Brevet FR2310560A1 — publié le 19761203

La présente invention concerne un dispositif de mesure de la glissance d'un sol et en particulier d'un revêtement routier. Elle concerne également une application de ce dispositif à la prévision de la distance d'arrêt d'un avion, après corrélation entre la distance d'arrêt de l'avion et le coefficient de glissance mesuré par le dispositif. On connaît déjà dans la technique antérieure des dispositifs de ce genre qui sont appelés génériquement "stradographes" et qui sont soit intégrés à un véhicule, soit remorqués par un véhicule. Le principe de mesure de ces dispositifs consiste à appliquer contre le sol ou le revêtement dont on désire mesurer le frottement ou "la glissance", sous une charge déterminée et à une vitesse de déplacement contrôlée, au moins une roue de mesure orientée parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule ou orientée avec un certain angle de pincement par rapport audit axe, et à mesurer les efforts appliqués à la roue du fait de son frottement sur ce sol ou ce revêtement. Ces dispositifs connus permettent de mesurer le frottement longitudinal, avec une roue de mesure orientée parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule, et le frottement transversal, avec une roue de mesure faisant un certain angle de pincement avec ledit axe. Le dispositif de l'invention est du type intégré à un véhicule et comportant une roue de mesure disposée au voisinage du centre de gravité du véhicule, orientée dans l'axe longitudinal du véhicule et munie d'un dispositif de freinage. Ce dispositif permet de mesurer uniquement le coefficient de frottement longitudinal du fait que la roue est toujours orientée selon l'aspe longitudinal du véhicule sur lequel il est monté. Le dispositif de l'invention possède les applications connues qui découlent des mesures de frottement longitudinal, mais il trouve une application toute particulière à la prévision de la distance d'arrêt d'un avion, après corrélation entre différentes valeurs de distance d'arrêt de l'avion et les coefficients de frottement longitudinal correspondants mesurés par le dispositif. Il suffit à cet effet de munir le véhicule sur lequel est monté le dispositif de l'invention d'un ensemble émetteur-récepteur apte à communiquer au pilote de l'avion qui est sur le point d'atterrir les informations relatives à la glissance de la piste d'atterrissage. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, la roue de mesure du dispositif est montée à l'extrémité inférieure d'un bras vertical soumis à une charge verticale et guidé verticalement dans un élément de guidage solidaire du plateau mobile d'une table de glissement dont le plateau fixe est monté sur le châssis du véhicule, ledit plateau mobile étant déplaçable dans le plan horizontal et dans l'axe longitudinal du véhicule, et le dispositif comprend également un capteur dynamométrique relié au plateau fixe et au plateau mobile de la table de glissement, de manière à mesurer l'effort de freinage de la roue. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la charge appliquée au bras est transmise par l'intermédiaire d'un vérin oléopneumatique de suspension. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le véhicule sur lequel est monté le dispositif de l'invention est un véhicule à suspension oléopneumatique et la pression hydraulique de manoeuvre du vérin oléopneumatique est fournie à partir de la centrale hydraulique haute pression de ce véhicule. L'invention sera expliquée plus en détail dans le complément de description qui va suivre, à propos d'un mode d'exécution non-limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles la figure 1 représente une vue en perspective d'un véhicule équipé du dispositif de l'invention la figure 2 représente une coupe longitudinale du dispositif de l'invention ; et la figure 3 représente une coupe transversale du dispositif de la figure 2. Sur ces figures, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. La fi f e 1 représente un véhicule automobile doté d'une suspension oléopneumatique, en particulier un véhicule du type Citroën-DS, qui est choisi tout spécialement en raison de ses perfectionnements hydrauliques qui lui permettent notamment d'avoir une assiette réglable et constante et de disposer d'une centrale hydraulique fournissant la pression hydraulique nécessaire au fonctionnement de sa suspension. Ce véhicule est muni d'un dispositif conforme à l'invention et désigné globalement par la référence 10. Le dispositif tel que représenté sur les figures 1 à 3 comprend une table de glissement horizontale 12 constituée, par un plateau 14 fixé sur le ch ssis du véhicule au voisinage de son centre de gravité, par l'intermédiaire d'un support 15 et par un plateau mobile 16 déplaçable relativement au plateau fixe 14, par l'intermédiaire de deux glissières à billes 18 et 20, dans un plan horizontal et selon l'axe longitudinal du véhicule. Sur le plateau mobile 16, est fixé, par l'intermédiaire de deux cornières 22 et 24, un élément de guidage constitué par un manchon vertical 26 de section intérieure carrée. Ce manchon de guidage dépasse légèrement en dessous du plateau mobile 16 en passant à travers une ouverture 17 ménagée dans le plateau fixe 14 (figure 2). A l'intérieur de ce manchon est monté mobile en translation un bras 28 constitué par un tube creux de section carrée et à la partie inférieure duquel est boulonné un support 30 sur lequel est montée une roue de mesure 32 disposée dans l'axe longitudinal du véhicule et équipée d'un pneu lisse 34. Le déplacement du bras 28 à l'intérieur du manchon 26 est assuré par l'intermédiaire de galets, tels que 35 disposés dans les quatre espaces ménagés entre le bras et l'élément de guidage. Le bras 28 est soumis à une charge verticale fournie par un vérin oléopneumatique de suspension 36 disposé à l'intérieur du bras 28, dont le corps 38 est fixé au manchon 26 par l'intermédiaire de deux fixations 40 et 42 boulonnées sur ce manchon et passant respectivement au travers de deux ouvertures 44 et 46 ménagées dans la paroi du bras 28 et dont la tige 48 est reliée à la partie inférieure du bras (figure 3). La roue 32 est munie d'un dispositif de freinage comprenant un disque 50 et des mâchoires 52. Le dispositif comprend également un compteur tachymétrique 54 apte à mesurer la vitesse de la roue et entraîné par l'essieu 56 de ladite roue par l'intermédiaire d'un manchon élastique 58. Afin de permettre d'escamoter la roue de mesure lorsque le dispositif de l'invention n'est pas en service, ce dispositif comporte en outre un vérin hydraulique de relevage 60 (figure 2) dont le corps est fixé à l'extérieur du manchon de guidage 26 et dont la tige 62 est fixée au support 30 de la roue. La pression hydraulique, nécessaire au fonctionnement du vérin oléopneumatique de suspension 36 et du vérin hydraulique de relevage 60, est fournie par la centrale hydraulique haute pression du véhicule qui a été spécialement agrandie à cet effet et disposée à la droite du siège du conducteur. La centrale hydraulique 64 alimente ces deux vérins par l'intermédiaire d'une conduite 65 (figure 1). Le vérin oléopneumatique de suspension 36, qui est de préférence du même type que les vérins de suspension utilisés sur les voitures du type Citroën-DS, est de préférence alimenté indirectement par la centrale hydraulique 64, la pression d'alimentation étant régulée de telle sorte que la charge appliquée sur la roue de mesure soit constante et réglable entre 150 et 300 kg. Cette régulation est réalisée au moyen d'un manomètre détendeur ou d'un système analogue. Le dispositif de l'invention comprend également des moyens classiques de commutation hydraulique, par exemple des tiroirs, aptes à ne mettre en action le vérin hydraulique de relevage que lorsque le vérin oléopneumatique de suspension n'exerce aucune charge sur la roue de mesure. L'effort de freinage de la roue de mesure est repris par un capteur dynamométrique 66 relié d'une part au plateau fixe 14 par l'intermédiaire d'une fixation 68 et d'un boulon 70 et d'autre part, au plateau mobile 16 par l'intermédiaire d'un boulon 72. Ce capteur est disposé dans l'axe longitudinal du véhicule et en avant du manchon 26, par rapport au sens de déplacement du véhicule qui est indiqué par l'axe XR-AV sur la figure 2. Pour éviter que les projections entraînées par la roue de mesure viennent s'introduire dans ltespace ménagé entre le bras et le manchon de guidage, le dispositif comprend en outre un soufflet de protection 74 disposé entre le support 30 de la roue et le plateau fixe 14 de la table de glissement. Le véhicule représenté sur la figure 1 est équipé de commandes 76 disposées sur le tableau bord pour permettre au conducteur d'effectuer automatiquement les opérations de mesure de la glissance. Ce véhicule est muni d'un autre compteur tachymétrique entraîné par l'une des roues arrières du véhicule de manière à pouvoir mesurer avec précision la vitesse du véhicule au cours de l'essai. Les mesures de glissance relevées par le capteur dynamométrique sont transmises à un intégrateur à mémoire et à un enregistreur qui imprime les résultats à intervalles de temps rapprochés, par exemple toutes les 0,5 secondes ou toutes les secondes. Cet intégrateur et cet enregistreur sont logés dans un boîtier 78 disposé à la droite du conducteur. Le véhicule est également doté d'un ensemble émetteurrécepteur VHF logé dans un boîtier 80, apte à transmettre par radio les résultats de mesure de glissance relevés en cours d'essai. En effectuant des mesures de glissance sur une piste d'aérodrome, juste avant l'atterrissage d'un avion, on peut indiquer par radio au pilote de cet avion, la distance d'arrêt qui lui sera nécessaire à l'immobilisation de l'avion sur cette piste. Il suffit à cet effet d'avoir effectué préalablement, pour chaque type d'avion, une corrélation entre différentes valeurs de la distance d'arrêt de l'avion et les coefficients de frottement correspondants mesurés par le stradographe de l'invention, dans des conditions climatiques diverses (pluies, averses, verglas, neige, etc...) conduisant à des caractéristiques antidérasantes~différentes du revêtement de la piste d'atterrisage. Les différentes opérations effectuées par le conducteur du véhicule par l'intermédiaire des commandes 76 comprennent en particulier la remontée et la descente de la roue de mesure sur le sol, l'enregistrement des informations fournies par le capteur dynamométrique et par les compteurs tachymétriques respectifs de la roue de mesure et de la roue arrière du véhicule, le freinage à 100 * ou à 15 % de la roue de mesure, et le déclenchement ou l'arrêt de l'essai. Outre l'application à la prévision que la distance d'arrêt des avions, le dispositif de l'invention peut être employé notamment pour le contrôle de la qualité antidérapante des rev8tements et pour la détermination de la courbe de décroissance du frottement en fonction de la vitesse croissante sur revêtement mouillé. Le dispositif de l'invention permet d'effectuer des mesures à des vitesses relativement élevées allant jusqu'à plus de 150 km/h. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et qu'elle s'étend également aux variantes de réalisation évidentes à l'homme du métier. Il convient de noter notamment que le dispositif de l'invention peut être monté sur un véhicule ne possédant pas une suspension oléopneumatique, pourvu que ce véhicule soit équipé d'une source de pression hydraulique appropriée. Il est également possible de munir le véhicule, en avant du dispositif de mesure, d'un dispositif d'arrosage de manière à effectuer des mesures de glissance sur revêtement mouillé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la glissance d'un revête- ment, du type intégré à un véhicule et comportant une roue de mesure disposée au voisinage du centre de gravité du véhicule, orientée dans l'axe longitudinal du véhicule et munie d'un dispositif de freinage, caractérisé par le fait que ladite roue est montée à l'extrémité inférieure d'un bras vertical soumis à une charge verticale et guidé verticalement dans un élément de guidage solidaire du plateau mobile d'une table de glissement dont le plateau fixe est monté sur le châssis du véhicule, ledit plateau mobile étant déplaçable dans le plan horizontal et dans l'axe longitudinal du véhicule, et par le fait que le dispositif comprend un capteur dynamométrique relié au plateau fixe et au plateau mobile de la table de glissement, de manière à mesurer l'effort de freinage de la roue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de guidage est constitué par un manchon de section intérieure carrée et par le fait que le bras est constitué par un tube creux de section carrée apte à coulisser à l'intérieur dudit manchon par l'intermédiaire de galets. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la charge appliquée au bras est assurée par un vérin oléopneumatique de suspension disposé à l'intérieur du bras, dont le corps est fixé à l'élément de guidage par l'intermédiaire de fixations passant au travers d'ouvertures ménagées dans la paroi du bras et dont la tige est reliée à la partie inférieure du bras. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la roue est montée sur un support fixé à l'extrémité inférieure du bras. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de relevage de la roue constitué par un vérin hydraulique dont le corps est fixé à l'extérieur de l'élément de guidage et dont la tige est fixée au support de roue. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de commutation hydraulique aptes à ne mettre en action le vérin hydraulique de relevage que lorsque le vérin oléopneumatique de suspension n'exerce aucune charge sur la roue de mesure. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la roue de mesure est munie d'un compteur tachymétrique. 8. Véhicule automobile équipé d'un dispositif de mesure de la glissance d'un revêtement selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est muni d'une suspension oléopneumatique et que les pressions hydrauliques de manoeuvre du vérin oléopneumatique de suspension et du vérin hydraulique de relevage sont fournies par la centrale hydraulique haute pression du véhicule. 10. Véhicule automobile selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un intégrateur à mémoire apte à recevoir les résultats de mesure du capteur dynamométrique et à les transmettre à un enregistreur. 11. Application du dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 à la prévision de la distance d'arrêt d'un avion, après corrélation entre la distance d'arrêt de l'avion et le coefficient de glissance mesuré.