Brevet FR2979430A1 — publié le 20130301

L'invention concerne le domaine des bancs d'essais et a plus particulièrement pour objet un banc d'essais tournant telle une roue de véhicule. Dans le domaine de l'aviation, des essais sont réalisés sur des roues d'avion en dynamique et sous contrainte afin notamment de caractériser les contraintes s'exerçant en de nombreux points de cette roue. Il est parfois nécessaire de réaliser de nombreuses mesures en simultané (plus de 80 voies de mesures) sur une roue d'avion pendant qu'elle tourne sur un banc de roulage. A ce titre, on connait la demande de brevet US5894094 qui décrit un banc d'essai comportant des premiers moyens aptes à supporter la roue, des seconds moyens d'entrainement de la roue, des moyens de mesure constitués par des capteurs solidaires de la roue et aptes à générer des signaux, des moyens de traitement de signaux placés sur un plateau fixe et des moyens de transmission aux moyens de traitement desdits signaux générés par lesdits capteurs, ces moyens de transmission comportant des moyens d'émission/réception associés respectivement aux capteurs et aux moyens de traitement. L'utilisation de ces moyens d'émission/réception permet de conserver les moyens de traitement en position fixe mais, d'une part, le nombre de voies utilisables simultanément est réduit et, d'autre part, les moyens d'émission/réception sont susceptibles d'être perturbés par des émissions électromagnétiques. Pour résoudre ce dernier inconvénient, une première solution, décrite par exemple dans le brevet US5827956 consiste à placer non seulement les capteurs mais aussi les moyens de traitement et l'alimentation électrique dans la roue. Toutefois, ces éléments sont généralement trop volumineux pour y être installer et, de surcroit, peuvent influer sur les résultats des mesures. Une seconde solution décrite dans le brevet FR2598505 consiste à utiliser des connecteurs tournant au niveau de l'axe roue. Cette solution permet de conserver les moyens de traitement en position fixe mais présente un inconvénient majeur, à savoir le nombre de voies de mesures est limité à 20 environ. Par conséquent, lorsqu'on a plus de 80 voies de mesures, il est nécessaire de procéder à plusieurs essais successifs ce qui, d'une part, induit des risques d'erreurs notamment dues à la concaténation des fichiers, au câblage, et à l'impossibilité de procéder à des essais successifs dans les mêmes conditions, notamment environnementales, et, d'autre part, est chronophage. Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'essai de roue en dynamique insensible aux émissions électromagnétiques, n'influant pas sur les résultats des mesures et permettant la mise en oeuvre simultanée d'au moins quatre-vingt voies en parallèle. La solution apportée est un dispositif d'essai d'une roue en dynamique comportant un support de la roue, des moyens d'entrainement en rotation de la roue, des moyens de mesure aptes à générer des signaux représentatifs de caractéristiques de la roue et des moyens de traitement de ces signaux disposés sur un plateau, dispositif caractérisé en ce que ledit plateau est mobile en rotation et en 10 ce que les moyens de mesure sont reliés aux moyens de traitement par des liaisons filaires et en ce que ces liaisons filaires sont au moins en partie disposées à l'intérieur d'un fourreau, l'une des extrémités de ce fourreau étant solidarisée à la roue ou aux moyens d'entrainement de la roue et l'autre extrémité étant solidarisée audit plateau mobile tandis que les moyens de traitement sont fixés sur ledit plateau 15 tournant. Ainsi, lorsque la roue est entrainée en rotation par lesdits moyens d'entrainement, cette rotation produit la rotation du fourreau qui lui-même entraîne le plateau tournant en rotation. Selon une caractéristique particulière, l'une des extrémités de ce fourreau est 20 solidarisée à la roue ou aux moyens d'entrainement de la roue par des premiers moyens mécaniques de liaison et l'autre extrémité est solidarisée audit plateau mobile par des seconds moyens mécaniques de liaison. Selon une caractéristique particulière, le fourreau est constitué par une gaine flexible en plastique. 25 Selon une caractéristique particulière, l'extrémité du fourreau solidaire de la roue ou des moyens d'entrainement de la roue est disposée en regard de l'axe de la roue. Selon une caractéristique particulière, la roue comporte un évidemment central et le support comporte un axe apte à pénétrer dans cet évidemment, la roue 30 étant apte à tourner autour de cet axe. Selon une caractéristique additionnelle, les moyens d'entrainement comportent un volant de roulage préférablement cylindrique et un moteur d'entrainement en rotation de ce volant, ledit support de la roue étant apte à maintenir la périphérie de la roue en contact avec celle du volant de roulage. Selon une caractéristique particulière, le dispositif comporte des moyens aptes à appliquer une force dans une direction prédéterminée au niveau de l'axe de la roue. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description d'un mode particulier de réalisation de l'invention au regard des figures annexées parmi lesquelles : - La figure 1 présente un schéma général d'un dispositif d'essai de roue en dynamique selon une variante de réalisation de l'invention, - La figure 2 montre un schéma d'un exemple de moyens d'entrainement de la roue. - La figure 3 représente un schéma d'une vue de côté de moyens d'entrainement de la roue et des moyens de supportage de cette dernière. - La figure 4 présente un exemple de roue sur laquelle ont été disposés des 15 moyens de mesure. - La figure 5 présente plus particulièrement l'agencement de moyens de transmission, à des moyens de traitement, des signaux générés par des moyens de mesure. 20 La figure 1 présente un schéma général d'un dispositif 1 d'essai de roue 2 en dynamique selon une variante de réalisation de l'invention. Ce dispositif 1 comporte des moyens 3 de supportage de la roue 2, des moyens 4 d'entrainement en rotation de la roue 2, des moyens 6 de mesure, tels par exemple des capteurs, aptes à générer des signaux représentatifs de caractéristiques de la roue 2 et des moyens 25 de traitement 5 de ces signaux disposés sur un plateau 8 ainsi que des moyens 7 de transmission aux moyens de traitement 5 des signaux générés par les moyens de mesure 6. La figure 2 montre un schéma d'un exemple de moyens d'entrainement de la roue. Comme montré sur cette figure, les moyens 4 d'entrainement en rotation de la 30 roue 2 comportent un second support 9 métallique et en forme de chape et possédant une plaque support 10 sur l'une de ses faces extérieures latérales 11. Ce second support 9 supporte un axe de rotation 12 dont l'une des extrémités est reliée à un moteur électrique 13 et qui supporte lui-même un volant de roulage 14 en acier disposé entre les parties latérales 15 du second support 9 en forme de chape. Le second support 9 est fixé au sol. La figure 3 représente un schéma d'une vue de côté de moyens d'entrainement 4 de la roue 2 et des moyens 3 de supportage de cette dernière. Des 5 moyens 3 de supportage de la roue 2 comportent une plateforme 20 en forme de L, fixée au sol et supportant un bloc parallélépipédique 21 mobile selon deux axes perpendiculaires par rapport à la plateforme 20, bloc sur lequel est monté un bras 22 en forme de h et s'étendant selon un axe X en direction horizontale du volant de roulage 14 et plus particulièrement de son axe de rotation 12. La partie en U de ce 10 bras comporte, d'une part, une première partie 26 comportant, au niveau de l'une de ses extrémités un axe 23 qui lui est perpendiculaire et, d'autre part, une seconde partie 27, parallèle à la première partie et comportant une plaque terminal 24 à son extrémité, cette plaque terminale 24 comportant une ouverture circulaire 25. Comme montré sur la figure 4, la roue d'avion objet des essais est, dans cet 15 exemple de réalisation, constituée d'un pneu 18 et d'une jante 19, cette dernière comportant un roulement axial 17 dont l'évidemment central 28 est destiné normalement à recevoir un axe. Aussi, l'axe 23 du bras 22 a le même diamètre que l'évidemment central 28, au jeu près, et destiné à être introduit dans cet évidemment 28 afin de servir d'une part de support pour la roue 2 et, d'autre part, d'appliquer une 20 force pouvant être de plusieurs tonnes selon l'axe X en direction du volant de roulage 14. Sur cette figure 4, sont aussi représentés un certain nombre de capteurs 30 constitutifs des moyens de mesure 6. Ces capteurs 30 sont connectés à des moyens de transmission des signaux qu'ils génèrent constitués par des liaisons filaires 31. 25 La figure 5 présente plus particulièrement l'agencement des moyens 7 de transmission aux moyens de traitement 5 des signaux générés par les moyens de mesure 6. Ces moyens 7 de transmission sont constitués par des liaisons filaires 31 reliant chacun des capteurs 30 aux moyens de traitement 5. Ces câbles 31 passent à 30 l'intérieur d'un fourreau 32 dont la première extrémité 38 passe par l'ouverture 25 pratiquée dans la plaque 24 et est solidarisée à la roue par des moyens mécaniques de liaison 16, constitués dans cet exemple de réalisation par une barre montée le long du diamètre de la roue 2 d'un côté, qui entraîne deux tiges montées dans la plaque 24, tandis que sa seconde extrémité 39 est solidaire de moyens mécaniques de liaison 37 constitués, dans cet exemple de réalisation, par un anneau dont l'une de ses faces latérales est fixée à la seconde extrémité 39 du fourreau tandis que son autre face latérale est solidaire d'un plateau tournant 8 sur lequel sont fixés les moyens de traitement 5, constitués, dans cet exemple de réalisation, par un microordinateur. Ce plateau tournant 8 est solidaire d'un support 33 en forme de L dont la partie latérale 40 comporte un alésage 34 dans lequel est emmanché à force un roulement à bille 36. Un axe 35 comporte une extrémité 41 emmanchée à force dans le roulement à bille 36 tandis que sont autre extrémité 42 est solidaire du plateau tournant 8 de sorte que les axes de symétrie de cet axe 35 et de l'anneau 37 soient colinéaires. Le fourreau 32 est constitué, dans cet exemple de réalisation, par une gaine souple en plastique. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : La pression du pneu 18 est vérifiée avant l'essai. Ensuite la roue est positionnée sur l'axe 23 du bras 22. Les moyens d'entrainement sont alors mis en fonctionnement par alimentation électrique du moteur 13 qui entraine en rotation le volant de roulage 14. Le bloc parallélépipédique 21 est ensuite déplacé en direction du volant de roulage 14 afin que le pneu 18 entre en contact avec lui et ce déplacement est poursuivi jusqu'à ce que la pression à exercer sur la roue et qui simule une partie du poids de l'avion, soit atteinte. Le contact entre le pneu 18 et le volant de roulage 14 provoque la rotation de la roue 2 autour de l'axe 23 du bras 26. La rotation de la roue 2 entraine celle des capteurs 30 qui lui sont solidaires et bien évidement celle des liaisons filaires 31. Cependant, comme les moyens mécaniques de liaison solidarisent la roue au fourreau 32, ce dernier est aussi entrainé en rotation par la roue et entraine lui-même la rotation du plateau tournant 8, donc des moyens de traitement 5. Comme tous ces éléments tournent dans le même sens et de façon synchrone, les liaisons filaires conservent, à l'intérieur du fourreau 32 une position quasi constante pendant toute la durée de la rotation de la roue et aucune vrille des liaisons filaires ne se produit. Il est ainsi possible de se passer aussi bien des télétransmissions que des connecteurs intermédiaires. Les moyens de traitement (5) peuvent être fixés sur ledit plateau tournant (8) par tout moyen mais un moyen réversible tel des brides ou des plaques fixées par vis ou des élastiques est préférable. Bien évidemment, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation décrit précédemment, sans sortir du cadre de l'invention Ainsi, le fourreau peut être rigide, par exemple en métal et les moyens de liaisons peuvent être soudés sur le fourreau à chacune des extrémités. Des moyens peuvent être prévus pour appliquer des efforts sur la roue selon au moins deux directions différentes. Enfin, l'invention est particulièrement utile dans le cas d'essai à faible vitesse de rotation, typiquement à des vitesses de rotation correspondant à des vitesses linéaires inférieures à 10 km/h. REVENDICATIONS. 1. Dispositif d'essai d'une roue (2) en dynamique comportant un support (20, 21, 22, 23) de la roue, des moyens (4) d'entrainement en rotation de la roue (2) , des moyens de mesure (6) aptes à générer des signaux représentatifs de 5 caractéristiques de la roue (2) et des moyens (5) de traitement de ces signaux disposés sur un plateau (8), dispositif caractérisé en ce que ledit plateau (8) est mobile en rotation, en ce que les moyens de mesure (6) sont reliés aux moyens de traitement (5) par des liaisons filaires (31) et en ce que ces liaisons filaires (31) sont au moins en partie disposées à l'intérieur d'un fourreau (32), l'une (38) des 10 extrémités de ce fourreau (32) étant solidarisée à la roue (2) ou aux moyens d'entrainement de la roue (2) et l'autre extrémité (39) étant solidarisée audit plateau mobile ,(8) tandis que les moyens de traitement (5) sont fixés sur ledit plateau tournant (8) . 2. Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une (38) 15 des extrémités du fourreau (32) est solidarisée à la roue (2) ou aux moyens d'entrainement de la roue par des premiers moyens mécaniques de liaison (16) et l'autre extrémité (39) est solidarisée audit plateau mobile (8) par des seconds moyens mécaniques de liaison (37). 3. Dispositif d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, 20 caractérisé en ce que le fourreau (32) est constitué par une gaine flexible en plastique. 4. Dispositif d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité (38) du fourreau solidaire de la roue ou des moyens d'entrainement de la roue est disposée en regard de l'axe de la roue(2). 25 5 Dispositif d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la roue(2) comporte un évidemment (28) central et le support (20, 21, 22, 23) de la roue (2) comporte un axe (23) apte à pénétrer dans cet évidemment (28), la roue étant apte à tourner autour de cet axe. 6 Dispositif d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 30 caractérisé en ce que les moyens (4) d'entrainement comportent un volant de roulage (14) préférablement cylindrique et un moteur (13) d'entrainement en rotation de ce volant (14) , ledit support (20, 21, 22, 23) de la roue (2) étant apte à maintenir la périphérie de la roue (2) en contact avec celle du volant de roulage (14).7 Dispositif d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20, 21 22, 23) aptes à appliquer une force dans une direction prédéterminée au niveau de l'axe de la roue (2).