Brevet FR3109995A1 — publié le 20211112

L’invention concerne un dispositif (1) de caractérisation d’un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal, s’étendant selon un axe (X), comportant un premier organe de fixation (3) destiné à être fixé à une première zone dudit ressort, un second organe de fixation (4) destiné à être fixé à une seconde zone dudit ressort, des moyens (10, 20) de mise sous contrainte dudit ressort aptes à déplacer en translation selon ledit axe (X, Y) le premier organe de fixation (3) par rapport au second organe de fixation (4), entre une position de repos et au moins une position de mise sous contrainte du ressort, des moyens (21, 22) de mesure de l’effort appliqué par le ressort selon ledit axe (, YX) entre les premier et second organes de fixation (3, 4) , en position de mise sous contrainte, et des moyens (11, 13, 24) de mesure du déplacement, selon ledit axe (X, Y), du second organe de fixation (4) par rapport au premier organe de fixation (3). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 Dispositif et procédé de mesure d’un ressort Domaine technique de l’invention L’invention concerne un dispositif de caractérisation d’un ressort hélicoïdal ainsi qu’un procédé correspondant. Etat de la technique antérieure Lors d’opérations de maintenance, il peut être utile de vérifier l’état d’un ressort, c’est-à-dire vérifier si ce ressort rempli ou non les spécifications souhaitées et, si le ressort est défaillant, procéder à son remplacement éventuel. Une telle caractérisation du ressort en maintenance permet par exemple de vérifier l’état de corrosion d’un ressort et l’influence d’une éventuelle corrosion sur les caractéristiques intrinsèques du ressort. A l’heure actuelle, les ressorts sont inspectés visuellement par un opérateur de maintenance et, en cas de doute sur l’état du ressort compte tenu de la corrosion apparente et l’apparition de crics ce ressort est remplacé. La raideur du ressort n’est pas contrôlée. L’invention vise à proposer un dispositif permettant de caractériser avec précision un ressort, par exemple lors d’une opération de maintenance, ainsi qu’un procédé de caractérisation dudit ressort. A cet effet, l’invention concerne un dispositif de caractérisation d’un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal, s’étendant selon un axe, comportant un premier organe de fixation destiné à être fixé à une première zone dudit ressort, un second organe de fixation destiné à être fixé à une seconde zone dudit ressort, des moyens de mise sous contrainte dudit ressort aptes à déplacer en translation selon ledit axe le premier organe de fixation par rapport au second organe de fixation, entre une position de repos et au moins une position de mise sous contrainte du ressort, des moyens de mesure de l’effort appliqué par le ressort selon ledit axe entre les premier et second organes de fixation, en position de mise sous contrainte, et des moyens de mesure du déplacement, selon ledit axe, du second organe de fixation par rapport au premier organe de fixation. Un tel dispositif permet de caractériser efficacement un ressort hélicoïdal de compression ou de traction, à partir des mesures de déplacement et d’effort réalisées à l’aide dudit dispositif lors de la mise sous contrainte dudit ressort. En particulier, un tel dispositif permet de déterminer la constante de raideur K du ressort à partir des mesures de l’élongation ou de la contraction du ressort entre ses positions de repos et de mise sous contrainte. Les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe précité. Les moyens de mise sous contrainte peuvent comporter une vis solidaire en translation suivant l’axe par rapport au premier organe de fixation, ou respectivement par rapport au second organe de fixation, et un écrou coopérant avec ladite vis et solidaire en translation suivant l’axe par rapport au second organe de fixation, ou respectivement par rapport au premier organe de fixation, la vis étant apte à pivoter relativement par rapport à l’écrou de façon à permettre le déplacement en translation du premier organe de fixation par rapport au second organe de fixation. Lorsque le ressort est un ressort de traction, la mise sous contrainte du ressort correspond à un écartement des organes de fixation, provoquant un écartement des spires du ressort. Dans un tel cas, la mise sous contrainte du ressort permet également de réaliser une inspection visuelle des spires du ressort afin de vérifier notamment si des fissures sont ou non visibles lors d’une telle mise sous contrainte. Au moins un organe de fixation comporte une surface radialement interne de forme complémentaire à la forme d’au moins une spire dudit ressort. Les deux organes de fixation peuvent présenter une telle caractéristique. Au moins un organe de fixation peut comporter deux mâchoires ou brides opposées fixées de manière démontable l’une à l’autre et aptes à être montées de part et d’autre de la zone correspondante du ressort de façon à l’enserrer. Les deux organes de fixation peuvent présenter une telle caractéristique. Chaque organe de fixation peut comporter une bague destinée à être montée sur l’extrémité correspondante du ressort et destinée à être maintenue fixement entre les mâchoires ou les brides des organes de fixation. Chaque bague peut comporter une surface interne de forme complémentaire à la forme d’au moins une spire dudit ressort. Chaque bague peut comporter une collerette externe montée dans une gorge ou une portion de gorge formée par l’une et/ou l’autre des mâchoires ou brides. Les moyens de mesure de l’effort appliqué par le ressort peuvent comporter une cellule de charge. Une cellule de charge est un transducteur qui convertit une force en une sortie électrique mesurable. La cellule de charge est par exemple basée sur une jauge de contrainte. Les moyens de mesure du déplacement peuvent comporter un réglet. Le réglet peut être fixe par rapport au premier organe de fixation, ou respectivement par rapport au second organe de fixation. De cette manière il est possible de mesurer la position du second organe de fixation, ou respectivement du premier organe de fixation, par rapport au réglet, lors du déplacement en translation relatif des deux organes de fixation. Le second organe de fixation, ou respectivement le premier organe de fixation, peut comporter un repère apte à être déplacé en regard du réglet, de manière à faciliter la mesure. L’invention concerne également un procédé de caractérisation d’un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal, à l’aide d’un dispositif du type précité, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes consistant à : - fixer les premier et second organes de fixation respectivement sur les première et seconde zones du ressort, - contraindre le ressort par déplacement relatif du second organe de fixation par rapport au premier organe de fixation, - mesurer le déplacement relatif de la seconde zone du ressort par rapport à la première zone du ressort ainsi que l’effort associé audit déplacement, généré par le ressort, à l’aide des moyens de mesure correspondants. Les première et seconde zones du ressort sont par exemple les extrémités axiales du ressort. Le ressort peut être sollicité en traction, par écartement des premier et second organes de fixation. Le ressort peut être un ressort d’un train d’atterrissage d’un aéronef, par exemple d’un avion. En particulier, le ressort peut être un ressort de verrouillage d’une contre-fiche, en particulier de la contre-fiche principale, du train d’atterrissage. Brève description des figures est une vue en perspective d’un dispositif de caractérisation d’un ressort selon une forme de réalisation de l’invention, est une vue en coupe axiale du dispositif, est une vue en perspective illustrant le montage d’une bague du second organe de fixation sur l’extrémité correspondante du ressort, est une vue illustrant le montage de l’ensemble illustré à la figure 3 sur le reste du dispositif, est une vue illustrant le montage de la bague entre les mâchoires du second organe de fixation, est une vue de dessus illustrant une zone de lecture d’une valeur du déplacement à l’aide du réglet. Description détaillée de l’invention Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif 1 de caractérisation d’un ressort hélicoïdal 2 de compression ou de traction selon une forme de réalisation de l’invention. Le ressort 2 s’étend selon un axe X. Le dispositif comporte un premier organe de fixation 3, fixe et destiné à être fixé à une première extrémité axiale 2a dudit ressort 2, et un second organe de fixation 4, mobile et destiné à être fixé à une seconde extrémité axiale 2b dudit ressort 2. Le premier organe de fixation 3 comporte une bague 5 destinée à être montée sur la première extrémité 2a du ressort 2 et comportant une surface interne 5a de forme complémentaire à la forme d’une ou plusieurs spires du ressort 2 au niveau de ladite première extrémité 2a. La bague comporte une collerette radialement externe 5b. Le second organe de fixation 3 comporte en outre deux mâchoires 6, 7, la bague 5 étant montée et enserrée entre les mâchoires 6, 7. La mâchoire 6 est fixée de manière amovible ou mobile par rapport à la mâchoire 7, par exemple par l’intermédiaire d’une vis 8. Les mâchoires 6, 7 forment une partie d’une gorge 9 dans laquelle est montée la collerette 5b de la bague 5. La mâchoire 7 est solidaire en translation d’une extrémité 10a d’une vis ou tige filetée 10, selon l’axe Y de la vis 10. L’axe X est destiné à être parallèle à l’axe X. Ladite extrémité 10a de la vis 10 peut pivoter, autour de l’axe Y, par rapport à la mâchoire 7. La vis 10 peut être entraîné en rotation au niveau d’une tête 10b, ici hexagonale, située à l’extrémité opposée à l’extrémité 10a. Un réglet 11 s’étend selon l’axe X depuis la mâchoire 7, une extrémité 11a dudit réglet 11 étant fixée à la mâchoire 7, ici par l’intermédiaire d’une vis 12. Le réglet 11 comporte une graduation 13 et une ouverture oblongue 14 s’étendant selon l’axe X. Le second organe de fixation 4 comporte une bague 15 destinée à être montée sur la seconde extrémité 2b du ressort 2 et comportant une surface interface 15a de forme complémentaire à la forme d’une ou plusieurs spires du ressort 2 au niveau de ladite seconde extrémité 2b. La bague 15 comporte une collerette radialement externe 15b. Le second organe de fixation 4 comporte en outre deux brides 16, 17, la bague 15 étant montée entre les brides 16, 17. La bride 17 est fixée de manière amovible sur la bride 16, ici par l’intermédiaire de vis 18. Les deux brides 16, 17 délimitent entre elles une gorge 19 dans laquelle est maintenue la collerette 15b de la bague 15. La bride 16 est reliée à un organe 20 formant écrou, par l’intermédiaire de moyens de mesure d’effort comportant ici une cellule de charge 21, en particulier une jauge de contrainte. Les moyens de mesure d’effort comportent également un dispositif 22 apte à recevoir le signal issu de la cellule de charge 21 et apte à afficher la valeur d’effort. L’organe 20 comporte un taraudage 20a coopérant avec la vis 10 servant à la mise sous contrainte du ressort 2. L’organe 20 comporte en outre un plot de maintien, ici une vis 23, comportant une tige traversant l’ouverture oblongue 14 du réglet 11 et une tête 23a apte à venir en appui sur le réglet 11, en particulier sur les bords de l’ouverture oblongue 14, de manière à maintenir ledit réglet 11 et limiter sa flexion. L’organe 20 comporte également un repère, ici une flèche ou un triangle 24, situé en regard de la graduation 13 du réglet 11. Le repère 24 peut également être formé par le plot de maintien 23. Un tel dispositif 1 peut être mis en œuvre de la manière suivante lors d’un procédé de caractérisation du ressort 2. Tout d’abord, comme illustré à la figure 3, la bague 5 est montée sur l’extrémité 2a du ressort 2, ladite bague 5 étant ensuite engagée entre les mâchoires 6, 7, qui sont écartées l’une de l’autre, comme illustré à la figure 4. Dans cette position également, le second organe de fixation 4 est écarté du premier organe de fixation 3. Les mâchoires 6, 7 sont ensuite rapprochées l’une de l’autre, à l’aide de la vis 8, de façon à maintenir la bague 5 fixement entre les mâchoires 6, 7. Par ailleurs, la bague 15 est montée sur l’extrémité 2b du ressort 2 et la bride 17 est retirée. La bague 15 est insérée dans la bride 16 et les brides 16, 17 sont fixées l’une à l’autre à l’aide des vis 18, de manière à maintenir la bague 15 entre elles. Pour cela, la distance entre les organes de fixation 3, 4 est ajustée par rotation de la vis 10 autour de son axe Y. En effet, la rotation de la vis 10 permet de rapprocher ou d’éloigner le second organe de fixation 4 par rapport au premier organe de fixation 3, selon l’axe Y. Le ressort 2 est ensuite contraint en traction par écartement du second organe de fixation 4 par rapport au premier organe de fixation 3, par actionnement de la vis 10. Lors d’une telle mise sous contrainte, le déplacement relatif de la seconde extrémité 2b du ressort 2 par rapport à la première extrémité 2a du ressort 2 est mesuré à l’aide de la graduation 13, de même que l’effort associé audit déplacement, généré par le ressort 2, à l’aide des moyens de mesure correspondants 21, 22. Lors d’une telle mise sous contrainte également, une inspection visuelle des spires du ressort 2 peut être effectuée, de manière à détecter d’éventuelles fissures. Le ressort 2 peut être un ressort d’un train d’atterrissage d’un aéronef, par exemple d’un avion. En particulier, le ressort 2 peut être un ressort de verrouillage d’une contre-fiche, en particulier de la contre-fiche principale, du train d’atterrissage. Un tel dispositif 1 et un tel procédé permettent de caractériser efficacement un ressort hélicoïdal de compression ou de traction, à partir des mesures de déplacement et d’effort réalisées à l’aide dudit dispositif 1 lors de la mise sous contrainte dudit ressort 2. En particulier, un tel dispositif 1 et un tel procédé permettent de déterminer la constante de raideur K du ressort 2 à partir des mesures de l’élongation ou de la contraction du ressort 2 entre ses positions de repos et de mise sous contrainte. Dispositif (1) de caractérisation d’un ressort (2), par exemple un ressort (2) hélicoïdal, s’étendant selon un axe (X), comportant un premier organe de fixation (3) destiné à être fixé à une première zone (2a) dudit ressort (2), un second organe de fixation (4) destiné à être fixé à une seconde zone (2b) dudit ressort (2), des moyens (10, 20) de mise sous contrainte dudit ressort (2) aptes à déplacer en translation selon ledit axe (X, Y) le premier organe de fixation (3) par rapport au second organe de fixation (4), entre une position de repos et au moins une position de mise sous contrainte du ressort (2), des moyens (21, 22) de mesure de l’effort appliqué par le ressort (2) selon ledit axe (, YX) entre les premier et second organes de fixation (3, 4) , en position de mise sous contrainte, et des moyens (11, 13, 24) de mesure du déplacement, selon ledit axe (X, Y), du second organe de fixation (4) par rapport au premier organe de fixation (3). Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (10, 20) de mise sous contrainte comportent une vis (10) solidaire en translation suivant l’axe (X, Y) par rapport au premier organe de fixation (3), ou respectivement par rapport au second organe de fixation (4), et un écrou (20) coopérant avec ladite vis (10) et solidaire en translation suivant l’axe (X, Y) par rapport au second organe de fixation (4), ou respectivement par rapport au premier organe de fixation (3), la vis (10) étant apte à pivoter relativement par rapport à l’écrou (20) de façon à permettre le déplacement en translation du premier organe de fixation (3) par rapport au second organe de fixation (4). Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’au moins un organe de fixation (3, 4) comporte une surface radialement interne (5a, 15a) de forme complémentaire à la forme d’au moins une spire dudit ressort (2). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’au moins un organe de fixation (3, 4) comporte deux mâchoires ou brides (6, 7, 16, 17) opposées fixées de manière démontable l’une à l’autre et aptes à être montées de part et d’autre de la zone correspondante (2a, 2b) du ressort (2) de façon à l’enserrer. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure (21, 22) de l’effort appliqué par le ressort (2) comportent une cellule de charge (21). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de mesure (11, 13, 24) du déplacement comportent un réglet (11). Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réglet (11) est fixe par rapport au premier organe de fixation (3), ou respectivement par rapport au second organe de fixation (4). Procédé de caractérisation d’un ressort (2), par exemple un ressort (2) hélicoïdal, à l’aide d’un dispositif (1) du type précité, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes consistant à : - fixer les premier et second organes de fixation (3, 4) respectivement sur les première et seconde zones (2a, 2b) du ressort (2), - contraindre le ressort (2) par déplacement relatif du second organe de fixation (4) par rapport au premier organe de fixation (3), - mesurer le déplacement relatif de la seconde zone (2b) du ressort (2) par rapport à la première zone (2a) du ressort (2) ainsi que l’effort associé audit déplacement, généré par le ressort (2), à l’aide des moyens de mesure (21, 22) correspondants. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ressort (2) est sollicité en traction, par écartement des premier et second organes de fixation (3, 4). Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le ressort (2) est un ressort d’un train d’atterrissage d’un aéronef, par exemple d’un avion.