Brevet FR2685774A1 — publié le 19930702

Tribomètre bidisque permettant notamment des vitesses élevées en environnements extrêmes. Domaine de l'invention La présente invention concerne un tribomètre bidisque destiné principalement à des machines d'essais de frottement pour la recherche appliquée, le développement de matériels nouveaux ou bien encore l'expertise technique, le tribomètre étant notamment capable d'effectuer le transfert d'une surface à une autre d'un matériau provenant d'une surface tierce. Art antérieur Actuellement, les machines d'essais de frottement reposent principalement sur l'action de contact d'un pion avec la face d'un disque ou encore sur celle existant entre deux disques d'axes parallèles. Dans ce dernier cas, ces machines sont dites "bidisques". Les machines bidisques comportent deux broches parallèles entraidant deux disques frottant l'un sur l'autre. Eventuellement, un pion appuyant sur la face frottante de l'un des disques avec une pression définie apporte un tiers matériau dont une partie est alors transférée à l'autre disque. L'article de S.A. Barber et J.W. Kannel "Evaluation of slip-traction characteristics of polymeric transfer films" paru dans le "journal of Tribology" d'octobre 1988 (vol 110/671) décrit une telle machine connue sous l'appellation de "machine BATELLE". Toutefois, cet appareillage est essentiellement orienté vers la mesure du taux de glissement et de l'effort tangentiel. En outre, de par la structure lourde de la machine et de par ses deux axes horizontaux disposés en opposition et entraidés indépendamment par deux ensembles moteur-variateur, il n'est pas possible d'obtenir une immersion totale des disques et donc notamment de simuler une ambiance cryotechnique. Seul un arrosage d'azote peut éventuellement être réalisé. Obiet et description succincte de l'invention La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à obtenir un dispositif qui permette de mesurer de façon représentative et avec précision les caractéristiques du frottement réalisé et dont la mise en oeuvre soit des plus commode tout en autorisant une facilité d'adaptation élevée quelles que soient les conditions d'essais demandées. L'invention vise notamment à réaliser un dispositif capable de grandes vitesses de frottement de glissement et de roulement dans des environnements variés, notamment cryotechnique, mais également "thermiques" sans contraintes supplémentaires excessives, et apte à la mesure de tous les paramètres conditionnant le frottement et le roulement avec une grande précision. Ces buts sont atteints par un tribomètre bidisque comportant une structure de support à laquelle sont suspendus un ensemble fixe entraînant en rotation un premier disque à axe vertical et un ensemble mobile entraînant en rotation un second disque à axe vertical tout en maintenant un contact permanent du second disque avec le premier disque. L'ensemble fixe comprend un premier caisson relié à la structure de support par une liaison de réglage à un dégré de liberté autour d'un axe de suspension horizontal et supportant d'une part une première électrobroche motrice verticale et d'autre part une broche verticale de support du premier disque entraînée en rotation à l'aide de ladite électrobroche. L'ensemble mobile comprend un second caisson relié à la structure de support par une liaison de réglage à un degré de liberté de translation et une liaison fonctionnelle à un degré de liberté de rotation autour d'un axe horizontal, le second caisson supportant une seconde électrobroche motrice verticale et une broche verticale mobile de support du second disque, laquelle broche verticale mobile fixée sur une console est entraînée en rotation à l'aide de cette seconde électrobroche et peut pivoter autour d'un axe d'articulation perpendiculaire au plan défini par les axes longitudinaux des broches verticales afin de permettre l'exercice d'un effort normal de contact entre les premier et second disques par l'intermédiaire d'une masse suspendue à l'extrémité d'un bras de levier solidaire de la console perpendiculaire à ladite broche verticale mobile. Avec un tel dispositif, les caractéristiques du frottement réalisé entre les disques sont mesurées de façon représentative et précise, la force de contact normale étant exercée par une masse et un rapport de bras de levier parfaitement connue. La pression de contact peut-être facilement modifiée en changeant la masse, de même que les autres conditions d'essai comme la vitesse des broches, les conditions de contact ou bien encore l'environnement des disques. L'ensemble fixe peut comporter en outre une armature qui présente un degré de liberté de rotation autour d'un axe horizontal et supporte un pion frottant sur le premier disque et permet, par l'intermédiaire d'une seconde masse suspendue à un second bras de levier perpendiculaire audit axe horizontal de pivotement de la structure, l'exercice d'un effort normal de contact entre le pion et ce premier disque afin de permettre le transfert d'un matériau tiers composant le pion du premier disque vers le second disque. Ce montage permet comme précédemment une évaluation particulièrement précise de la force de contact normale entre le pion et le disque de par l'exacte connaissance de la masse et du rapport de bras de levier. Avantageusement, le second caisson est relié à la structure de support au moyen de deux paliers de suspension qui peuvent être constitués par deux ensembles de paliers hydrostatiques axiaux et radiaux ou deux ensembles de paliers à roulements. La mesure de l'effort tangentiel de frottement entre le pion et l'un des disques est effectuée par des capteurs d'effort disposés respectivement à chaque extrémité de l'axe d'une douille à billes de support de l'armature par rapport à l'ensemble fixe. La mesure de l'effort tangentiel de frottement entre le premier disque et le second disque est effectuée par des capteurs d'effort disposés selon un axe défini comme l'intersection du plan de contact vertical de ces disques et du pIan médian horizontal des deux disques, ces capteurs étant fixés d'une part à la structure support et d'autre part à des bras solidaires du second caisson. Ces mesures permettent de déterminer très simplement les forces de frottement tangentielles et ainsi de disposer d'un dispositif particulièrement adapté à la mesure précise des phénomènes tribologiques mécaniques et thermiques apparaissant dans de tels ensembles à double transfert qui peuvent simuler de façon représentative par exemple le comportement des contacts billes-pistes de roulements à billes dans un environnement cryotechnique par exemple. Typiquement, chaque broche est équipée d'une roue phonique pour la mesure de la vitesse de broche et un transmetteur multi-voies pour la mesure de la température au niveau du disque correspondant. Selon une caractéristique particulière,les première et seconde électrobroches entraînent respectivement en rotation les première et seconde broches à l'aide respectivement de premier et deuxième ensembles pouliescourroies. La mise en tension de chaque courroie peut être réalisée par l'intermédiaire de vérins filetés reliant les électrobroches aux caissons. Selon une autre caractéristique, le tribomètre bidisque selon l'invention, comporte des pieds de centrage afin de permettre un alignement dans un même plan vertical de l'électrobroche motrice et de la broche support de disque. Une rondelle de réglage peut être disposée au niveau de la poulie de l'électrobroche afin de permettre un alignement dans le même plan horizontal des courroies des ensembles fixe et mobile. Les différents éléments de centrage et de réglage facilitent une mise en oeuvre rapide du dispositif selon l'invention qui de ce fait est bien adapté à une modification fréquente des conditions d'essai qui peut entraîner un démontage des disques ou des poulies voir même des électrobroches. Chaque broche comporte un arbre creux mobile en rotation dans un support de broche, par l'intermédiaire de paliers inférieur et supérieur et recevant des fils de connexion destinés à relier au moins deux capteurs de température disposés dans la masse de chaque disque à des transmetteurs d'informations disposés à la partie supérieure de chacune des broches. Les disques disposés au voisinage de l'extrémité inférieure de chaque arbre creux peuvent être immergés dans une cuve contenant de l'azote liquide. Dans ce cas, un manchon chauffant est disposé entre l'extrémité de la broche support du disque et le palier inférieur afin de maintenir la température de celui-ci au-delà d'une température définie. Cette disposition de manchons chauffants interposés entre les disques d'essai et le palier inférieur est nécessaire pour permettre le bon fonctionnement du dispositif lorsque que celui-ci est mis en oeuvre dans une ambiance cryotechnique, c'est-à-dire lorsque ces disques sont immergés dans une cuve contenant de l'azote liquide. Les disques peuvent toutefois également être utilisés dans un environnement thermique. Les disques sont alors montés au voisinage de l'extrémité inférieure de chaque arbre creux entre des bagues en matériau réfractaire. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue générale en élévation de face du tribomètre bidisque selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous selon la coupe Il-Il de la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté du seul ensemble fixe du tribomètre bidisque selon l'invention dans lequel la masse a été retirée, - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'une broche de tribomètre selon l'invention adaptée à un environnement cryotechnique, - la figure 4A est une vue partielle en coupe axiale d'une variante de réalisation de la broche de la figure 4, adaptée à un environnement thermique, et - la figure 5 est une vue de côté du seul ensemble mobile du tribomètre bidisque selon l'invention dans lequel la masse a été retirée, Description détaillée de modes particuliers de réalisation Il est fait tout d'abord référence aux figures 1 et 2 qui montrent une vue générale et une vue en coupe d'un tribomètre bidisque selon l'invention. La structure porteuse de ce tribomètre est constituée d'une structure support horizontale 1 qui repose sur quatre colonnes verticales 2. Cette machine est composée d'un ensemble fixe 3 et d'un ensemble mobile 4 constitués chacun d'une électrobroche verticale 31,41 et d'un broche verticale 32,42 suspendues chacune à la structure support 1 et, dans Ie cas d'une application à un environnement particulier, par exemple cryotechnique, d'une cuve 5 remplie par exemple d'azote liquide dans laquelle des disques 38,48 supportés par les broches 32,42 sont immergés La position verticale des broches minimise, par rapport à la position horizontale, les effets des déformations mécaniques et thermiques de fonctionnement de cette machine. L'ensemble fixe 3 est constitué d'un premier caisson mécano-soudé 30 qui supporte: - une première électrobroche motrice 31 qui présente un équilibrage soigné de son ensemble mobile afin de minimiser ses effets vibratoires, - une broche 32 support de disque, d'axe parallèle à celui de l'électrobroche 31 et entraînée en rotation par celle-ci par l'intermédiaire de poulies 33,34 de rapport 1/1 disposées sur chacune d'elle et d'une première courroie crantée 35, - une douille à billes 36 qui supporte, par l'intermédiaire d'un bras de levier 51, un pion 37 frottant sur un premier disque 38 pour assurer une fonction de double transfert. Le caisson mécano-soudé 30 est relié à la structure support horizontale 1 par un axe de suspension 39 qui autorise un ajustement de la position du caisson autour de l'axe horizontal 39. L'ensemble mobile 4 est constitué d'un second caisson mécano-soudé 40 qui supporte: - une seconde électrobroche 41 identique à celle de l'ensemble fixe 3, et maintenue sur le caisson 40, - une broche mobile 42 entraînée en rotation par l'électrobroche 41 par l'intermédiaire également de poulies 43,44 et d'une seconde courroie crantée 45, la broche étant montée sur une console 46 de manière à permettre à l'ensemble broche 42 mobile-console 46 de pivoter autour d'un axe horizontal 450 perpendiculaire au plan défini par les axes longitudinaux des broches 32,42, par l'intermédiaire d'un autre bras de levier 47 solidaire de la console 46, et ainsi de rendre l'effort de contact entre le premier disque 38 et le second disque 48 porté par la broche 42 conforme à une valeur souhaitée, - deux bras 49 supportant des capteurs d'efforts tangentiels. En outre, deux paliers hydrostatiques 50 assurent la suspension de cet ensemble mobile 4 par rapport à la structure support 1 et autorisent sa mobilité à la fois en translation et en rotation autour d'un axe horizontal 500 contenu dans le plan des axes des broches 32,42. La translation permet un réglage tenant compte des diamètres des disques. La rotation permet la transmission de l'effort tangentiel de frottement des deux disques aux capteurs 54 par l'intermédiaire de la broche 42, de Ia console 46, du caisson 40 et des bras 49. La dite transmission est effectuée avec des très faibles frottements, ce qui permet la mesure avec une grande précision des efforts tangentiels de frottement des disques 38,48. Deux masses 52,53 reliées respectivement aux premier et second bras de levier 47,51 agissant sur le pion 37 et le disque 48 permettent d'exercer très facilement des forces de contact normales aux surfaces périphériques des disques 38,48. Il peut être noté que le simple changement du poids de chaque masse permet de modifier les forces de contact et que les conditions de contact elles-mêmes sont aisément modifiables en jouant sur les matériaux et profils des disques éprouvettes 38,48 ou sur la nature du matériau tiers transféré par le pion 37. La modification des diamètres des disques ou des poulies permet de modifier la vitesse tangentielle des broches et, si besoin est, l'échange des électrobroches 31,41 peut être réalisé.Par ailleurs il doit encore être noté que les extrémités des broches 32,42 supportant les disques 38,48 peuvent être immergées dans toutes sortes de fluides et pas simplement dans de l'azote liquide comme indiqué précédemment. Toutes ces manipulations sont particulièrement aisées et montrent bien la très grande facilité d'adaptation de ce tribomètre bidisque objet de la présente invention. La figure 3 est une vue de l'ensemble fixe 3 du tribomètre bidisque selon l'invention. L'électrobroche 31 repose dans un berceau 310 où elle est maintenue par deux colliers supports 311, le positionnement du berceau 310 par rapport au caisson 30 étant obtenu par l'intermédiaire de deux pieds de centrage 312. La fixation du berceau 310 sur le caisson 30, par l'intermédiaire de quatre vérins filetés 313, permet la mise en tension de la courroie de transmission 35 entre l'électrobroche 31 et la broche 32. Le positionnement vertical de la poulie 33 disposée à l'extrémité inférieure de l'électrobroche 31 est permis par une rondelle de réglage 314 (voir figure 1) qui autorise ainsi un alignement, dans un même plan horizontal, des disques d'essais 38,48 entre la broche 32 de l'ensemble fixe 3 et la broche 42 de l'ensemble mobile 4. L'accessibilité des alimentations en courant électrique, en brouillard d'huile et en entrée et sortie d'eau de refroidissement a été préservée au sommet de l'électrobroche 31 mais n'est pas représentée. Il doit être noté que la structure et le montage sur le caisson 40 de l'électrobroche 41 de l'ensemble mobile 4 sont semblables à ceux de l'électrobroche 31 sur le caisson 30, et ne seront donc pas décrits de nouveau. La figure 4 montre de façon plus détaillée une broche 32 ou 42 de l'un des ensembles fixe 3 ou mobile 4, ces deux broches étant identiques. A titre d'exemple, on considère la broche 32. La broche 32 est principalement constituée d'un arbre creux 320 dont 1' extrémité libre inférieure reçoit le disque 38 et l'autre extrémité reçoit la poulie 34. Cet arbre 320 est mobile en rotation, par l'intermédiaire de paliers 322, 323, dans un support de broche 321 solidaire de l'ensemble fixe 3. Des couvercles supérieur 325 et inférieur 324 viennent isoler ces paliers 322 et 323 des extrémités de l'arbre creux 320 et en particulier du disque 38 qui peut être immergé dans la cuve 5. Toutefois en pratique, cette isolation ne sera pas suffisante pour protéger le palier inférieur 323 et le recours à un écran thermique ou à des moyens décrits plus avant sera alors nécessaire. La longueur de cette broche 32 résulte du besoin de disposer d'une immersion suffisante des disques 38, 48 dans la cuve d'azote liquide 5 et de permettre un réchauffage de l'arbre 320, entre le dessus de la cuve 5 et le palier inférieur 323. Ce réchauffage, nécessaire pour maintenir une température des roulements du palier 323 supérieure à 20in, est assuré par un manchon chauffant 326 dont la régulation est asservie par une mesure de température de ce palier. Le support de ce manchon 326, non représenté sur la figure, est solidaire de la structure support de la machine 1. Le positionnement et les dimensions des paliers 322,323 ont été déterminés en tenant compte d'un effort normal maximal prévu au niveau des disques 38, 48 capable de générer une fatigue de contact. Les éléments assemblés sur l'arbre 320 sont maintenus, après montage de la poulie 34, par un écrou supérieur 328 centré sur l'arbre 320. Un écrou borgne 329 centré également sur l'arbre 320 assure le serrage axial du disque 38 ainsi que l'étanchéité de l'arbre à sa partie inférieure. Un prolongement de la broche 330 fixée sur la poulie 34 et supporté par deux paliers annexes, permet le montage d'un roue phonique 331 pour la mesure de la vitesse de la broche, ainsi que Ie montage d'un transmetteur muItivoies 332 pour la mesure des températures du disque 38. Le diamètre extérieur du disque est représenté sur cette figure avec une génératrice rectiligne cylindrique, alors que tout autre profil, conique, concave ou convexe, peut être pareillement mis en oeuvre. Le positionnement de Ia broche 32 et de son transmetteur de température 332 par rapport au caisson 30 est obtenu par des pieds de centrage 333, 334. Le positionnement de la broche 42 par rapport à la console 46 est réalisé par un dispositif identique. Les logements de ces pieds dans le caisson 30 ou le support 46 sont alignés géométriquement dans un même plan vertical avec ceux de l'électrobroche correspondante 31,41. Le profil oblong des logements 323 des pieds de centrage de la broche permet l'alignement, dans un même plan horizontal, de la poulie de la broche 34,44 avec celle de l'électrobroche 33,43. La suspension de la broche 32 autour de son axe horizontal et son blocage en position par l'intermédiaire de verrous 315 qui exercent leur action sur le caisson 30 et sont reliés à la structure support de la machine 1, permettent un réglage angulaire de l'ensemble. Cette disposition assure l'alignement dans un même plan vertical des génératrices de contact des disques d'essais 38,48 entre la broche 32 de l'ensemble fixe 3 et la broche 42 de l'ensemble mobile 4. Pour chacune des broches 32 et 42, l'arbre pour essais dynamiques et un arbre pour essais thermiques ont été conçus pour s'adapter à deux types d'essais différents. Pour les essais dynamiques, le disque 38 est centré directement sur l'arbre 320. Le mouvement du disque 38 par rapport à l'arbre est interdit par un pion anti-rotation 335. Une mesure indicative de la température de fonctionnement est assurée par un thermocouple enroulé dans une gorge circulaire 336 et passant par un trou 337 percé dans l'arbre. Pour les essais thermiques, comme indiqué sur la figure 4a, l'isolation des surfaces supérieure et inférieure du disque 38 est réalisée par des rondelles réfractaires 338. L'isolation du diamètre intérieur est assuré par une bague 339 de même nature. Des rainures radiales 340 et une gorge circulaire 341 ménagées sur une surface interne des rondelles, permettent le passage des fils de thermocouples fixés sur le disque 38 de part et d'autre de celui-ci, au travers des trous 342 percés dans l'arbre. L'ensemble des rondelles 338 et du disque 38 sont rendus solidaires de l'arbre en rotation par des pions de solidarisation 343. Les trous 337, 342, aboutissent dans un canal central de l'arbre creux 320 et permettent les liaisons électriques par fils entre les thermocouples et le transmetteur de température 332. La figure 5 est une vue de l'ensemble mobile 4 du tribomètre bidisque selon l'invention. Les éléments identiques à ceux des figures précédentes sont référencés pareillement mais ne seront pas à nouveau décrits. La broche mobile 42 est reliée au caisson mobile 40 par l'intermédiaire de la console 46, et de deux axes 450. Ces axes sont supportés par deux paires de roulements 451 préchargés axialement assurant ainsi un positionnement précis de la broche par rapport au caisson. Ce montage pendulaire permet de minimiser les effets du faux-rond d'excentrage des disques d'essais sur l'effort normal de contact entre les deux disques par l'intermédiaire du bras de levier 47, repéré sur les figures 1 et 2, à l'extrémité duquel est suspendue la masse 52 égale à l'effort normal à appliquer. Lors de l'assemblage, les deux bras 47 traversent le caisson mobile 40 au niveau d'orifices 451 et sont ensuite reliés par un axe 452 au milieu duquel la masse 52 est suspendue. La distance entre cet axe 452 et l'articulation est sensiblement égale à celle qui sépare le disque 38 de cette même articulation 450. La longueur du câble auquel est fixée la masse 52 n'étant pas arrêtée, l'accès des disques est dégagé pour leur contrôle in-situ à l'aide de différents appareils de contrôle. La mesure de l'effort tangentiel de frottement des disques 38,48, permise par la suspension du caisson mobile 40 sur les paliers hydrostatiques 50 est assurée par l'intermédiaire de capteurs d'effort 54 fixés d'une part à l'extrémité des bras 49 solidaires du caisson et d'autre part à la structure 1 support de la machine. Les bras 49, situés de chaque côté de la cuve 5 positionnent les capteurs 54 dans le plan vertical de contact des disques 38,48 ainsi que dans le plan médian horizontal desdits disques. Des trous oblongs 453, repérés sur la figure 2, permettent le déplacement des supports de capteurs en fonction du diamètre des disques d'essais 38,48. Si l'on considère à nouveau la figure 1, les paliers hydrostatiques 50 se décomposent en deux paliers radiaux et deux paliers axiaux. Les paliers radiaux, destinés à permettre la mesure des efforts tangentiels de frottement des disques d'essais, supportent la masse de la broche mobile 42 et le moment de l'effort normal des disques 38,48. Les paliers axiaux supportent l'effort normal des disques 38,48 et assurent le positionnement de la broche mobile 42. Il doit être noté la possibilité de remplacer les paliers hydrostatiques 50 par deux paires de roulements préchargés. Si elle présente l'inconvénient d'un couple résistant plus élevé, cette solution offre l'avantage d'une grande simplicité tout en permettant le positionnement précis de la broche mobile 42 par interposition de cales de réglage. Au prix d'un arbre support différent, cette configuration est interchangable avec les paliers hydrostatiques. L'utilisation de la douille à billes 36 comme support du pion de transfert 37 permet à la fois d'appliquer un effort normal précis au niveau du contact pion-disque et de mesurer de façon précise effort tangentiel de frottement qui en résulte. La disposition de montage choisie, c'est-à-dire l'application de l'effort normal sous forme pendulaire, permet de minimiser les effets du faux-rond d'excentrage du disque d'appui sur l'effort appliqué. La masse 53 égale à l'effort normal, est suspendue à l'extrémité du bras de levier 51 à une distance de l'axe de la douille 36 sensiblement égale à celle qui sépare le pion du même axe. La mesure de l'effort tangentiel s'effectue au niveau de l'axe de la douille à billes 36 à l'aide de capteurs d'efforts 55 logés dans le support de la douille à billes 36. Ces capteurs, en appui à chaque extrémité de l'axe par l'intermédiaire de sphères, sont mis en compression à l'aide de vis 56 (voir figure 3). Le positionnement vertical du pion 37 par rapport au disque 38 est rendu possible par l'interposition de cales, non représentées, entre la douille 36 et son support. Enfin, la partie supérieure de la cuve 5 a été découpée afin de permettre sa mise en place verticale par l'extrémité inférieure des disques. Deux demiopercules, épousant le profil des arbres et du bras porte-pion, garantissent une rélative étanchéité. Une alimentation par la partie inférieure de la cuve 5 ainsi qu'une chicane permettant le dégazage et un système de contrôle du trop plein, non représentés, sont adaptables dans l'encombrement défini. De même, un agitateur peut être utilisé pour que les surfaces frottantes baignent en permanence dans le fluide. On peut donc observer au vu des éléments décrits précédemment que le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté comme machine d'essais de frottement utilisable dans des conditions de frottement variées et contrôlées avec un glissement prédéfini des deux surfaces frottantes. Des vitesses de 40m/s en vitesse de frottement de glissement et de 80m/s en vitesse de frottement de roulement peuvent être atteintes sans réélles difficultés. Les caractéristiques du frottement réalisé sont mesurées de façon représentative et avec précision, la force de contact normale donnée par le poids 52 et le rapport de bras de levier 47 étant parfaitement connus. Les autres mesures sont en outre très peu altérées de par la configuration du dispositif selon l'invention : la force tangentielle de frottement est connue grâce au montage de la broche mobile 42 avec les paliers hydrostatiques 50 et au capteur approprié 54; la vitesse des broches étant mesurée par des roues phoniques 331, il est facile d'en déduire la vitesse tangentielle relative des deux surfaces frottantes ; et la température au niveau des disques 38,48 est mesurable en plusieurs points grâce au transmetteur à multi-voies 332, les caractéristiques du flux généré par le frottement étant ensuite obtenues par un méthode itérative connaissant le modèle thermique de ces disques (méthode dite inverse). Il est donc particulièrement clair pour l'homme de l'art qui pourra, sans sortir du cadre de l'invention, mettre en oeuvre d'autres modes de réalisation, qu'un tel dispositif est capable de simuler, à partir de deux disques en rotation immergés par exemple dans de l'azote liquide, les phénomènes tribologiques, mécaniques et thermiques existants par exemple aux contacts billes-pistes des roulements à billes notamment en ambiance cryotechnique. Ainsi, une étude dans le cas d'un contact ponctuel entre un cylindre et un disque sphérique et entre un cylindre conique et un disque sphérique à pu être réalisée. Les disques ou cylindres avaient un diamètre de 60mm et étaient composés d'acier du type Z 100 CD 17. Les charges appliquées sur le second disque 48 ou le pion de transfert 37 étaient respectivement inférieur à 600 N et 100 N pour des vitesses de rotation du premier disque 38 d'environ 6000 Tr/mm et du second disque 48 d'environ 12 000 Tr/mm. L'environnement mis en oeuvre était du type LN2 et les forces de frottement ont alors pu être évaluées dans une plage de 1 à 500 N au niveau du contact entre les disques 38,48 et dans une plage de 0,5 à 100 N au niveau du contact entre le pion de transfert 37 et le premier disque 38. REVENDICATIONS 1. Tribomètre bidisque destiné à la mesure des phénomènes tribologiques, mécaniques et thermiques existant entre deux disques en contact présentant des d'axes parallèles et animés de mouvements de rotation autour de leurs axes,caractérisé en ce qu'il comporte une structure de support supérieure (1) à laquelle sont suspendues un ensemble fixe (3) permettant l'entraînement en rotation d'un premier disque (38) à axe vertical et un ensemble mobile (4) permettant l'entraînement en rotation d'un second disque (48) à axe vertical, et le maintien d'un contact permanent de ce second disque (48) avec le premier disque (38), en ce que ledit ensemble fixe (3) comprend un premier caisson (30) relié à la structure support (1) par une liaison de réglage à un degré de liberté autour d'un axe de suspension (39) horizontal et supportant d'une part une première électrobroche (31) motrice verticale et d'autre part une broche verticale (32), de support du premier disque (38), entraînée en rotation à l'aide de ladite première électrobroche (31), en ce que ledit ensemble mobile (4) comprend un second caisson (40) relié à la structure support (1) par une liaison de réglage à un degré de liberté de translation et par une liaison fonctionnelle à un degré de liberté de rotation autour d'un axe horizontal, lequel second caisson (40) supporte d'une part une seconde électrobroche (41) motrice verticale et d'autre part une broche verticale mobile (42), de support du second disque (48), entraînée en rotation à l'aide de la seconde électrobroche (41), la broche verticale mobile (42) étant fixée sur une console (46) pouvant pivoter autour d'un axe d'articulation (450) perpendiculaire au plan défini par les axes longitudinaux des broches verticales (32,42) afin de permettre l'exercice, d'un effort normal de contact entre les premier et second disques (38,48), par l'intermédiaire d'une masse (52) suspendue à l'extrémité d'un bras de levier (47) solidaire de la console (46) et perpendiculaire à ladite broche verticale mobile (42). 2. Tribomètre bidisque selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble fixe (3) comporte en outre une armature (36) qui présente un degré de liberté de rotation autour d'un axe horizontal et supporte un pion (37) frottant sur le premier disque (38) et permet, par l'intermédiaire d'une seconde masse (53) suspendue à un second bras de levier (51) perpendiculaire audit axe horizontal de pivotement de la structure (36), l'exercice d'un effort normal de contact entre le pion (37) et ce premier disque afin de permettre le transfert d'un matériau tiers composant le pion (37) du premier disque (36) vers le second disque (48). 3. Tribomètre bidisque selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'armature (36) comprend une douille à billes de support par rapport à l'ensemble fixe (3) et en ce que la mesure de l'effort tangentiel de frottement entre le pion (37) et le premier disque (38) est effectuée par des capteurs d'efforts (55) disposés à chaque extrémité de l'axe de la douille à billes (36). 4. Tribomètre bidisque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second caisson (40) est relié à la structure de support (1) au moyen de deux paliers de suspension constitués par deux ensembles de paliers hydrostatiques (50) axiaux et radiaux. 5. Tribomètre bidisque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second caisson (40) est relié à la structure de support (1) au moyen de deux paliers de suspension constitués par deux ensembles de paliers à roulement (50). 6. Tribomètre bidisque selon les revendications 1,4 ou 5, caractérisé en ce que la mesure de l'effort tangentiel de frottement entre le premier disque (38) et le second disque (48) est effectuée par des capteurs d'effort (54) disposés selon un axe défini comme l'intersection du plan de contact vertical de ces premier et second disques (38,48) et du plan médian horizontal des deux disques, lesdits capteurs étant fixés d'une part à la structure de support (1) et d'autre part à des bras (49) solidaire du second caisson (40). 7. Tribomètre bidisque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, sur chaque broche (32,42), une roue phonique (331) pour la mesure de la vitesse de rotation de broche et un transmetteur multi-voies (332) pour la mesure de la température au niveau du disque correspondant (38,48). 8. Tribomètre bidisque selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des pieds de centrage (312,333) afin de permettre un alignement dans un même plan vertical de l'électrobroche motrice (31,41) et de la broche (32,42) support de disque. 9. Tribomètre bidisque selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les première et seconde électrobroches (31,41) entraînent respectivement en rotation les première et seconde broches (32,42) à l'aide respectivement de premier et deuxième ensembles poulies/courroie (33,35). 10. Tribomètre bidisque selon la revendication 9, caractérisé en ce que la mise en tension de chaque courroie (35,45) est réalisée par l'intermédiaire de vérins filetés (313) reliant les électrobroches (31,41) aux caissons correspondants (30,40). 11. Tribomètre bidisque selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une rondelle de réglage (314) disposée au niveau de la poulie (33,43) de l'électrobroche (31,41) afin de permettre un alignement dans le même plan horizontal des courroies (35,45) des ensembles fixe et mobile (3,4). 12. Tribomètre bidisque selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque broche (32,42) comporte un arbre creux (320) mobile en rotation dans un support de broche (321), par l'intermédiaire de paliers inférieur et supérieur (322,323) et recevant des fils de connexions destinés à relier au moins deux capteurs de température disposés dans la masse de chaque disque (38,48) à des transmetteurs d'informations disposés à la partie supérieure de chacune des broches (32,42). 13. Tribomètre bidisque selon la revendication 12, caractérisé en ce que les disques (38,48) sont disposés au voisinage de l'extrémité inférieure de chaque arbre creux (320) et sont immergés dans une cuve (5) contenant de l'azote liquide, et en ce qu'un manchon chauffant (326) est disposé entre l'extrémité de la broche (32,42) support du disque (38,48) et le palier inférieur (323) afin de maintenir la température de celui-ci au-delà d'une température définie. 14. Tribomètre bidisque selon la revendication 12, caractérisé en ce que les disques (38,48) sont montés au voisinage de l'extrémité inférieure de chaque arbre creux (320) entre des bagues (338,339) en matériau réfractaire.