Shock Dynos Compared: Scotch-Yoke vs Electromechanical (LUD)
Les bancs d’essai d’amortisseurs sont des outils essentiels pour évaluer les performances et la durabilité des amortisseurs de divers véhicules.
Le choix du bon type de mécanisme pour un banc à chocs peut avoir un impact significatif sur sa précision, son efficacité et son coût.
Cet article explore deux approches distinctes : Les bancs d’essai Scotch-Yoke et les machines d’essai d’amortisseurs avec actionneurs électromécaniques. Il est essentiel de comprendre les différences fondamentales entre ces systèmes pour prendre une décision éclairée sur la technologie qui répond le mieux à vos besoins en matière d’essais.
Comment fonctionnent les systèmes scotch-yoke ?
La distinction entre ces systèmes va bien au-delà de leurs principes de fonctionnement de base.
Le mécanisme du scotch-yoke s’articule autour d’un disque rotatif doté d’une goupille décalée qui s’engage dans un étrier coulissant.
Lorsque le disque tourne, entraîné par un moteur électrique au moyen d’un réducteur ou d’une courroie, la tige de décalage se déplace sur une trajectoire circulaire.
L’étrier, limité à un mouvement vertical, transforme ce mouvement rotatif en un mouvement de va-et-vient linéaire.
Cette transformation mécanique produit naturellement un mouvement sinusoïdal, qui a longtemps été la norme pour les essais de base des amortisseurs.
La relation entre la rotation du disque et le mouvement de l’étrier est fixée par la géométrie du système, ce qui crée un modèle de test prévisible et fiable.
How do electromechanical shock dynos work?
Instead, electromechanical shock dynos represent the cutting edge of testing technology, employing a sophisticated combination of servo motors and precision screws. At the heart of these systems lies a servo motor that works in conjunction with a ball screw mechanism. This integration creates a direct drive system that converts rotary motion into precise linear movement. The servo motor’s rotation drives the precision screw, which in turn moves a carrier block up and down with exceptional accuracy. This carrier block, connected to the shock absorber, provides the testing motion. Modern control systems monitor and adjust the motion in real-time, allowing for complex testing profiles that can precisely replicate real-world driving conditions.
STEP Lab has brought this advanced technology to market with LUD, an innovative electromechanical shock dyno that exemplifies these principles while bridging the gap between high-end electrodynamic testing machines and simple Scotch-yoke systems. The system offers robust testing capabilities including:
- Motor power: 20/28 HP
- Peak load@Peak speed: Up to 20 kN
- Variable stroke: Up to 250 mm
- Road profiles replication
- Stroke and Speed adjustable by software
This combination of robust mechanical design and advanced control systems makes LUD an ideal solution for manufacturers seeking professional-grade shock testing without the complexity and cost of high-end test benches.
Electromécanique ou Scotch-Yoke : Avantages et inconvénients
Les solutions électromécaniques offrent un niveau de contrôle et d’adaptabilité que les systèmes mécaniques traditionnels peinent à égaler.
Leur approche d’entraînement direct, combinée à une servocommande avancée, permet d’obtenir pratiquement n’importe quel profil de mouvement – un avantage essentiel pour tester les systèmes d’amortissement adaptatifs modernes ou pour développer les amortisseurs de la prochaine génération.
Grâce à un contrôle précis de la force et de la position tout au long de la course, ces systèmes peuvent reproduire les conditions de conduite réelles avec une précision inégalée. En outre, leur nature électronique permet de modifier sans effort les profils d’essai, ce qui élimine les réglages mécaniques et rend le processus d’essai plus efficace et à l’épreuve du temps.
- Contrôle inégalé de la force et de la position sur toute la course
- Profils de mouvement entièrement personnalisables pour les besoins de tests complexes
- Peut nécessiter une formation spécialisée
- Investissement initial plus élevé
Les systèmes Scotch-Yoke, quant à eux, suivent un principe mécanique plus simple et plus ancien.
Leur fiabilité et leur capacité à fonctionner à haute fréquence en font un choix pratique pour les essais de durabilité et les environnements de production en grande quantité.
Cependant, leur modèle de mouvement sinusoïdal fixe impose des limites inhérentes, réduisant leur flexibilité pour les exigences de test modernes.
Bien qu’ils offrent un investissement initial plus faible et des exigences de contrôle plus simples, leur adaptabilité est fondamentalement limitée.
- Un design simple et bien établi
- Investissement initial moins élevé
- Modèle de mouvement sinusoïdal rigide
- Adaptabilité limitée aux scénarios de tests avancés
| Feature | Scotch-Yoke | LUD |
|---|---|---|
| Stroke | Fixed / Mechanically adjustable | Fully variable via software |
| Cycle types | Sinusoidal only | Sinusoidal, triangular, etc. (software programmable) |
| Load vs Peak velocity |  Extremely low |  Comparable to load at maximum speed |
| Road profile reproduction | No | Yes |
| Data acquisition and control electronics | Typically low-end | Test Center by STEP Lab – same as high-end machines (HUD/XUD) |
| Available stroke | Max 100 / 150 mm | 250 mm |
| Price | Systems range from €12,000 to €25,000 | Contact us for pricing! |
Quel système de test dois-je choisir ?
Le choix entre ces deux technologies doit être basé sur une compréhension claire de vos besoins en matière de tests et de vos objectifs à long terme.
Alors que les essais automobiles continuent d’évoluer, les véhicules modernes reposent de plus en plus sur des systèmes de suspension sophistiqués qui exigent des solutions d’essai précises et adaptables.
Les systèmes électromécaniques se distinguent dans les environnements de développement où l’amortissement adaptatif nécessite une évaluation complète dans un large éventail de conditions.
Leur capacité à reproduire des profils routiers complexes et à passer en toute transparence d’un modèle à l’autre les rend particulièrement adaptés à la recherche et à l’innovation.
>LUD Series
Les considérations budgétaires vont au-delà de l’investissement initial.
Si les systèmes Scotch-yoke sont généralement moins coûteux au départ, la situation financière à long terme est plus nuancée.
Les systèmes électromécaniques, malgré leur investissement initial plus élevé, compensent souvent les coûts par des besoins de maintenance moindres et une flexibilité d’essai supérieure.
En revanche, la simplicité mécanique des systèmes Scotch-Yoke peut entraîner des coûts de réparation moins élevés en cas d’entretien, mais leur usure mécanique inhérente peut entraîner des besoins d’entretien plus fréquents au fil du temps.
Machine d’essai électromécanique pour amortisseurs – LUD
Conclusion
Le choix entre les bancs d’essai électromécaniques et les bancs d’essai Scotch-Yoke dépend d’une évaluation minutieuse des exigences en matière d’essais, des contraintes budgétaires et des besoins en matière d’essais à long terme.
Les systèmes électromécaniques offrent une flexibilité inégalée et un contrôle précis, ce qui les rend idéaux pour les tests sophistiqués et les applications de recherche.
Les systèmes Scotch-Yoke constituent des solutions d’essai fiables et rentables, particulièrement adaptées aux essais de production en grande quantité avec des paramètres constants. La compréhension de ces facteurs permet de s’assurer que le système sélectionné fournira les capacités d’essai nécessaires tout en offrant une valeur ajoutée tout au long de sa durée de vie.
