Mesure des charges aux galets de roulement, au galet tendeur et au barbotin sur un véhicule à chenilles en conditions réelles
En bref
Les principaux efforts appliqués à un véhicule à chenilles passent du sol à la caisse par les chenilles et les roues. Des roues dynamométriques se montent sur les galets de roulement et sur le galet tendeur, sur des adaptateurs conçus pour chaque véhicule, et mesurent trois forces et trois moments sur chacun d’eux pendant que le véhicule roule. Le barbotin est instrumenté en couple avec un capteur sur mesure, et des jauges de déformation mesurent la contrainte dans les barres de torsion. Les données valident le modèle éléments finis du train de roulement et montrent la répartition de la charge entre les roues.
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- composantes d’effort à chaque roue instrumentée
- 15,5 à 700 kN
- capacité en force radiale, série LW
Chemin de charge
Les modèles éléments finis de l’ensemble du train à chenilles prédisent l’effort sur chaque composant lors de la conception et du prototypage. Ces prédictions sont confrontées aux charges mesurées, sur les composants individuels et sur l’ensemble du système. Les vibrations de la chenille déterminent l’endurance des composants de la chenille et l’énergie vibratoire transmise au véhicule ; le poids du véhicule détermine sa consommation de carburant, l’usure de sa transmission et de son train de roulement, ainsi que son transport par route ou par voie aérienne.
Une roue dynamométrique mesure l’effort vertical, longitudinal et latéral sur une roue, ainsi que les trois moments. Sur un véhicule à chenilles, elle est installée sur les galets de roulement et sur le galet tendeur. Les efforts au galet tendeur donnent aussi des indications sur la tension de la chenille. Les instruments subissent un terrain accidenté, de fortes vibrations, des températures extrêmes et des charges qui varient d’une mission à l’autre.
Instrumentation
| Galets de roulement | Roue dynamométrique série LW : trois efforts et trois moments, accélérations X et Z, vitesse et angle de roue |
|---|---|
| Galet tendeur | roue dynamométrique ou capteur de force sur mesure ; les efforts donnent des indications sur la tension de la chenille |
| Barbotin | couplemètre sur mesure, la technologie de la roue dynamométrique adaptée à la taille et à la résistance du barbotin |
| Dents du barbotin | jauges de déformation, pour l’effort de contact entre une dent et chaque maillon de chenille |
| Barres de torsion | jauges de déformation, pour la contrainte dans les barres |
| Capacité | 15,5 à 700 kN radial · 222 kN sur la LW-2T-50K et 445 kN sur la LW-2T-100K, utilisées sur les gros équipements agricoles |
| Environnement | étanche, compensée en température, −40 à 125 °C |
Procédure
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Adaptateurs conçus pour le véhicule
Michigan Scientific conçoit et fabrique les adaptateurs pour chaque véhicule à chenilles. Les adaptateurs conçus par le client peuvent être examinés.
Capteurs et adaptateurs sur mesure - 02
Capteurs sur les galets de roulement et le galet tendeur
Chaque roue instrumentée fournit trois forces et trois moments, avec la vitesse de roue.
Roues dynamométriques de la série LW - 03
Barbotin, barres de torsion et dents
Le couplemètre de barbotin, les jauges de déformation sur les barres de torsion et sur les dents du barbotin sont ajoutés là où l’essai le demande.
- 04
Enregistrer en temps réel
Les capteurs se connectent à des systèmes d’acquisition de données du commerce. Les forces et les vitesses de roue sont surveillées et analysées en temps réel.
- 05
Lire la répartition des charges
Les véhicules à chenilles roulent souvent avec des charges variables, comme du matériel ou du fret. Les forces mesurées montrent comment la charge se répartit entre les roues.
Utilisation des données
La première utilisation est la validation du modèle, composant par composant et pour le système complet. La deuxième est l’endurance : les chargements mesurés sur le terrain font apparaître les composants faibles et les endroits où la conception doit changer. Les données enregistrent aussi la réponse du véhicule à la direction, à l’accélération et au freinage, pour ajuster la suspension, la direction et le comportement au terrain pour lequel le véhicule est conçu, et pour trouver où le poids peut être réduit.
Résultat
Forces et moments mesurés aux galets de roulement et au galet tendeur, avec le couple au barbotin et la contrainte dans les barres de torsion si nécessaire, enregistrés sur le véhicule sur le terrain. Ils constituent la référence à laquelle la simulation du train de roulement est comparée.
Questions fréquentes
Une roue dynamométrique peut-elle être montée sur un véhicule à chenilles ?
Oui. Elle est installée sur les galets de roulement et sur le galet tendeur. Michigan Scientific conçoit et fabrique les adaptateurs pour chaque véhicule à chenilles.
Comment mesure-t-on le couple du barbotin sur un véhicule à chenilles ?
Avec un capteur sur mesure. La technologie de la roue dynamométrique est adaptée à la taille et à la résistance du barbotin pour mesurer le couple transmis à la chenille.
Comment évaluer la tension de la chenille lors d’un essai sur le terrain ?
Les forces mesurées sur le galet tendeur renseignent sur la tension de la chenille. Elles sont mesurées avec une roue dynamométrique ou un capteur de force sur mesure sur le galet tendeur.
Comment mesure-t-on la contrainte dans les barres de torsion d’un véhicule à chenilles ?
Avec des jauges de déformation appliquées aux barres de torsion. Des jauges de déformation peuvent aussi être appliquées aux dents du barbotin pour mesurer la force de contact entre une dent et chaque maillon de chenille.
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