Mesure des trois efforts dans une rotule sur la pièce de série équipée de jauges de déformation
En bref
Une rotule de suspension de série est équipée de jauges de déformation pour mesurer l’effort vertical, latéral et longitudinal dans la rotule, ou deux d’entre eux. La pièce conserve sa géométrie et sa résistance, de sorte que la capacité de charge du capteur de force est celle de la rotule de série. La rotule équipée est compensée en température, rendue étanche et étalonnée sur un montage conçu pour sa géométrie. Elle est remontée dans le bras de suspension à la place de la rotule d’origine.
- 2 ou 3
- directions d’effort mesurées dans la rotule
- Inchangée
- résistance et capacité de charge de la pièce de série
- ISO/IEC 17025
- étalonnage du capteur de force fini
Chemin de charge
La charge de roue entre dans la suspension par le moyeu et se répartit entre les bras de suspension, la jambe ou l’amortisseur, la biellette de direction et les biellettes. Une roue dynamométrique donne l’effort et le moment totaux à la roue ; la part reprise par chaque composant est mesurée sur le composant lui-même.
La rotule relie le bras de suspension au porte-fusée. Les rotules de bras inférieur reprennent souvent l’effort le plus élevé et sont les premières à équiper. Les rotules supérieures sont transformées en capteurs de force de la même manière.
Capteur de force
Des jauges de déformation sont appliquées sur la rotule de série, qui conserve sa configuration et son fonctionnement avec des modifications mineures. Chaque direction mesurée est un pont de jauges de déformation, lu en traction et en compression.
| Pièce | la rotule de série, supérieure ou inférieure |
|---|---|
| Directions | verticale, latérale et longitudinale, ou deux d’entre elles |
| Capacité de charge | celle de la pièce de série, dont la résistance n’est pas réduite |
| Protection | compensée en température, étanche |
| Axes de mesure | un trait de référence usiné en travers de l’extrémité du goujon |
| Étalonnage | sur un montage réalisé pour la géométrie de la rotule, ISO/IEC 17025:2017, raccordé au NIST |
Procédure
- 01
Démonter la rotule, ou l’équiper dans le bras
Michigan Scientific démonte la rotule du bras de suspension et la remonte ensuite. Lorsque la conception ne permet pas le démontage, la rotule est équipée de jauges une fois installée dans le bras.
Capteurs à jauges de déformation sur mesure - 02
Équiper de jauges, compenser et étancher
La rotule est équipée de jauges de déformation, compensée en température et rendue étanche.
- 03
Marquer les axes
Un trait de référence est usiné en travers de l’extrémité du goujon. Il donne les axes de mesure une fois la rotule installée.
- 04
Étalonner
Sur un montage fabriqué pour la géométrie de la rotule, selon les axes marqués.
Service d’étalonnage - 05
Monter sans mettre le goujon en butée
Mettre le goujon en butée lors du montage endommage le capteur.
Intervalle d’étalonnage
Michigan Scientific étalonne les capteurs à jauges de déformation d’un à six axes dans des laboratoires accrédités ISO/IEC 17025:2017, avec des équipements de référence raccordés au NIST. Un capteur est retourné pour étalonnage après sa première année d’utilisation, puis au moins tous les deux ans, et plus tôt après un choc ou une surcharge.
Avec les autres mesures de suspension
Les biellettes de direction, les bras de suspension et les biellettes de barre stabilisatrice sont équipés de jauges pour l’effort axial ; les jambes de force et les amortisseurs sont mesurés par des capteurs au niveau de leurs fixations. Avec une roue dynamométrique sur le même véhicule, les efforts dans les rotules sont lus à côté de l’effort et du moment totaux à la roue. Les chargements mesurés servent à construire et à vérifier les simulations de châssis et de suspension.
Résultat
Les efforts vertical, latéral et longitudinal dans la rotule, mesurés sur la pièce de série avec sa résistance et sa capacité de charge inchangées. Le capteur est retourné étalonné sur un montage correspondant à sa géométrie, étanche et compensé en température pour une utilisation sur le véhicule.
Questions fréquentes
L’équipement d’une rotule avec des jauges de déformation réduit-il sa résistance ?
Non. La résistance de la pièce de série n’est pas réduite, si bien que la capacité de charge du capteur est celle de la pièce standard.
Peut-on équiper une rotule de jauges de déformation sans la démonter du bras de suspension ?
Oui. Lorsque la conception ne permet pas le démontage, la rotule est équipée de jauges tout en restant montée dans le bras de suspension.
Quelle rotule est instrumentée en premier ?
La rotule du bras de suspension inférieur, qui supporte souvent la charge la plus élevée. Les rotules supérieures sont également transformées en capteurs.
Comment les axes de mesure du capteur sont-ils identifiés ?
Par une ligne de référence usinée en travers de l’extrémité du goujon. Elle donne les axes une fois la rotule installée.
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