Détermination expérimentale des paramètres d’un modèle macroscopique de couplage thermique de solides en contact glissant

Experimental determination of the two parameters of a dry sliding contact heat transfer macroscopic model

Centre de Thermique de Lyon, ESA CNRS 5008, INSA de Lyon, Villeurbanne

Résumé

La détermination du champ de température dans les systèmes comportant des solides en contact et en mouvement relatif est un problème important. En effet, la température des surfaces de contact est un des facteurs prépondérants qui conditionnent leur comportement tribologique. Un modèle de couplage thermique de solides en contact glissant est un outil particulièrement utile pour réaliser des calculs prédictifs. Dans le cadre du GDR 916 CNRS-CNES- SNECMA division SEP concernant le “Comportement des roulements en ambiance cryotechnique”, un cryotribomètre bidisque a été réalisé. Il a permis d’étudier les variations du coefficient de traction en fonction des conditions thermiques ainsi que le modèle de couplage thermique.

Abstract

The tribological behavior of sliding surfaces depends on the materials and coatings, the sliding velocity, the normal force and mainly on their temperature level. The use of a theoretical model to determine the temperature field in mechanical systems like ball bearings or gears would allow to predict their tribological beaviour. It requires a macroscopic model to represent heat transfer across the sliding interface. Such a model is studied using a two disks cryotribometer which was built up by a research group funded by the CNRS, the CNES and the SNECMA company. The two disks are immersed in liquid nitrogen and can be heated independantly. The experimental set up is also used to study the friction coefficient function of the temperature level of the disks.