Mesure des efforts et des couples sur les tracteurs et les machines agricoles en travail
En bref
Les chargements d’un tracteur et de son outil porté sont mesurés sur la machine en travail. Une roue dynamométrique remplace le centre de roue et donne les trois efforts et les trois moments à la roue. Un capteur de couple roue donne le couple de traction et de freinage. Un capteur de prise de force, cannelé entre le tracteur et l’outil, donne le couple et la vitesse de l’arbre de prise de force. Là où aucun capteur ne se monte, sur un embrayage, à l’intérieur d’une boîte de vitesses ou sur une poulie, la pièce est équipée de jauges de déformation et un collecteur tournant ou un émetteur de télémesure extrait le signal.
- 222 à 445 kN
- Capacité en Fx et Fz, LW-2T-50K à LW-2T-100K
- 19,5 in
- plus petite jante pour la LW-2T-50K et la TW-2T-50K
- ± 5 000 N·m
- couple en pleine échelle le plus élevé des capteurs PTO
Points de mesure
La force entre dans le tracteur par les roues, la puissance sort par la prise de force, et les organes de travail de l’outil portent leurs propres charges. Chaque point demande un capteur différent, et plusieurs d’entre eux tournent, si bien que le signal doit atteindre un enregistreur qui, lui, ne tourne pas.
Les charges sont plus élevées que sur les véhicules routiers. Les roues dynamométriques pour les gros matériels agricoles sont dimensionnées de 222 à 445 kN en Fx et Fz, et les capteurs de couple roue jusqu’à 81 kN·m.
Instrumentation
| Efforts et moments à la roue | LW-2T-50K : 222 kN en Fx et Fz, 111 kN en Fy, 68 kN·m, jantes de 19,5 in et plus · LW-2T-100K : 445 kN en Fx et Fz, 225 kN en Fy, 135 kN·m, jantes de 22,5 in et plus · ponts complets à quatre bras, −40 à 125 °C, version à collecteur tournant |
|---|---|
| Couple à la roue | TW-2T-50K : 67 kN·m · TW-2T-60K-S : 81 kN·m · jantes de 19,5 in et plus · pont complet à jauge de déformation à quatre bras |
| Couple et vitesse de la prise de force | PTO : ± 2 500 ou ± 5 000 N·m, télémesure intégrée, codeur 60 imp./tr, extrémités cannelées démontables pour les types 1, 2 et 3 · PTO2 : collecteur tournant B4-2W/E60 intégré, une taille de cannelure par capteur |
| Efforts sur les organes de travail | Capteurs de force triaxiaux TR3D, de 1,1 à 444 kN par axe ; capteurs de force cinq et six axes pour les forces et les moments |
| Composants munis de jauges | embrayage, arbres de boîte de vitesses, poulies et engrenages, sur les propres pièces du client |
Chaîne de mesure
La roue dynamométrique amplifie ses signaux dans le capteur ; ils quittent la roue par un collecteur tournant ou un ensemble de télémesure et parviennent au boîtier d’interface CT2 ou CT3, qui effectue en temps réel la transformation de coordonnées et la compensation de la diaphonie, et sort en analogique, CAN et Ethernet. Le capteur de couple roue utilise un ensemble étanche collecteur tournant, codeur et amplificateur, ou la télémesure.
Le capteur PTO embarque sa propre chaîne de signal : télémesure alimentée par induction sur le PTO, collecteur tournant B4-2W/E60 avec codeur 60 imp./tr sur le PTO2. Sur un embrayage, un arbre de boîte de vitesses ou une poulie équipés de jauges, un collecteur tournant en bout d’arbre, un collecteur tournant tubulaire qui s’enfile sur l’arbre ou un émetteur de télémesure à collier achemine le signal du pont.
Composants munis de jauges
Certaines mesures ne peuvent pas être réalisées avec un produit du catalogue. La pièce elle-même est alors équipée de jauges de déformation et étalonnée, et devient le capteur. Les travaux passés sur du matériel agricole comprennent un embrayage instrumenté, des jauges posées à l’intérieur d’une boîte de vitesses, et des capteurs de poulie et d’engrenage réalisés à partir de composants du client. Lorsque la pièce jaugée tourne, un collecteur tournant en bout d’arbre de 4 à 10 voies, un collecteur tournant tubulaire d’alésage de 30 à 81,3 mm, ou un émetteur à collier sur des arbres de 25 mm et plus achemine le signal du pont jusqu’à l’enregistreur.
Procédure
- 01
Choisir les capteurs de roue
D’après les charges attendues et la taille de la jante. Les adaptateurs de moyeu et de jante sont fabriqués d’après les plans de la jante d’origine.
Choisir une roue dynamométrique - 02
Monter le capteur PTO
Cannelure femelle sur l’arbre du tracteur, cannelure mâle sur l’outil, les deux extrémités verrouillées. Rien n’est modifié sur l’une ou l’autre machine.
Couplemètres PTO - 03
Équiper de jauges les pièces sans capteur
Jauges de déformation sur l’embrayage, l’arbre de boîte de vitesses ou la poulie, étalonnées avant l’essai.
Services de jaugeage - 04
Enregistrer sur le terrain
Essais d’endurance, de tenue de route et de freinage avec les capteurs de roue ; couple et vitesse PTO pendant le travail de l’outil.
Résultat
Les efforts et les couples que la machine subit sur le terrain, aux roues, à la prise de force et sur ses organes de travail. Les données de roue dynamométrique alimentent les travaux d’endurance et de tenue de route, les données de couple roue le développement du freinage et de la transmission, et le couple PTO multiplié par la vitesse donne la puissance délivrée à l’outil.
Questions fréquentes
Comment mesure-t-on la puissance PTO d’un tracteur ?
Un capteur PTO cannelé entre le tracteur et l’outil mesure le couple et la vitesse ; leur produit est la puissance délivrée à l’arbre. La pleine échelle est de ± 2 500 ou ± 5 000 N·m, avec un codeur 60 imp./tr.
Quelle taille de roue dynamométrique convient à une roue de tracteur ?
La LW-2T-50K, 222 kN en Fx et Fz, convient aux jantes de 19,5 in et plus ; la LW-2T-100K, 445 kN, aux jantes de 22,5 in et plus.
Comment mesure-t-on le couple sur un embrayage de tracteur ou à l’intérieur d’une boîte de vitesses ?
La pièce elle-même est équipée de jauges de déformation, car aucun capteur standard ne s’y adapte. Un collecteur tournant en bout d’arbre, un collecteur tournant tubulaire ou un émetteur de télémesure à collier achemine le signal jusqu’à l’enregistreur.
Comment mesure-t-on les forces sur les organes de travail d’une machine agricole ?
Avec des capteurs de force multiaxiaux dans le chemin de charge, des TR3D triaxiaux de 1,1 à 444 kN par axe, ou des modèles cinq et six axes lorsque les moments sont nécessaires.
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