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 Equilibrages Statique ou Dynamique

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3 participants
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Didier 91
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Age : 60
Humeur : Pas toujours bonne.

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MessageSujet: Equilibrages Statique ou Dynamique    Equilibrages Statique ou Dynamique  Empty8/2/2018, 19:33

Il y a 2 sortes d'équilibrages de roue :

  • l'équilibrage statique : il consiste à ajouter une masse à la roue de manière à déplacer son centre de gravité pour qu'il se retrouve sur l'axe géométrique de la roue (centre du moyeu). Un mauvais équilibrage statique se voit au fait que la roue libre tourne au repos de manière à ce que le centre de gravité se retrouve sous l'axe géométrique par le simple effet de la gravité (cet effet étant mesurable au repos, l'équilibrage est dit "statique"). Il en résulte des vibrations de balourd : la roue en mouvement, par la force centrifuge du centre de gravité désaxé, induit des forces dans le plan de la roue, d'où des vibrations. La roue en tendance à sauter, entraînant de plus une usure inégale du pneu.

  • l'équilibrage dynamique : en supposant l'équilibrage statique correctement réalisé, la roue peut encore induire des vibrations si ses masses ne sont pas correctement réparties entre les parties gauche et droite du plan de celle-ci. Cela est invisible en statique, puisque le centre de gravité est sur l'axe, mais en dynamique apparaissent des vibrations qui tendent à faire tourner le guidon alternativement à gauche puis à droite à la même fréquence que celle de rotation de la roue (mais une intensité variable suivant les fréquences de résonnance du système).


Pour simplifier, voici le cas d'un objet tournant constitué de 2 masselottes (la croix rouge figure le centre de gravité) :
 Situation normaleDéséquilibre
(conséquences dues au poids)
Conséquences en mouvement
dues à la force centrifuge
Statique 
 
 
 
 
 
 
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili1
 
Le centre de gravité est sur l'axe
et il y a symétrie par rapport au plan de la roue
 
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili2
Un côté est plus lourd Þ
le centre de gravité n'est plus sur l'axe
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili3   Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili4
Balourd Þ
Vibrations dans le plan de la roue :
la roue "saute"
DynamiqueEquilibrages Statique ou Dynamique  Equili5
Le centre de gravité est sur l'axe,
mais les masses ne sont pas symétriques par rapport au plan de la roue
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili6   Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili7
Vibrations dans l'axe du guidon

En mouvement, un déséquilibre dynamique entraîne des rotations alternatives du guidon (flèches vertes) liées au fait que les masses de déséquilibre, décalées l'une par rapport à l'autre vis-à-vis du plan de la roue, "cherchent" à s'éloigner de l'axe de rotation de la roue en raison de la force centrifuge (flèches bleues). Il s'ensuit des vibrations de rotation autour de l'axe de direction, et lorsque la fréquence de ces vibrations correspond à la fréquence de résonnance du système il peut y avoir guidonnage (d'où les amortisseurs de direction) : sur les motos anciennes, leur amplitude pouvait être telle que le guidon pouvait aller de butée en butée, et les pouces du pilote projetés contre le réservoir sur les modèles à guidons bracelets.
Sur des moyeux de mauvaise qualité, sans roulements mais avec simple contact glissant entre la roue et le moyeu (cas par exemple des roues de vélo d'entrée de gamme pour tout jeunes enfants, ou des petites roues avant de certains fauteuils roulants), un tel phénomène de guidonnage peut se produire en cas de vitesse excessive (descente avec un optimisme exacerbé, par exemple) : si l'enfant (ou le déjà blessé) a l'adresse nécessaire pour survivre au guidonnage (qui est déjà une expérience inoubliable en soi), les efforts sur les surfaces de contact au niveau du moyeu peuvent être tels que la roue se bloque sur son moyeur, réduisant définitivement à néant les efforts déployés dans la sueur pour maîtriser la situation mais avec l'indéniable avantage d'une chute très photogénique (au début...).
De la même manière qu'il existe un "centre de gravité" pour un solide, celui-ci présente un "axe d'inertie" (en réalité plusieurs, mais 1 seul nous intéresse ici). Dans notre exemple (en rouge) :
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili8

Lorsque la roue tourne, le moyeu de la roue sera entraîné par l'axe d'inertie de manière à ce que le premier se confonde avec le deuxième, d'où des vibrations dans l'axe de la fourche. L'équilibrage dynamique consistera à ajouter des masses (en rendant la répartition des masses symétrique selon le plan de la roue) de manière à ramener l'axe d'inertie sur l'axe géométrique :
Equilibrages Statique ou Dynamique  Equili9

En pratique, l'équilibrage dynamique induit des effets du 2ème ordre par rapport à l'équilibrage statique qui induit des effets du 1er ordre : il n'est donc utile que sur les roues tournant rapidement, encore est-il rarement réalisé. Qui plus est, il est bien plus difficile à corriger (mesure).
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michel53
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michel53


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MessageSujet: Re: Equilibrages Statique ou Dynamique    Equilibrages Statique ou Dynamique  Empty8/2/2018, 21:37

J'ai eu l'occasion de voir plusieurs fois les montages pneus pour les courses motogp et autres par différents fabricants de pneus.
Toutes les marques font un équilibrage de roue statique



PS : pour Didier, on ne voit pas ton schéma,
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alain22
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alain22


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MessageSujet: Re: Equilibrages Statique ou Dynamique    Equilibrages Statique ou Dynamique  Empty9/2/2018, 10:59

En retour d'expérience:L'équilibrage statique pour les roues moto est moins compliqué que l'on ne pense et donne de très bons résultats sans vibration parasite , pourquoi se compliqué la vie avec une technologie hors de prix. scratch   par contre j'équilibre l'avant et l'arrière , histoire de préserver les roulements qui souffrent aussi quand la roue a un balourd . Arrow
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