Brevet FR2271039A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne une presse à colonnes dans laquelle l'effort final doit s'exereer selon une direction parallè- le aux colonnes, mais décalée à l'extérieur de la surface d'appui des colonnes. Elle s'applique particulièrement, à titre d'exemple, à une presse pour essais de pneumatiques, destinée à écraser, sous un effort déterminé, une roue à pneumatique contre un volant tournant, la roue étant tenue en porte-à-faux sur une fusée reprodaisant les conditions normales de montage sur une voiture automobile, un camion, ou encore le train d'atterrissage dlun avion. Dans une machine d'essai de pneumatiques, la roue est généralement montée en porte-à-faux sur un chariot ou un coulisseau qui permet de déplacer la roue et de venir l'appliquer, sous un effort contralé, contre un volant lancé à grande vitesse. Parmi les mesures faites sur une telle machine d'essai, on relève par exemple le temps mis par le volant pour s'arrêter, lténergie du volant étant alors absorbée entièrement par le frottement et la déformation du pneumatique. Il est très important dans une telle machine de connat- tre avec beaucoup de précision l'effort sous lequel la roue et son pneumatique est appliquée contre le volant, puisque cet effort représente la charge supportée par la roue dans les conditions normales d'utilisation ultérieure du pneumatique. Pour reproduire les conditions normales d'utilisations la roue doit, sur la machine d'essai, être montée de la meme façon que sur le véhicule qui l'utilisera ultèrieurement, c'est-à-dire que la roue est montée en porte-à-faux sur une fusee. Dans ces conditions l'effort d'application de la roue sur le volant est excentré par rapport au plan moyen de contact de la roue sur son volant, et il apparut un couple qui est absorbé par la réaction des glissières du chariot porte-roues. Ceci présente le gros inconvénient de faire apparaitre des forces de frottement sur les glissières d'autant plus intenses que l'effort d'application de la roue est lui-meme important.Ces forces de frottement viennent fausser la mesure de l'effort, que l'on mesure évidemment par l'effort exercé par le vérin sur le chariot porte-roues. Halheureusement les forces de frottement sont rarement strictement constantes, et dépendent des conditions instantanées de lubrification0 On peut évidemment diminuer considérablement ces forces de frottement par des glissières à billes ou à rouleaux, mais ceci n'est obtenu qu'au prix d'une augmentation du cott de l'installation ; en outre ces glissières, lorsqu'elles sont soumises à des efforts transversaux importants,dus à un couple important, introduisent néanmoins un effort parasite de frottement qui fausse la mesure de l'effort d'application sur le volant à partir de l'effort exercé par le vérin sur le chariot. La présente invention apporte une solution à cet inconvénient par un dispositif qui réduit pratiquement à zéro le couple appliqué aux glissières du chariot ou coulisseau-porte-roues, et permet par là de connaitre l'effort réel d'application de la roue sur le volant avec la même précision que la mesure de l'effort exercé par le vérin de poussée. L'invention s'applique donc à une presse pour application d'efforts excentrés, comportant un coulisseau mobile guidé par des glissières ou colonnes et soumis à l'action directe d'un vérin, et dans laquelle l'effort final s'exerce, en porte-à-faux, par l'ex- trémité d'un bras solidaire du coulisseau mobile. Selon l'invention, à l'opposé de la zone d'application de l'effort final, le bras est également prolongé au-delà du coulisseau mobile, et la presse comporte un second vérin exerçant sur le prolongement du bras un effort d'équilibrage, de moment opposé par rapport aux colonnes ou aux glissières, à celui engendré par l'excentration de l'effort final. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier, appliqué au chariot mobile d'une machine d'essai de pneumatiques, donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 est une vue en élèvation du chariot mobile et des vérins d'application de la roue contre le volant, constituant ainsi l'équivalent d'une presse horizontale dont l'application de l'effort est excentré. La figure 2 est une vue de dessus de la figure 1 avec une coupe partielle selon II-II de la figure I 11 appareil qui va être décrit est destiné à écraser,sous un effort contrôlé, une roue à pneumatique 1 représentée en traits mixtes sur les figures contre un volant 2, également en traits mixtes, qui a été préalablement lancé à grande vitesse.La roue 1 est normalement montée sur une fusée 3, elle-meme engagée dans une douille porte-fusée 4o L'appareil formant le chariot mobile pour amener la roue au contact du volant ou lten dégager est constitué par un socle fixe 6 lié aux fondations de l'installation, et sur lequel sont fixées deux plaques supports verticales 7 et 8. les plaques 7 et 8 sont reliées par deux colonnes horizontales 10 et 11, disposées dans le même plan vertical, et liées chacune à leurs extrémités aux plaques 7 et 8 par boulonnage sur un bossage d'appui 12.Le chariot mobile proprement dit est constitué par deux donilles coulissantes 14 et 15 entourant les colonnes 10 et 11 surlesquelles elles se déplacent avec interposition de coussinets lisses ou de glissières à billes suivant le modèle d'appareil envisagez Les douilles 14 et 15 sont reliées par un bloc entretoise 16 dans lequel est engagé un bras-creals transversal 17. Cl est le bras 17 qui reçoit la douille porte-fusée 4, maintenue dans le bras par le tirant 18 et l'écrou 19o le mouvement longitudinal sur les colonnes 10 et 11 du chariot mobile constitué par les deux douilles 14 et 15, le bloc central 16 et le bras 17 est obtenu par le vérin à double effet 21 dont la tige 22 est liée au bloc 16 par l'intermédiaire d'un capteur à jauge 23. À son extrémité le bras 17 porte également un bloc de poussée 25 qui est lié à la tige 26 d'un vérin à double effet 27, par l'intermédiaire d'un capteur à jauge 28. On voit que lorsque le vérin 21 exerce son effort sur le bras 17, la réaction du volant 2 sur la roue 1 crée un couple qui est équilibré par les réactions transversales des colonnes 10 et 11 sur les douilles de guidage -14 et 15e Ces réactions transversales donnent naissance à des forces de frottement longitudinales qui peuvent gêner le libre déplacement des douilles sur les colonnes, et en tout cas introduire une différence entre d'une part l'effort em- ercé-par la tige 22 du vérin et mesuré par le capteur 23, et d'autre part l'effort réel d'application de la roue 1 sur le volant 2. Dans le dispositif qui vient d'être décrit ces forces parasites de frottement dues au désalignement entre la tige 22 du vérin et le plan moyen de la roue 1, sont élimines par l'action du vérin 27 qui exerce une traction sur le bloc 25 et l'autre extrémité du bras 17. Lorsqu'il y a équilibre, il y a égalité des moments par rapport au plan moyen des colonnes, d'une part de l'effort du vérin 27 et d'autre part de la réaction du volant 2 sur la roue 1. Dans ce cas il n'y a plus de frottement parasite des douilles sur les colonnes, et l'effort réel d'application de la roue t sur le volant 2 peint être déterminé avec exactitude par la somme algébrique des efforts mesurés respectivement par les capteurs 23 et 28. On pourra noter que dans la machine qui a été décrite le plan moyen d'appui de la roue en cours d'essai sur le volant 2 est généralement constant si bien que le rapport des bras de leviers des forces dont le moment par rapport aux colonnes doit s'annuler est également constant. gans ce cas il suffit que les sections des vérins 21 et 27 soient, par construction, dans le rapport inverse de ces bras de leviers pour que l'on puisse alimenter les deux vérins à partir de la même source de fluide sous pression ; dans ce cas si l'on veut augmenter l'effort d'application de la roue sur le volant, par augmentation de la pression d'alimentation du vérin 21, l'effort d'équilibrage convenable sera automatiquement obtenu par le vérin 27. On pourra noter également qu'd partir du moment et les douilles de guidage 14 et 15 ne subissent plus d'efforts transver- saut, on pourra faire l'économie de glissières à billes pour les remplacer par des glissières à coussinets en bronze de bien meil- leur marché. Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également d'autres réalisations qui n'en différeraient que par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de noyens équi valants. En outre, l'invention n'est pas limitée à une presse Le risentale à deux colonnees, mais elle s'applique également à toute presse à coulisseau guidé dans laquelle l'effert final est ex centré par rapport aa vérin de poussée du coulisseau. REVENDICATIONS 1. - Presse pour application d'efforts excentrés, comportant un coulisseau mobile guidé par des glissières ou colonnes et soumis à l'action directe d'un vérin, et dans laquelle l'effort fi nal est appliqué, en porte-à-faux, par l'extrémité d1un bras solidaire du coulisseau mobile, caractérisée par le fait que, à l'oppo- sé de la zone d'application de l'effort final, le bras est également prolongé au-delà du coulisseau mobile, et par le fait que la presse comporte un second vérin exerçant sur le prolongement du bras un effort d'équilibrage, de moment opposé, par rapport aux colonnes à celui engendré par ltexcentration de effort final. 20- Presse selon revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte un eapteur d'effort associé à chacun des vérins principal et d'équilibrage. 3o- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle les vérins sont des vérins hydrauliques ou pneumatiques, et dans laquelle la longueur du porte-à-faux d'application de l'effort final est constant, caractérisée par le fait que les sections des deux vérins sont en proportion inverse de celle de leurs bras de leviers par rapport aux colonnes de guidage, les deux vérins étant alors alimentés sous la même pression variable en fonction de l'intensité de l'effort final à exercer,