Développement d'un système d'essai avancé pour moteurs hydrauliques à vitesse variable

Tout a commencé avec le couplemètre T40B de HBM. InTest développait un nouveau banc d'essais pour moteurs hydrauliques, qui nécessitait une plus grande polyvalence que le système existant. Le T40B est réputé pour ses qualités exceptionnelles en termes de précision, de reproductibilité et de robustesse. Cet appareil convient très bien pour les mesures de couple statiques et dynamiques qui sont nécessaires dans les applications hydrauliques. InTest développait ainsi un banc d'essais pour Hydro Leduc, un fabricant spécialisé dans l'hydraulique, qui a depuis adopté le T40B comme son couplemètre standard et a décidé d'en équiper toutes les machines d'essai existantes afin de simplifier la gestion de la maintenance.

InTest fabrique des bancs d'essais et des équipements destinés à la production industrielle avec des technologies hydrauliques, pneumatiques, électriques utilisées dans des industries telles que l'automobile, l'aéronautique, l'électronique et les télécommunications. Alexis Sanchis, chef de projet chez InTest depuis 2007, souligne que HBM est l'un des fournisseurs préférés de InTest depuis plus de cinq ans. Alexis Sanchis explique : "HBM est tout simplement sans égal pour les applications métrologiques difficiles, par exemple celles qui nécessitent une précision incomparable avec des capteurs et des modules d'acquisition des données de première classe." Il poursuit : "HBM est une entreprise très professionnelle, le service commercial est très coopératif ; les salariés ont une excellente vision de ce que nous faisons dans les divers secteurs et connaissent parfaitement leurs produits".


Alexis Sanchis estime que HBM est plus qu'un simple fournisseur ; il considère l'entreprise comme un véritable partenaire. Alexis Sanchis relate une collaboration entre HBM et InTest qui a eu lieu récemment pour développer un nouveau module QuantumX (acquisition / traitement), qui fait désormais partie de la gamme standard d’HBM. Alex Sanchis explique : "À partir de la demande d'un client, HBM a développé ce produit dans le cadre d'un accord conjoint avec InTest. Les deux entreprises ont bien travaillé ensemble, ce qui a fait naître une coopération sur le long terme."

Problème

Pour pouvoir tester des moteurs à vitesse variable destinés à des machines agricoles et des engins de construction, Hydro Leduc avait besoin d'un banc d'essais très efficace et souhaitait une gestion simplifiée de la maintenance des machines d'essai.

 

Solution

Pour répondre à ces exigences concernant les capacités métrologiques et la robustesse, InTest a décidé d’utiliser le couplemètre T40B d’HBM dans son banc d'essais. Le T40B offre de multiples avantages comme une mise en œuvre simplifiée, un capteur optimisé pour les champs magnétiques ainsi qu'une excellente précision de mesure.

 

Résultat

Après avoir implémenté le nouveau couplemètre T40B d’HBM dans toutes les machines d'essai, Hydro Leduc réussit à tester des moteurs à cylindrée variable et à obtenir une gestion simplifiée de la maintenance des machines d'essai.

Conception d'un banc d'essais innovant et performant

Le banc d'essais a été conçu pour Hydro Leduc afin de tester de nouveaux moteurs hydrauliques de positionnement à cylindrée variable pour de grosses machines agricoles et engins de construction. Le banc d'essais fait 6 m de long, 3,1 m de large, 3,5 m de haut ; il pèse 17 tonnes et est conçu pour fonctionner 24 heures sur 24, 6 jours sur 7.

Mais les exigences ne s'arrêtent pas là. Contrairement aux moteurs hydrauliques classiques à vitesse constante, les moteurs à vitesse variable fonctionnent à grande vitesse et à grande puissance. Cela implique que ces moteurs doivent être testés sur un grand nombre de points de fonctionnement. Par conséquent, le nouveau banc d'essais est beaucoup plus exigeant que le banc d'essais à vitesse constante que InTest avait fourni à Hydro Leduc dix ans auparavant.

Le banc d'essais doit mesurer la puissance en chevaux développée par les moteurs et déterminer le couple et la vitesse. La puissance peut alors être calculée en multipliant le couple par la vitesse. Le banc d'essais InTest livré à Hydro Leduc offre une souplesse et une adaptabilité qui permettent de l'utiliser pour tous les moteurs fabriqués par l'entreprise.
Les exigences importantes stipulées pour la fabrication de ce nouvel équipement ont nécessité que InTest fasse de nouveau appel à HBM pour ses connaissances et ses couplemètres.

Le couplemètre T40B au cœur du banc d'essais

Pour répondre aux exigences concernant les capacités métrologiques et la robustesse, InTest équipa son banc d'essais d’un couplemètre précis ayant un bon rapport coût-performance, le T40B de HBM. Le T40B offre une précision de 0,03 % en termes de linéarité avec l'hystérésis, ainsi qu'une grande stabilité thermique.

Associé au système de mesure de vitesse de rotation magnétique intégré, il permet de mesurer la puissance sur la ligne d’arbre. De plus, la transmission sans contact de l’alimentation et du signal numérique garantit un fonctionnement sans risque de panne et sans maintenance. Il n'y a aucun contact entre le capteur rotatif et le stator qui intègre une partie de l’électronique de mesure, ce qui simplifie la mise en œuvre. Les vitesses de rotation définies par Hydro Leduc peuvent atteindre 2 000 tr/min, mais le T40B peut en réalité fonctionner jusqu'à 24 000 tr/min, ce qui lui permet d'être utilisé pour d'autres applications encore plus exigeantes.

Par ailleurs, les besoins de mesure de couple de Hydro Leduc étaient de 1 300 Nm maximum, bien en-deçà des capacités du T40B, qui peut mesurer jusqu'à 2 000 Nm (dans cette version) et effectuer des mesurages directs (sans conditionneur ou autre électronique susceptibles d'altérer la précision de la chaine de mesure).
Alexis Sanchis parle de la transmission de la mesure du couple à l'électronique via la sortie fréquence du capteur, qui représentait un atout majeur dans ce projet. Il explique :

"En raison des interférences électromagnétiques dues aux imposants moteurs électriques présents autour du capteur, nous avons choisi une sortie fréquence, et non pas une sortie tension."

Le logiciel est la clé de la gestion et de la mesure

Le logiciel InNova utilisé pour le traitement des données et la commande du banc d'essais a été écrit en langage .NET (de Microsoft) et est constamment amélioré par InTest. Ce logiciel open source peut être entièrement personnalisé par l'utilisateur afin d'adapter le banc d'essais à ses besoins.
Le banc d'essais Hydro Leduc, par exemple, initialement conçu pour tester des moteurs à cylindrée variable, peut maintenant être utilisé sur tous les moteurs Hydro Leduc, ce qui représente quelque 350 modèles différents. Hydro Leduc peut ainsi collecter des données pour des évaluations statistiques afin de déceler toute déviation dans les tendances de production, de manière précoce et garantir l'entière traçabilité de ses produits.

Pourquoi le T40B s'avère être la meilleure option

En raison de la flexibilité, de la fiabilité et de la précision dont le couplemètre T40B a fait preuve dans le nouveau banc d'essais, Hydro Leduc l’a adopté par pour équiper tous ses bancs d'essais. Le T40B a non seulement boosté la productivité, mais il a également permis au service de maintenance de Hydro Leduc de limiter le nombre de références en stock et ainsi de simplifier la gestion des pièces. En résumé, le couplemètre T40B offre les avantages suivants :

  • Grande résolution : 1024 impulsions/tour

  • Précision angulaire pouvant atteindre 212 pas

  • Capteur intégré optimisé pour les champs magnétiques

  • Rapport signal / bruit élevé pour une très haute qualité de mesure

  • Pas d'ajustage supplémentaire nécessaire entre l'anneau magnétique et le capteur

  • Entrefer jusqu'à 2,5 mm entre l'anneau magnétique et le capteur

  • Protégé contre les influences ambiantes

Hydro Leduc

Hydro Leduc est une entreprise spécialisée dans la conception et la fabrication de moteurs et de composants hydrauliques. Elle a inventé de nombreuses solutions pour des applications exigeantes dans le monde entier. Avec plus de 150 brevets et son savoir-faire technique, Hydro Leduc propose des produits fiables répondant aux besoins des clients.

Pour plus d’information, rendez-vous sur : www.hydroleduc.com/fr/

InTest

InTest conçoit, intègre et fournit des bancs d'essais clés en main pour l'industrie. L'entreprise a construit plus de 120 systèmes d'essai industriels au cours des dix dernières années. Ces systèmes d'essai sont utilisés par leurs clients dans les phases de recherche et de développement et de production selon une proportion de 40:60.

Pour plus d’informations, rendez-vous sur : intest.info/

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