SCIENCES INDUSTRIELLES
Filière PSI
Ce texte comprend deux formats A3 recto-verso et un format A4 recto-verso. Il
est constitué de 6 pages de texte, un format A3 comprenant au recto le plan d'en-
semble du tribomètre (document I) et au verso, les plans détaillés des zones 4, 5
et 10 (documents II et III).
Présentation du sujet
Les trains à grande vitesse (T.G.V.) sont dotés de dispositifs de freinage qui doi-
vent être fiables et performants dans toutes les circonstances rencontrées lors
de l'utilisation commerciale. Les performances doivent être continuellement
améliorées. Afin de réaliser l’étude systématique des matériaux constituant les
surfaces de freinage, il a été nécessaire de se doter d’un dispositif expérimental,
capable de simuler le comportement en exploitation (performances, usure...).
Bien que réalisé à échelle réduite, il doit permettre d’obtenir des résultats ex-
ploitables dans la réalité. Ce dispositif appelé tribomètre est l’objet de l’étude
proposée. 1
Description du tribomètre
Un moteur 1 (voir dessin d’ensemble Document I) entraîne une ligne d’arbre
composée :
• d’un volant d’inertie
,
• d’un dispositif de mesure du couple (accouplements élastiques et couplemè-
tre à jauge de déformation constituant la zone ),
• d’un guidage en rotation réalisé par quatre roulements 4a, 4b, 5a, 5b formant
deux paliers (les zones et
sont détaillées Document II),
• d’un plateau monté sur l’arbre supportant les disques à tester (un dis-
positif de mesure de la température par thermocouple est intégré au plateau,
les informations sont transmises par les collecteurs ).
Le dispositif constituant la zone
(Document III) permet de mettre en contact
un plot de freinage avec le disque en contrôlant et en mesurant l’effort ; l'orifice
permet l’aspiration des poussières et les canalisations
sont utilisées pour
un éventuel refroidissement en cours d’essai. Le bâti
repose sur un socle en
béton par l’intermédiaire des patins anti-vibrations
.
1. Les parties I, II, III, IV et V sont indépendantes.
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