Banc de choc dynamique sur amortisseurs ferroviaires

LA SOLUTION APPORTÉEPAR LF TECHNOLOGIES

Notre client, concepteur et fabricant d’amortisseur de protection contre les chocs, nous a consulté en vue d’acquérir un banc de choc dynamique permettant de caractériser et d’éprouver ses produits.

Fonctions principales

Objectif

Le comportement de ces produits est testé en statique sur un banc statique et doit être aussi testé à haute vitesse (essai de choc), car la réaction de l’amortisseur dépend de la vitesse de choc. Etant donné que la force de réaction de l’amortisseur est une conséquence de la vitesse et de la masse, l’essai ne peut être réalisé que par un système “inertiel”, c’est à dire une masse réglable propulsée à une vitesse contrôlée. Pendant la phase de choc, le mouvement de la masse contre l’amortisseur doit être passif, sans apport d’énergie extérieure.
Les seules solutions existantes sont : un chariot mobile sur une pente ou un chariot propulsé par explosifs.

Problématique

Simulation du mouvement de masses très variables lancées à des vitesses différentes sans l’utilisation de masses importantes.
Protection de la machine en cas de test d’un appareil défectueux

Solution et Résultat

LF Technologies a conçu et réalisé un banc de simulation de chocs dynamiques jusqu’à 50 000 J, avec une masse et une vitesse réglables, permettant de simuler de 50 kg à 200 T de 0.5 m/s à 10 m/s.
Le banc est constitué d’un bâti sur lequel coulissent un percuteur et une butée statique sur laquelle sont appuyés les amortisseurs testés.

La butée statique est équipée d’un système de verrouillage automatique permettant de limiter l’effort maxi de choc à un force réglable de 10 à 150 kN.
Les amortisseurs de choc à tester sont montés dans des outillages qui peuvent aussi coulisser dans le bâti.
Le percuteur est propulsé par des chaînes sur l’amortisseur à tester. Ces chaînes sont entraînées par des roues équipées de volants d’inertie interchangeables et motorisées par un système débrayable.

C’est l’inertie des volants et leur position de montage (entraînement direct ou via un réducteur) qui déterminent la masse simulée.
Grâce à ce banc de simulation de chocs dynamique, notre client peut simuler l’amortissement d’une très grande masse, là où il fallait auparavant utiliser un wagon chargé d’un leste de plusieurs dizaines de tonnes sur une voie ferrée en pente !

Produits testés

Amortisseur de choc

Il s’agit d’un système mécanique permettant de diminuer la violence d’un choc inertiel. L’énergie de choc est absorbée par l’amortisseur, sans rebond.
Selon les applications, ces amortisseurs sont dimensionnés en fonction de la vitesse et de la masse à freiner.

Amortisseur de train

Amortisseur Silentbloc

Effort calculé sur amortisseur

Essai d’impact d’amortisseur

dynamic-shock-test-bench

Vue d’ensemble du banc de choc dynamique

Pupitre de commande déporté

Banc de choc dynamique – Puits de chute horizontal

LF Technologies a conçu, pour un grand fabricant d’amortisseurs de protection contre les chocs, un banc de simulation de chocs dynamiques jusqu’à 50 000 J avec une masse et une vitesse réglables. Différents types d’amortisseurs (de train, silentbloc, etc) peuvent être éprouvés sur ce banc de test statique et dynamique.

Notre banc de test clé pour ces essais Puits de chute horizontal MCH

Le puits de chute horizontal (banc de choc dynamique) permet de réaliser des chocs linéaires à énergie, vitesse et masse réglables.

Son système révolutionnaire de simulation de grandes masses permet d’effectuer des essais de choc correspondant à une collision avec une masse de 40 à 200 000 kg à une vitesse réglable de 0,5 à 9 m/s grâce à des volants d’inertie d’une masse inférieure à 200 kg.

Une acquisition à haute fréquence assure l’enregistrement de la courbe force/position à 100 kHz et le calcul des énergies d’impact, absorbée et restituée.

Grâce au module de calcul, l’utilisateur sélectionne une masse à simuler et une vitesse ou énergie de choc. Le logiciel indique alors automatiquement quel volant d’inertie utiliser.

Le système de lanceur automatique accélère les volants d’inertie jusqu’à la bonne vitesse, le percuteur est automatiquement embrayé sur le mouvement des volants.

Le système est auto-protégé par une butée hydraulique débrayable à déclenchement automatique.