Details

1. Introduction
Le banc d'essai de durabilité des moments à 45° gauche et droite est un système d'essai spécialisé à servohydraulique conçu pour simuler les charges de moment de flexion à long terme sur des composants mécaniques en appliquant des forces alternées à un angle fixe de 45° par rapport au plan horizontal. Ce banc est spécialement conçu pour les essais de fatigue des ensembles de direction automobile, des liaisons de contrôle aéronautiques, des joints d'équipements lourds et d'autres composants critiques supportant des charges qui subissent des contraintes angulaires continues et oscillatoires dans des conditions réelles.

2. Aperçu du système et portée des fonctionnalités
La fonctionnalité principale du banc consiste à simuler des moments de flexion alternés gauche-droite sur l'Unité sous test (UUT) via un actionneur hydraulique dynamique positionné à 45 degrés. Le système comprend deux actionneurs clés :
▹ Actionneur vertical statique : Fournit la capacité d'alignement vertical, garantissant que le point d'application de la charge est parfaitement aligné avec l'axe du composant. Cet actionneur permet un déplacement de ±150 mm, offrant une flexibilité totale pour le montage.
▹ Actionneur latéral dynamique : Applique une force contrôlée comprise entre 300 et 350 N à l'orientation de 45° pour induire des moments alternés. L'actionneur peut simuler des profils de charge réels tels que des impulsions de choc, des cycles à amplitude constante ou variable.
Le système d'essai est conçu pour un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7, garantissant une validation à haut débit des composants sur des tests d'endurance s'étendant sur plusieurs semaines ou mois.

L'ensemble complet du banc comprend :
▹ Cadre mécanique rigide avec guides d'alignement de précision
▹ Système d'actionnement avec doubles cylindres hydrauliques haute pression
▹ Contrôle en boucle fermée avec réglage PID
▹ Enceintes de sécurité et interverrouillages
▹ Cellules de charge et transmetteurs de pression haute résolution
▹ Interface utilisateur PLC & HMI Siemens/Allen Bradley

3. Principales caractéristiques
• Cycle de charge bidirectionnel à 45° : La configuration unique simule la fatigue du moment dans le sens horaire et antihoraire à l'aide d'un seul actionneur. Les forces sont appliquées de manière précise et symétrique, reproduisant fidèlement le comportement en conditions réelles.
• Profils de test configurables : L'interface PLC et HMI permet aux opérateurs de configurer plusieurs cycles d'essai incluant cycles à amplitude fixe, profils de montée/descente, temps de maintien de charge et cycles de stress à charge maximale.
• Retour de charge précis : Les cellules de charge haute sensibilité (5 kN, précision ±0,1%) assurent la mesure en temps réel des forces appliquées. Les données sont directement intégrées au système PLC pour une surveillance et un enregistrement continus.
• Réponse dynamique du système : Le système hydraulique, alimenté par une vanne servo Parker et un ensemble moteur-pompe, atteint une livraison quasi instantanée de la pression avec une réponse en fréquence rapide—permettant des vitesses d'application de charge jusqu'à 20 CPM ou plus.
• Séquence entièrement automatisée : Le démarrage automatique, le suivi de progression et l'arrêt basé sur des critères prédéfinis (temps, cycles, détection de défaillance) sont pris en charge par le système de contrôle.
• Enregistrement des données et génération de rapports : Le système capture le nombre de cycles, les données de charge, le déplacement, la pression système et les anomalies. Les rapports sont générés aux formats Excel, PDF ou XML pour archivage et conformité.

4. Applications
Le banc trouve de larges applications dans les industries où les composants sont soumis à des charges cycliques répétées :

Secteur automobile :
▹ Joints de colonne de direction
▹ Arbres intermédiaires
▹ Joints universels
▹ Bras de suspension

Industrie aéronautique :
▹ Liaisons des actionneurs de gouvernail
▹ Contrôles d'élévateur
▹ Supports de surfaces de contrôle de vol

Équipements hors route et machines :
▹ Liaisons de flèches de construction
▹ Coupleurs de bras de grue
▹ Joints robotiques industriels

R&D produit et laboratoires de certification :
▹ Essais de matériaux
▹ Évaluation de la conception des joints
▹ Qualification des fournisseurs OEM

5. Spécifications techniques

  

    

      
Composant
      
Détails et Justification
    
  
  

    

      
Vannes à boisseau sphérique
      
Ports de tube de ½″ OD ; ANSI Classe 2500 ; Classe d'étanchéité IV assurant une isolation parfaite, cruciale lors de la maintenance et du purge des composants en aval.
    
    

      
Filtres
      
Filtre primaire (2 µm) pour l’élimination des particules en masse ; filtre secondaire (0,1 µm) pour une pureté submicronique, empêchant le blocage des buses et les dommages aux optiques des lasers haute puissance.
    
    

      
Transmetteurs de pression
      
Pièces humides en acier inoxydable 316L ; précision ≤0,5 % BFSL ; certifications UL/CSA/GOST ; calibré en usine avec certificat, garantissant des mesures traçables sur la durée de vie du système.
    
    

      
Soupapes de décharge
      
Ressort en SS316, réglé en deux paliers (8 bar et 15 bar) pour protéger les circuits en aval basse pression et en amont moyenne pression, déclenchant automatiquement alarmes et évacuation sécurisée.
    
  


6. Construction et qualité de fabrication
Le banc dispose d'un cadre entièrement en acier, rigide pour minimiser les vibrations structurelles et garantir la stabilité géométrique à long terme. Le montage de l'UUT se fait via un dispositif modulaire à changement rapide, permettant un remplacement et un alignement rapides. Tous les raccords hydrauliques proviennent de marques réputées mondialement telles que Parker, Gates et Swagelok. Le système utilise des tuyaux en acier inoxydable étanches, des flexibles haute pression et des supports amortis pour l'HPU et les actionneurs. L'agencement du cabinet, le positionnement des vannes et le routage des tuyaux sont optimisés pour l'accès à la maintenance et la dynamique des fluides. L'ensemble du banc est peint par poudrage et protégé contre la corrosion, garantissant une durabilité opérationnelle sur de nombreuses années d'utilisation intensive.

7. Sécurité et conformité
La sécurité est un principe fondamental :
▹ Arrêts d'urgence double canal situés à la station opérateur et sur le cadre principal
▹ Soupapes de décharge pour circuits hydrauliques et mécaniques
▹ Logique de contrôle conforme à ISO 13849-1 Catégorie 3 PL d
▹ Tous les composants sous tension et haute pression sont protégés par des enceintes
▹ Conformité électrique IEC 60204-1 et marquage CE

8. Interface de contrôle et d'exploitation
Le système est alimenté et contrôlé via un PLC intégré avec :
▹ HMI tactile 10"
▹ Programmation de profils de test personnalisés
▹ Graphiques en temps réel de charge et déplacement
▹ Historique des alarmes, alertes de maintenance et assistants de calibration
▹ Export des données via USB, LAN ou synchronisation cloud (optionnel)
Les opérateurs peuvent démarrer, mettre en pause, éditer ou interrompre les séquences et accéder instantanément aux graphiques de performance. La protection par mot de passe pour différents rôles (Opérateur / Superviseur / Admin) assure le contrôle et la traçabilité.

9. Maintenance, service et support
Le banc est conçu pour une maintenance préventive et prédictive :
▹ Capteur de qualité d'huile intégré et indicateurs d'obstruction
▹ Accès facile aux filtres hydrauliques et à l'unité de pompe
▹ Alertes automatiques en cas de chute de pression, hausse de température ou vibration anormale

Neometrix propose :
▹ Installation et mise en service sur site
▹ Formation des opérateurs et manuels de maintenance
▹ Contrats annuels d'étalonnage
▹ Contrats de service prolongés (1 à 5 ans)
▹ Assistance technique et diagnostics à distance 24h/24 et 7j/7

10. Conclusion
Le banc d'essai de durabilité des moments à 45° gauche et droite représente une fusion de précision en ingénierie mécanique, d'exactitude de contrôle hydraulique et d'intelligence logicielle. Il fournit aux ingénieurs un outil puissant pour simuler des conditions réelles, accélérer le développement produit, valider les marges de sécurité et garantir la conformité aux normes mondiales. Avec sa suite complète de fonctionnalités—des profils de charge programmables à l'acquisition de données avancée—le banc est un outil fiable et indispensable pour l'assurance qualité, la R&D sur la fatigue et la validation en production. Il convient parfaitement aux fabricants et laboratoires de test souhaitant réduire les taux de défaillance, améliorer la durabilité et raccourcir les délais de développement dans les marchés mondiaux compétitifs.