Brevet FR2688884A1 — publié le 19930924

i L'invention concerne un procédé et un dispo- sitif pour mesurer les forces produites sur les galets ou roues de guidage dans le sens vertical de bogies de véhicules destinés à circuler sur une voie à sustenta- tion magnétique à différents états de charge des véhi- cules. Les bogies de ces véhicules à sustentation magnétique comportent des aimants permanents qui, en combinaison avec des champs d'ondes progressives magné- tiques, générés dans des stators longs disposés le long des tronçons de voie, produisent la propulsion des bogies et les portent en partie au moins L'entrefer entre les stators longs et les aimants permanents doit être ajusté en fonction des différents états de charge des bogies. Des roues de guidage pour de telles applica- tions sont connues par le brevet DE 31 07 341 par exemple Par l'intermédiaire d'un système de leviers, elles produisent un mouvement vertical linéaire du bogie et par suite des aimants par rapport au stator afin de compenser les forces verticales, qui varient suivant la charge, par la variation du flux magnétique Cependant, cette compensation N ' est pas idéale dans certaines circonstances, de sorte que les roues de guidage sont également chargées Pour des motifs liés au confort et à la construction, cette charge des roues de guidage ne doit pas dépasser une valeur déterminée Afin de con- trôler la régulation, on mesure les forces appliquées aux roues Il est connu à cet effet d'incorporer des jauges extensométriques dans le système de leviers pour enregistrer les forces produites au cours du fonction- nement dynamique lors de la circulation sur des dis- tances relativement grandes Une valeur moyenne est établie à partir de la charge de roue dynamique va- riable Ce procédé a l'inconvénient de demander beaucoup de temps puisque l'opération d'évaluation et d'ajustement doit être répétée à plusieurs reprises, ce qui implique l'occupation de tronçons de voie relati- vement importants Des interventions dans le déroulement normal de la circulation sont donc nécessaires Les 5 opérations demandent en outre du personnel très quali- fié Des influences de l'environnement, telles que du vent latéral, faussent en plus les résultats des me- sures Enfin, ce procédé connu est très sujet à des perturbations dues à l'humidité.10 L'invention a donc pour but d'indiquer un procédé, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre, par lesquels la charge de chaque roue des bogies pour voie à sustentation magnétique puisse être mesurée de façon simple et précise sans les inconvénients qui15 viennent d'être mentionnés A cet effet, selon l'inven- tion, un procédé de mesure pour déterminer les forces statiques appliquées aux galets ou roues de guidage dans le sens vertical de véhicules destinés à circuler sur une voie à sustentation magnétique, est caractérisé en ce que l'on reproduit entièrement une partie au moins de la voie à sustentation magnétique, avec des stators longs et des barres de guidage dans le sens vertical, que l'on relie les barres de guidage vertical entière- ment ou partiellement par des leviers et en tant que segments de voie à des dispositifs de mesure de forces, que l'on place le véhicule à sustentation magnétique à contrôler sur la reproduction de voie, que l'on charge le véhicule à sustentation magnétique à contrôler et que l'on mesure les forces verticales que les roues de guidage vertical exercent sur les segments de voie. Conformément à l'invention, une partie au moins de la voie à sustentation magnétique est entière- ment reproduite et le bogie à sustentation magnétique ou le véhicule complet à contrôler est mis en place dans cette reproduction de voie à des fins de mesures Cette reproduction est fondamentalement construite comme une voie à sustentation magnétique La barre ou le rail de guidage de la reproduction de voie, le long duquel glissent les galets ou roues de guidage, est divisé, selon l'invention, en segments qui sont chacun reliés par l'intermédiaire de leviers à un dispositif de mesure de forces La division de ces segments est telle qu'une paire de roues de guidage est chaque fois en contact avec un segment Le bogie à sustentation magnétique est chargé pour les mesures Les forces supplémentaires sont compensées par une variation de l'entrefer Les forces que les paires de roues de guidage exercent néanmoins sur les segments de voie, sont transmises chaque fois à un dispositif de mesure par des leviers et sont éva- luées. Une autre caractéristique du procédé prévoit que les stators longs génèrent, pendant le processus de mesure, un champ magnétique vertical correspondant au fonctionnement réel. Il est préférable que le bogie ou le véhicule à sustentation magnétique à mesurer soit déplacé en translation dans la direction d'avancement pendant la mesure, donc en particulier en direction horizontale suivant les stators longs On évite ainsi une erreur de mesure pouvant être due au fluage du matériau des roues de guidage A l'aide d'un capteur de déplacement du commerce, on relève le déplacement du bogie dans le dispositif, de sorte que les valeurs mesurées peuvent être coordonnées à l'endroit o se trouve à chaque fois le bogie ou la roue concernée du bogie La variation enregistrée des forces de tous les points de mesure, peut ainsi être représentée en fonction de la distance couverte En alimentant les stators, les grandeurs mesurées telles que la poussée et la charge par roue, peuvent être déterminées sous des conditions proches du35 fonctionnement réel Cette mesure est répétée sous différentes charges. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:5 la figure 1 est une vue en perspective d'un bogie d'un véhicule destiné à circuler sur une voie à sustentation magnétique; la figure 2 est une représentation schéma- tisée du bogie à sustentation magnétique à contrôler de la figure 1 dans un dispositif selon l'invention; et la figure 3 est une coupe partielle d'un véhicule à sustentation magnétique et des parties servant à la propulsion de ce véhicule ensemble avec le dispositif selon l'invention.15 Un support 2 portant N aimants permanents 3 est disposé sur chacun des deux côtés du bogie à sus- tentation magnétique 1 et les deux supports d'aimants 2 sont reliés entre eux par des traverses 4 Les aimants permanents 3 font avancer et portent au moins partiel- lement le bogie 1 le long de la voie à sustentation magnétique sous l'effet des champs d'ondes progressives générés dans les stators longs 5 de la voie Une bascule de charge 7 se trouve au milieu entre les deux traverses 4 visibles sur la figure 1 La bascule de charge 7 comprend des plaques horizontales 12, des leviers transversaux bilatéraux 10 et des ressorts 11 La caisse non représentée du véhicule, représentant la charge utile, est fixée sur les plaques horizontales 12. Lorsque le bogie 1 se trouve sur la voie à sustentation magnétique ou sur le dispositif selon l'invention, les roues supérieures et inférieures 8 pour le guidage dans le sens vertical, touchent la barre de guidage horizon- tal 6 ou les segments de voie 61 de construction iden- tique Selon l'invention, les segments de voie 61 sont reliés par l'intermédiaire de leviers, constitués avantageusement par des leviers de renvoi 13 formant à peu près un angle droit et montés basculants dans un point de rotation 14, à un instrument dynamométrique, de préférence une boîte dynamométrique 15 du commerce Il est préférable de choisir un rapport de transmission de 5 1:1 pour les deux bras du levier de renvoi 13, de sorte que les forces 19 agissant sur les roues 8 de guidage vertical peuvent être déterminées par les boîtes dyna- mométriques 15 sans que cela demande un calcul de conversion Dès que la bascule de charge 7 est plus10 fortement chargée, les roues de guidage vertical 8 sont pressées vers le bas par des leviers de commande 9, avec le résultat que le bogie 1 est soulevé et que, par suite, l'entrefer entre les aimants 3 et les stators longs 5 est réduit La force portante entre les aimants15 3 et les stators longs 5 est ainsi accrue Un processus inverse se déroule dans le cas d'une décharge de la bascule 7. Les mesures peuvent être effectuées avec des stators longs 5 non alimentés ou, de préférence, avec des stators alimentés Dans le premier cas, les aimants attirent les tôles statoriques des stators longs 5 et les forces produites correspondent seulement à environ % par exemple des forces verticales produites pendant le fonctionnement réel Il est donc avantageux de générer un champ magnétique vertical correspondant à la circulation réelle en alimentant les stators longs Au cours du fonctionnement, c'est-à-dire de la circulation sur la voie, les stators longs sont alimentés avec une tension alternative, ce qui produit un champ à ondes progressives Les stators longs 5 du dispositif selon l'invention peuvent être alimentés en courant alternatif ou, avantageusement, en courant continu Ce dernier produit un champ magnétique stationnaire dans les différents segments statoriques Le vecteur force magnétique en direction verticale correspond quant à son amplitude au vecteur force verticale qui existe pendant le fonctionnement réel. Lorsque le bogie à sustentation magnétique 1 est placé dans le dispositif et que, pour commencer, on ne raccorde pas le dispositif de translation 20, les champs magnétiques des différents aimants 3 se centrent automatiquement par rapport aux champs magnétiques du stator long 5 (point de fonctionnement) Si le bogie 1 est déplacé légèrement par le dispositif de translation 20, toutes les grandeurs mesurées et enregistrées peuvent être coordonnées à l'aide du capteur de dépla- cement 25 au point de fonctionnement En procédant de cette manière, on évite l'erreur de mesure pouvant être introduite par le fluage du revêtement de roulement en "Vulkolan" des roues 8 pour le guidage dans le sens vertical Une telle mesure peut être effectuée à l'aide d'un capteur de poussée-force de pression, lequel est de préférence intégré dans le dispositif de translation 20. On répète cette mesure sous différents états de charge. On peut simuler les différents états de charge de manière particulièrement simple à l'aide de disposi- tifs de charge 16 équipés de soufflets de suspension pneumatique 17 qui sont pressés contre le bogie ou le véhicule 1 par la pression d'air régnant à l'intérieur et que l'on peut varier pour changer ainsi la charge des bascules 7 Il est avantageux de relier le dispositif de charge 16 au châssis 21 du dispositif de manière que le premier soit librement déplaçable par rapport au der- nier, dans la direction de translation 22, par exemple au moyen de galets ou de roues. Même si les dessins annexés montrent seulement un bogie 1 d'un véhicule à sustentation magnétique et non pas l'ensemble d'un tel véhicule, il est bien entendu possible aussi et dans le cadre de l'invention, de contrôler les forces 19 produites sur les roues de guidage vertical 8 d'un tel véhicule au complet, sans démonter la caisse représentant la charge utile du véhicule Le dispositif de charge 16 doit alors être réalisé de manière que la totalité du véhicule puisse y être introduite L'application de forces au véhicule peut s'effectuer à tous les endroits du véhicule situés au-dessus des plaques horizontales 12 des bascules de charge 7. REVENDICATIONS 1 Procédé de mesure pour déterminer les forces statiques appliquées aux galets ou roues de guidage dans le sens vertical ( 8) de véhicules destinés à circuler sur une voie à sustentation magnétique, caractérisé en ce que l'on reproduit entièrement une partie au moins de la voie à sustentation magnétique, avec des stators longs ( 5) et des barres de guidage dans le sens vertical ( 6), que l'on relie les barres de guidage vertical ( 6) entièrement ou partiellement par des leviers ( 13) et en tant que segments de voie ( 61) à des dispositifs de mesure de forces ( 15), que l'on place le véhicule à sustentation magnétique à contrôler sur la reproduction de voie, que l'on charge le véhicule à sustentation15 magnétique ( 1) à contrôler et que l'on mesure les forces verticales ( 19) que les roues de guidage vertical exercent sur les segments de voie ( 61). 2 Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les stators longs ( 5) génèrent un champ magnétique vertical correspondant au fonctionne- ment réel. 3 Procédé de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pendant le processus de mesure, on déplace le véhicule ( 1) à mesurer en direc- tion horizontale ( 22) le long des stators longs ( 5). 4 Procédé de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on charge le véhicule ( 1) de différentes manières. Dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les leviers ( 13) forment à peu près un angle droit. 6 Dispositif de mesure selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif ( 15) pour mesurer les forces est une boîte dynamométrique du commerce. 7 Dispositif de mesure selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de charge ( 16) pour exercer une charge sur le véhicule à sustentation magnétique ( 1). 8 Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de charge ( 16 > comporte des soufflets de suspension pneumatique ( 17) qui sont pressés sur le véhicule ( 1) sous l'effet de la pression d'air régnant à l'intérieur des soufflets.