compliqué, L'IC du pont arrière est l'intersection du prolongement du lien inférieur et du lien supérieur.
        [​IMG]

        L'IC est important car c'est là que se focalise la poussé du pont. La poussée du pont arrière suit la ligne qui passe par le point B (le point de contact du pneu arrière avec le sol) et l'IC, la ligne verte en pointillé. La poussée du pont arrière sur le crawler est représenté par la flèche verte.
        [​IMG]

        Comme tout vecteur de force, on peut décomposer cette poussée (la flèche verte) et 2 forces distinctes : la flèche jaune et la flèche violet. (Ça vous rappelle pas des cours de physique? :mrgreen: ). C'est la flèche jaune qui fait avancé le crawler, tandis que la flèche violette est un effet parasite, une déperdition, elle dirigé vers le ciel. Cet effet parasite est très marqué sur nos machines, du fait que l'IC est toujours situé très haut. Cela est du à la position des liens arrières inférieurs, ancrés très haut sur le châssis et à donc avec une forte inclinaison. Pour diminuer cet effet parasite, il faudrait abaisser l'IC.
        [​IMG]

        Sur le schéma suivant, on voit comment un IC placé beaucoup plus bas, génère moins d'effet parasite (la flèche violette est beaucoup plus petite) et on remarque aussi que la flèche jaune est plus longue, ce qui se traduit par une meilleure transmission de la poussée au crawler. Hélas, on voit aussi que le lien arrière inférieur est placé très bas sur le châssis, ce qui n'est pas compatible avec les châssis classique actuel...
        [​IMG]

        Une autre approche pour diminuer cet effet parasite, plus réaliste, c'est d'ancrer les liens arrières supérieur, plus haut sur le châssis. Ce qui fait que l'IC se déplace plus loin devant le crawler, ainsi la ligne verte en pointillé se couche un peu. Résultat, la flèche violet diminue et la flèche jaune augmente, hélas dans des proportions moindre que dans le cas de dessus. Étant donné que le fait de déplacer les liens arrière supérieurs modifie aussi le réglage d'anti-squat, il faut là encore trouver le bon compromis...
        [​IMG]

        Cet effet parasite explique des effets que j’appréhendai mal lorsque j'ai écrit mon post : Anti-Cabrage VS Torque-Twist. C'est les 2 derniers effets de cette liste.
        Maintenant on comprend mieux ses 2 effets. Si l'IC est placé devant le CG, cette force dirigée vers le haut, aura tendance à soulever l'avant du châssis. Si l'IC est situé derrière le CG, cette force aura tendance à soulevé l'arrière du châssis. C'est principalement vrai sur les voitures à échelle 1, où les amortisseurs peuvent de détendre, contrairement à nos crawler où les amortisseurs sont généralement détendu au max au repos.

      Le deuxième phénomène, c'est la 3eme loi de Newton.

      A suivre...
     
  17. The Dude

    The Dude membre

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    :yes3: :yes3: :yes3: :yes3:
     
  18. pat13

    pat13 membre

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    Genial...... :yes3:
     
  19. Bad Rax

    Bad Rax Homo Crawlerus
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    BOnjour,

    J'ai apporté qlq modif à la partie : Le premier phénomène, c'est celui qui fait avancer le crawler.
    J'ai simplifié certains passages qui étaient hors sujet, donné qlq exemples et corrigé qlq coquilles.

    @+
     
  20. elpizzaboy

    elpizzaboy membre

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    BadRax, je te tire mon chapeau pour ces explications claires et précises !

    :yes3:

    Merci !
     

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