FROTTEMENT

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Divers types

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Phénomènes d'adhérence

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Diagrammes binaires

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Couples métalliques pour la mécanique lubrifiée

Couples métalliques pour la mécanique lubrifiée
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Analyse des phénomènes

Compatibilité des métaux

De la théorie de Bowden est issue la règle de « compatibilité des métaux ». Le frottement sera d'autant moins aléatoire que les matériaux en présence seront plus difficilement solubles l'un dans l'autre ; on devrait donc espérer un fonctionnement satisfaisant en faisant frotter deux métaux dont les diagrammes binaires d'équilibre sont du type représenté sur la figure a ; on devrait par contre craindre des grippages avec des diagrammes comme celui de la figure b ; au premier correspondent effectivement des couples de métaux « compatibles » en frottement, comme l'argent et le fer ou encore le cuivre et le molybdène ; au second correspondent des couples grippant à peu près systématiquement, comme le fer et l'aluminium. Mais les surfaces des métaux sont toujours recouvertes des combinaisons qu'ils font spontanément avec les ambiances (oxydes, sulfures, etc.), et la règle de compatibilité est très perturbée dans les frottements en atmosphère, qui sont pourtant les plus fréquents dans la mécanique courante : par exemple, le fer et le plomb, qui ont un diagramme typique, frottent effectivement très bien l'un sur l'autre dans le vide, dans les ambiances réductrices ou neutres, mais grippent dans l'air, probablement à cause de la solubilité de certains de leurs oxydes. Une équipe française a trié expérimentalement les couples de métaux « compatibles » recommandés aux mécaniciens.

Diagrammes binaires

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Diagrammes binaires (d'après J. Smithells, « Metals Reference Book », Londres, 1962) 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Couples métalliques pour la mécanique lubrifiée

Couples métalliques pour la mécanique lubrifiée

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Couples métalliques directement utilisables en mécanique lubrifiée (d'après « Les Traitements de surface contre l'usure. Description et applications industrielles », par les chercheurs du Centre stéphanois de recherches mécaniques). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Répartition des énergies thermiques

La quantité de chaleur Q créée par le glissement sur une piste à la vitesse V avec un coefficient de frottement f, d'un curseur de poids N, est proportionnelle au produit VNf.

De façon générale, Q se répartit inégalement en deux fractions QA et QB entre les corps A et B qui sont en contact. On estime en première approximation que le rapport QA/QB est proportionnel :

– d'une part au rapport des aires balayées par l'aire d'appui, durant l'expérience, sur les surfaces [...]

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Écrit par :

  • : Ingénieur, École centrale lyonnaise, président du Centre stéphanois de recherche mécanique, hydromécanique et frottement
  • : ingénieur de l'École centrale lyonnaise, directeur au Centre stéphanois de recherche mécanique, hydromécanique et frottement

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Autres références

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Dans le chapitre « L'ingénieur »  : […] Précédant ses recherches en physique, les travaux de Coulomb en tant qu'ingénieur l'avaient amené à publier des mémoires fondamentaux sur la résistance des matériaux (rupture de poutres et de pieux en maçonnerie), la mécanique des sols et la théorie des frottements. Il fut l'un des premiers à appliquer le calcul des variations à des problèmes pratiques. Dans un mémoire sur la flexion des poutres, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-augustin-coulomb/#i_21035

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Dans le chapitre « Lois du frottement de deux solides en contact »  : […] Considérons le cas de deux solides S 1 et S 2 en contact ponctuel (on désigne par contact ponctuel un contact suivant une surface de mesure négligeable). Nous supposerons que ces deux solides sont limités par des surfaces ayant un plan tangent commun (π) bien défini au point de contact I. Désignons par n 21 le vecteur unitaire de la normale commune à S 2 et S 1 en I diri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dynamique/#i_21035

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Pour citer l’article

Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI, « FROTTEMENT », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 septembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/frottement/