Brevet FR2931237A3 — publié le 20091120

FR 2931237 A3 20091120 FR 0853241 A 20080519 1 INSTALLATION DE TEST DE RESISTANCE MECANIQUE. L'invention concerne, de façon générale, les bancs d'essais permettant notamment de tester la résistance de tout ou partie d'un véhicule automobile, en particulier d'une galerie fixée ou non à ce véhicule. Plus précisément, l'invention concerne une installation pour tester la résistance mécanique d'une unité d'essai telle qu'un véhicule automobile, un accessoire de véhicule et/ou un composant de véhicule, cette installation comprenant des capteurs d'effort et/ou de mouvement, et des moyens d'application d'efforts conçus pour appliquer à l'unité d'essai des efforts orientés suivant au moins deux axes différents. De telles installations, dans la mesure où elles doivent permettre d'exercer, sur des unités d'essai de tailles et de formes variées, des efforts orientés suivant différentes directions, présentent généralement, de ce fait, une complexité structurelle importante. L'invention a pour but de proposer une installation présentant à la fois une structure très simple et une grande souplesse d'utilisation. A cette fin, l'installation de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que lesdits moyens d'application d'efforts comprennent au moins une structure en charpente, un vérin, un câble et un ensemble de poulies, en ce que la structure délimite un espace dimensionné pour accueillir l'unité d'essai, en ce que le vérin est doté d'un corps supporté par la structure et d'une tige sélectivement mobile par rapport au corps, en ce que le câble est lié à 2 la tige du vérin et propre à transmettre à l'unité d'essai une force de traction qu'il reçoit sélectivement de cette tige, en ce que chacune des poulies de renvoi présente un axe fixe par rapport à un point d'ancrage de la structure, dont la position est choisie ou réglable pour l'une au moins des poulies, et en ce que l'ensemble de ces poulies offre au câble un chemin de guidage choisi parmi un ensemble de chemins possibles par choix ou réglage de la position du point d'ancrage de l'une des poulies au moins. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une installation conforme à l'invention, illustrée dans une configuration de test de résistance d'une galerie d'un véhicule automobile observé par l'arrière; - les figures 2a et 2b sont des schémas représentant un véhicule, respectivement observé de côté et du dessus, ainsi que la direction de certains au moins des efforts de tests qui peuvent être appliqués à ce véhicule; - la figure 3 est une vue en élévation à plus grande échelle d'une partie de l'installation illustrée à la figure 1; et - les figures 4 à 8 sont des schémas représentant partiellement et en perspective les éléments principaux d'une installation conforme à l'invention qui sont mis en oeuvre pour exercer des efforts suivant des directions 3 différentes et sur des unités d'essai de tailles ou de constitutions différentes. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne une installation permettant de tester la résistance mécanique d'une unité d'essai 1 telle qu'un véhicule automobile, un accessoire de véhicule et/ou un composant de véhicule. De façon connue, une telle installation comprend des capteurs et des moyens pour appliquer à l'unité d'essai 1 des efforts orientés suivant diverses directions, l'invention portant plus particulièrement sur ces moyens d'application d'efforts. Les capteurs 2 sont conçus pour délivrer des signaux représentatifs des efforts appliqués à l'unité d'essai 1 et/ou des mouvements subis par cette unité. Selon l'invention, les moyens d'application d'efforts comprennent au moins une structure en charpente 3, un vérin 4 de préférence électrique, un câble 5, et un ensemble de poulies 6. L'expression "structure en charpente" désigne ici un ensemble d'éléments notamment linéaires, tels que des poutrelles métalliques, liés les uns aux autres de façon directe ou indirecte à travers leurs liaisons au sol respectives, ces éléments pouvant comprendre des montants, des traverses, et/ou des longerons. Cette structure 3, qui délimite un espace dimensionné pour accueillir l'unité d'essai 1, et les moyens d'application d'efforts, qui sont décrits de façon plus détaillée dans la description ci-après, peuvent notamment être logés dans un caisson régulé en température (non illustré), permettant ainsi d'effectuer 4 des tests de résistance dans une gamme étendue de température. Comme le montrent le mieux les figures 2a et 2b, l'installation de l'invention peut appliquer à l'unité d'essai 1, en l'occurrence constituée par une galerie G d'un véhicule V, des efforts dirigés suivant l'axe horizontal longitudinal, génériquement noté X, du véhicule V, suivant l'axe horizontal transversal, génériquement noté Y, de ce véhicule, et suivant un axe vertical génériquement noté Z, les axes X, Y et Z étant mutuellement orthogonaux. En outre, ces efforts peuvent être appliqués suivant les deux directions opposées de chacun de ces axes X, Y, et Z, à savoir vers l'avant X+ du véhicule ou vers l'arrière X-, sur la gauche Y+ ou sur la droite Y-, et vers le haut Z+ ou vers le bas Z-. Par ailleurs, l'installation de l'invention peut appliquer à l'unité d'essai des efforts orientés de façon oblique, notamment suivant les directions horizontales 01 et 02, obliques par rapport à la direction X+. Pour ce faire, la structure 3 comprend de préférence au moins un portique 31 qui s'étend dans un plan transversal YZ, c'est-à-dire dans le plan contenant les axes Y et Z. Le vérin 4 est essentiellement constitué d'un corps 41 qui est supporté par la structure 3, et d'une tige 42 qui peut être déplacée à volonté par rapport au corps 41 par commande du vérin 4. Dans le mode de réalisation illustré, le corps 41 du vérin 4 est articulé sur une traverse supérieure 310 du portique 31, de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe X2 (figure 3), parallèle à l'axe longitudinal X. Le câble 5, qui est cinématiquement lié à la tige 42 du vérin 4, permet de transmettre à l'unité d'essai 1 la force de traction que ce câble reçoit de cette tige 42 lors de l'actionnement du vérin 4. 5 Comme le montre la figure 3, ce câble 5 peut par exemple être fixé sur un levier 7 de renvoi d'effort lui-même mû par la tige 42 du vérin 4. Néanmoins, comme le montrent les figures 4 à 8, le câble 5 peut aussi être directement fixé sur l'extrémité 10 de la tige 42 de ce vérin. La structure 3 offre plusieurs points d'ancrage 30, et chacune des poulies 6 est montée à rotation autour d'un axe fixe par rapport à l'un de ces points d'ancrage 30. 15 L'axe de l'une au moins de ces poulies 6 est fixé à un point d'ancrage dont la position sur la structure 3 est réglable, ou dont la position sur la structure 3 peut être choisie parmi plusieurs positions possibles. Grâce à cet agencement, l'ensemble des poulies 6 20 offre au câble 5 un chemin de guidage qui peut être choisi parmi plusieurs chemins possibles par choix ou réglage de la position du point d'ancrage 30 de l'une ou plusieurs des poulies 6 utilisées, cette pluralité de chemins possibles offrant à l'installation de l'invention 25 la possibilité d'adopter de nombreuses configurations différentes en dépit de sa grande simplicité. Bien entendu, ce résultat pourrait aussi être obtenu en dotant la structure 3 d'un ensemble surabondant de poulies fixes 6, chaque chemin de guidage du câble 30 étant alors défini par le choix du sous-ensemble spécifique de poulies sur lesquelles le câble 5 est passé. 6 Bien que ce deuxième agencement conduise au même résultat global que le premier et doive donc, de ce point de vue, être considéré comme équivalent au premier, il n'offre pas en revanche le même degré de souplesse d'utilisation que le premier agencement décrit, qui permet une modification du chemin de câble, et donc de la direction d'application des efforts, sans obliger à enfiler une extrémité du câble successivement dans plusieurs poulies. Dans le mode de réalisation de la figure 3, qui permet l'application sur l'unité d'essai 1 d'efforts suivant l'axe Z, les moyens d'application d'efforts comprennent un levier 7 de renvoi d'effort, conformé en équerre, et une bielle 8 sensiblement verticale. Dans le mode de réalisation illustré, le levier 7 de renvoi d'effort est articulé sur la traverse supérieure 310 du portique 31, sur la bielle 8, et sur la tige 42 du vérin 4. Grâce à cet agencement, le déplacement de la tige 42 du vérin provoque l'application, par la bielle 8, d'une poussée sensiblement verticale sur l'unité d'essai 1. Comme le montre la figure 1, le portique 31 de la structure 3 est de préférence monté mobile, sur commande, le long de deux rails parallèles 311, suivant la direction longitudinale X. Comme le montrent par ailleurs les figures 5 à 8, la structure 3 comprend aussi avantageusement un ou plusieurs montants verticaux 32, espacés du portique 31 au moins suivant la direction longitudinale X, chacun de ces montants offrant plusieurs points d'ancrage 30. 7 Chaque montant vertical 32 peut en outre être monté mobile à volonté sur un rail 321 orienté parallèlement à l'axe transversal Y. Le capteur 2 visible en trait plein sur la figure 1 5 est installé sur le câble 5 et permet d'en mesurer la tension. Le capteur 2 visible en pointillés sur la figure 1 et en trait plein sur la figure 3 est installé sur la bielle 8 et permet d'en mesurer la compression axiale. 10 Les schémas des figures 4 à 8, sur lesquelles le portique 31 a été omis par souci de lisibilité, permettent de comprendre la versatilité de l'installation de l'invention. En particulier, une comparaison des figures 4 et 5 15 permet de percevoir qu'une variation de hauteur du point d'application d'un effort peut être obtenue par simple déplacement de la poulie de renvoi inférieure, éventuellement associé à un raccourcissement du câble. Pour ce faire, le câble 5 peut comprendre des 20 tronçons reliés les uns aux autres de façon amovible par des crochets, le câble pouvant ainsi être rallongé ou raccourci par ajout ou démontage d'un tronçon. Une comparaison des figures 5 et 6 ou des figures 7 et 8 permet de percevoir que l'ajout d'une poulie de 25 renvoi permet d'exercer sur l'unité d'essai 1 un effort orienté suivant une direction différente. Enfin, une comparaison des figures 6 et 7 permet de percevoir qu'une variation de hauteur du point d'application d'un effort peut aussi être obtenue par le 30 choix du point d'ancrage 30 d'au moins une des poulies de renvoi 6. REVENDICATIONS. 1. Installation pour tester la résistance mécanique d'une unité d'essai (1) telle qu'un véhicule automobile, un accessoire de véhicule et/ou un composant de véhicule, cette installation comprenant des capteurs (2) d'effort et/ou de mouvement, et des moyens (3-8) d'application d'efforts conçus pour appliquer à l'unité d'essai (1) des efforts orientés suivant au moins deux axes différents (X, Y), caractérisée en ce que lesdits moyens (3-8) d'application d'efforts comprennent au moins une structure en charpente (3), un vérin (4), un câble (5) et un ensemble de poulies (6), en ce que la structure (3) délimite un espace dimensionné pour accueillir l'unité d'essai (1), en ce que le vérin (4) est doté d'un corps (41) supporté par la structure (3) et d'une tige (42) sélectivement mobile par rapport au corps (41), en ce que le câble (5) est lié à la tige (42) du vérin (4) et propre à transmettre à l'unité d'essai (1) une force de traction qu'il reçoit sélectivement de cette tige (42), en ce que chacune des poulies (6) présente un axe fixe par rapport à un point d'ancrage (30) de la structure (3), dont la position est choisie ou réglable pour l'une au moins des poulies (6), et en ce que l'ensemble de ces poulies (6) offre au câble (5) un chemin de guidage choisi parmi un ensemble de chemins possibles par choix ou réglage de la position du point d'ancrage (30) de l'une des poulies (6) au moins. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la structure (3) comprend au moins un portique (31) s'étendant dans un plan transversal (YZ) et en ce que le corps (41) du vérin (4) s'étend suivant 9 une direction sensiblement parallèle à ce plan transversal (YZ). 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le corps (41) du vérin (4) est articulé sur une traverse supérieure (310) du portique (31), en ce que lesdits moyens (3-8) d'application d'efforts comprennent en outre un levier (7) de renvoi d'effort en équerre et une bielle (8) sensiblement verticale, et en ce que le levier (7) de renvoi d'effort est articulé sur la traverse supérieure (310) du portique (31), sur la bielle (8), et sur la tige (42) du vérin (4), ce dont il résulte que le déplacement de la tige (42) du vérin provoque l'application, par la bielle (8), d'une poussée sensiblement verticale sur l'unité d'essai (1). 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le portique (31) de la structure (3) est monté sélectivement mobile, suivant une direction longitudinale (X) perpendiculaire au plan (YZ) de ce portique (31), sur deux rails longitudinaux parallèles (311). 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisée en ce que la structure (3) comprend en outre au moins un montant vertical (32), espacé du portique (31) au moins suivant une direction longitudinale (X) perpendiculaire au plan (YZ) de ce portique (31), et offrant plusieurs points d'ancrage (30) pour au moins une poulie (6). 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit montant vertical (32) est10 monté sélectivement mobile sur un rail (321), suivant une direction parallèle au plan (YZ) du portique. 7. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit 5 vérin (4) est un vérin électrique. 8. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un au moins desdits capteurs (2) est conçu pour mesurer la tension du câble (5). 10 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le câble (5) comprend au moins deux tronçons liés l'un à l'autre de façon amovible. 10. Installation suivant l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un caisson régulé en température et dans lequel sont logés les moyens (3-8) d'application d'efforts.