BE1004294A3

BE1004294A3 - Dispositif capteur d'efforts a jauges de contrainte.

Info

Publication number: BE1004294A3
Application number: BE8901018A
Authority: BE
Inventors: Claude Castagnoli
Original assignee: Tractel Sa
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1992-10-27
Also published as: CH681571A5; GB2223102B; FR2637078B1; IT1231811B; DE3931208A1; FR2637078A1; IT8948384A0; US5012680A; GB2223102A; GB8921301D0

Abstract

Le capteur d'efforts est constitué par une couronne circulaire 1 reliée a un moyeu 2 par un secteur 3. Le moyeu 2 prend appui sur un axe 4 solidaire d'une structure porteuse. L'extrémité 5 du lien 6 auquel s'applique la charge P passe autour de la couronne 1 puis est reliée au brin porteur de ce lien par une attache 7. Le secteur 3, qui porte le systeème de jauges de contrainte, est placé, dans l'axe de l'effort, suivant le rayon de la couronne 1 situé du côté de la charge P par rapport à l'axe de la couronne. Le capteur d'efforts forme en même temps organe d'amarrage pour le lien supportant la charge et permet ainsi de réduire la longueur que l'interposition du dispositif capteur occupe dans la ligne de charge.

Description


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  Dispositif capteur d'efforts à jauges de contrainte. 



   L'invention concerne un dispositif capteur d'efforts et, plus particulièrement, un dispositif capteur d'efforts fonctionnant par jauges de contrainte. 



   On connaît des dispositifs capteurs d'efforts, fonctionnant par jauges de contrainte, qui permettent d'enregistrer et/ou d'afficher une charge et/ou de relayer ce captage pour l'exploiter à des fins diverses telles que la commande d'un organe quelconque. 



   Suivant un modèle répandu, ce type de dispositif se présente sous forme d'un barreau, généralement métallique, muni de deux alésages parallèles dont l'un est relié à un point fixe et dont l'autre est relié à une charge par un lien approprié. 



  Ledit barreau est muni d'un système à jauges de contrainte situé entre les deux alésages qui permet, à travers la déformation du barreau engendrée par l'effort appliqué, de capter cet effort et d'émettre un signal analogique proportionnel à la valeur de l'effort capté. 



  A partir de ce signal, des dispositifs complémentaires permettent l'enregistrement et/ou l'affichage de l'effort appliqué et/ou la commande d'un organe quelconque. 



   Dans le type de capteur connu décrit ci-dessus, le système à jauges de contrainte est placé, sur la structure du capteur, dans l'intervalle compris entre le point d'application de la charge et le point 

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 d'application de la réaction fournie par la structure porteuse à laquelle le capteur est amarré. 



   L'objet de la présente invention est de réaliser un dispositif capteur permettant d'obtenir une zone de captage soumise à un effort de traction dans l'axe commun de deux forces de sens'contraire dirigées l'une vers l'autre, à partir des contraintes créées par ces forces et transmises à la zone de captage par une structure adéquate à laquelle ces deux forces s'appliquent. 



   A cette fin, la zone de captage est située, sur l'axe commun aux deux forces créatrices des contraintes, à l'extérieur de l'intervalle compris entre les points d'application de ces deux forces. 



   La zone de captage est composée d'un secteur dont une extrémité est reliée directement au point d'application le plus proche de l'une des forces, et dont l'autre extrémité est reliée au point d'application de l'autre force par le moyen de branches latérales disposées symétriquement par rapport à l'axe commun aux deux forces et se rejoignant à ce dernier point d'application, suivant un plan commun à l'axe des deux forces. 



   Le dispositif selon l'invention est constitué par une couronne qui est reliée à un moyeu, suivant un seul rayon, par un secteur porteur du système de jauges de contrainte et disposé dans l'axe des efforts. Ce secteur a son point de liaison avec la couronne en position diamétralement opposée au point d'application, sur la couronne, de la force antagoniste de celle appliquée au moyeu. 



   Selon une réalisation avantageuse la couronne présente une'section périphérique ayant un plan de symétrie confondu avec le plan médian de la couronne, de façon à recevoir le passage d'un lien (tel que câble, sangle, chaîne ou autre) formant boucle autour du dispositif et dont l'extrémité est fixée au brin du même lien porteur d'une charge. Le moyeu prend appui sur un axe qui le traverse et le relie à une structure 

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 d'amarrage. Le dispositif ainsi réalisé forme alors un organe d'amarrage en même temps qu'un capteur d'efforts compact. 



   Pour bien faire comprendre le dispositif capteur selon l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemples sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée et des variantes en référence au dessin schématique annexé dans lequel : la figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un dispositif capteur d'efforts selon l'invention ; et les figures 2 et 3 sont des vues en élévation de deux variantes du dispositif de la figure 1. 



   En référence à la figure 1 le dispositif capteur d'efforts se présente sous la forme d'une couronne circulaire 1 reliée à un moyeu 2 par un seul secteur 3 qui est placé, dans l'axe de l'effort, suivant le rayon de la couronne 1 situé du côté de la charge P par rapport à l'axe de la couronne. Ce secteur 3, de section approximativement carrée, est destiné à porter le système de jauges de contrainte (non représenté). Le moyeu 2 prend appui sur un axe 4 qui le traverse et qui est solidaire d'une structure porteuse (non représentée au dessin). 



   L'extrémité 5 du lien 6 auquel s'applique la charge P est passée autour de la couronne 1 puis reliée au brin porteur de ce lien par un système approprié 7 (tel que manchon, serre-câble, agrafes ou autre) pour constituer une boucle. La périphérie de la couronne 1 est conformée en cosse-coeur et sa section est prévue d'une forme correspondant à celle de la section du lien 6 et peut être notamment plate, convexe, concave, trapézoïdale où en V. Elle comporte un plan de symétrie qui coIncide avec le plan médian de la couronne, de façon à assurer le bon alignement des lignes de contrainte à travers la structure du dispositif. 



   Afin de concentrer, dans le plan de symétrie transversal du dispositif (plan sur lequel est aligné le 

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 secteur 3 porteur du système de jauges de contrainte), la transmission au dispositif de la force de réaction de la structure porteuse opposée à la charge P, le diamètre de l'axe 4 porteur du moyeu 2 est sensiblement inférieur au diamètre de ce moyeu, de façon à réduire le contact entre l'axe 4 et le moyeu 2 à la génératrice commune à ces deux organes.

   On concentre ainsi, dans le plan transversal au dispositif et passant par l'axe des efforts, la transmission au dispositif de la force de réaction opposée à la charge par la structure porteuse au travers de l'axe du moyeu,
Comme on l'a représenté sur la variante de la figure 2, pour allonger au maximum la zone des contraintes de traction sur laquelle est placé le système de jauges de contrainte, l'axe du moyeu   2'est   décalé, parallèlement à l'axe de la couronne 1', sur le diamètre de cette couronne passant par le secteur   3'de   liaison entre le moyeu et la couronne, du côté diamétralement opposé à celui de la charge. Une telle conformation favorise de plus l'auto-alignement du dispositif suivant l'axe de l'effort appliqué. 



   Comme on l'a également représenté sur la variante de la figure 2, la couronne 1'comporte un renforcement de sa section dans ses deux zones latérales 8, 8'diamétralement opposées par rapport au plan de symétrie transversal du dispositif, de façon à limiter le plus possible la déformation de la couronne 1'sous l'effet de la charge. 



   Selon une autre variante représentée à la figure 3, la couronne 1"est reliée au moyeu   2",   outre le secteur 3"porteur du système de jauges de contrainte, par deux secteurs de raidissement 9,   9'qui   sont situés de part et d'autre du plan de symétrie transversal du dispositif, et orientés perpendiculairement à celui-ci. Cette conformation permet de neutraliser les effets d'un éventuel, désaxage 
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 du moyeu 2"et de son axe d'amarrage, tout en réduisant l'influence de ces liaisons supplémentaires 9, 9'sur la 

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 transmission des contraintes. 



   Le dispositif réalisé comme décrit ci-dessus est destiné à être placé entre deux flasques solidaires de la structure du dispositif, et formant boîtier avec celui-ci de façon à contenir et à protéger les organes du système de jauges de contrainte. Ce boîtier comporte au moins une ouverture permettant le raccordement du dispositif à un organe complémentaire destiné à exploiter le captage par enregistrement et/ou affichage et/ou commande d'un dispositif extérieur. 



   Le boîtier peut avantageusement comporter une marque indiquant l'axe de symétrie du dispositif, de façon à permettre à l'opérateur d'en vérifier le bon alignement avec l'axe de l'effort mesuré. 



   On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées. On comprendra en particulier que, bien qu'on ait décrit un dispositif présentant une forme circulaire commode pour sa fabrication et son positionnement, une telle forme circulaire n'est pas nécessaire et le dispositif pourrait présenter toute autre forme convenable.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Dispositif capteur d'efforts à jauges de contrainte, constitué par une structure transmettant et canalisant des contraintes suivant une direction privilégiée, lesdites contraintes, résultant d'une force d'action et d'une force de réaction coaxiales, de sens contraires et dirigées l'une vers l'autre, étant transmises à une zone de captage de ladite structure qui est alignée sur le même axe, en un point extérieur à l'intervalle compris entre le point d'application de la force d'action et le point de réaction, caractérisé en ce que cette structure présente la forme d'une couronne (1, 11, 1") reliée à un moyeu (2, 2', 2") suivant un seul rayon constitué par un secteur (3, 3', 3") porteur d'un système de jauges de contrainte,

ladite structure canalisant les contraintes à capter, à partir d'un point d'application d'une force d'action (P) située à la périphérie de la couronne (1, l', 1"), vers ledit secteur (3, 3', 3") situé en position diamétralement opposée à ce point d'application par rapport à l'axe (4) portant la structure et fournissant la réaction à la force appliquée, ladite structure étant disposée sur l'axe porteur (4) de façon que ledit secteur s'aligne automatiquement dans l'axe des forces antagonistes d'action et de réaction.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux zones latérales (8, 8') de la couronne (1, 1'), situées de part et d'autre du plan de symétrie transversal du dispositif, comporte une section renforcée de façon à limiter l'effet de flexion appliqué à ces zones (8, 8') par l'antagonisme des forces d'action et de réaction.

3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en. ce que la structure transmettant et canalisant les contraintes présente une périphérie de section évidée conformée en cosse-coeur pour recevoir la boucle (5) d'un câble (6) auquel est appliquée la force d'action (P) à capter. <Desc/Clms Page number 7>

4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens complémentaires pour l'exploitation de la mesure de la force d'action appliquée au câble, à partir de l'enregistrement des contraintes canalisées par la structure et mesurées par les jauges.