Comparaison des bancs d’essai à chocs : Scotch-Yoke vs électromécanique (LUD)
Les bancs d’essai pour amortisseurs sont des outils essentiels pour évaluer les performances et la durabilité des amortisseurs dans divers véhicules. Le choix du type de mécanisme approprié pour un banc d’essai pour amortisseurs 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 pour amortisseurs avec actionneurs électromécaniques. Il est essentiel de comprendre les différences fondamentales entre ces systèmes afin de prendre une décision éclairée quant à la technologie la mieux adaptée 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 Scotch-Yoke s’articule autour d’un disque rotatif muni d’une goupille décalée qui s’engage dans un étrier coulissant. Lorsque le disque tourne, entraîné par un moteur électrique via une boîte de vitesses ou une transmission par courroie, la goupille décalée se déplace selon une trajectoire circulaire. La fourche, contrainte à un mouvement vertical, transforme ce mouvement rotatif en un mouvement linéaire alternatif. Cette transformation mécanique produit naturellement un mouvement sinusoïdal, qui est depuis longtemps la norme pour les essais de base des amortisseurs. La relation entre la rotation du disque et le mouvement de la fourche est fixée par la géométrie du système, ce qui crée un modèle d’essai prévisible et fiable.
Comment fonctionnent les bancs d’essai électromécaniques à chocs ?
Au contraire, les bancs d’essai électromécaniques représentent la pointe de la technologie en matière d’essais, grâce à une combinaison sophistiquée de servomoteurs et de vis de précision. Au cœur de ces systèmes se trouve un servomoteur qui fonctionne en conjonction avec un mécanisme à vis à billes. Cette intégration crée un système d’entraînement direct qui convertit le mouvement rotatif en un mouvement linéaire précis. La rotation du servomoteur entraîne la vis de précision, qui à son tour déplace un bloc porteur de haut en bas avec une précision exceptionnelle. Ce bloc porteur, relié à l’amortisseur, fournit le mouvement d’essai. Des systèmes de contrôle modernes surveillent et ajustent le mouvement en temps réel, permettant ainsi des profils d’essai complexes qui peuvent reproduire avec précision les conditions de conduite réelles.
STEP Lab a commercialisé cette technologie de pointe avec LUD, un banc d’essai électromécanique innovant qui illustre ces principes tout en comblant le fossé entre les machines d’essai électrodynamiques haut de gamme et les systèmes simples à couple Scotch. Le système offre des capacités d’essai robustes, notamment :
- Puissance du moteur : 20/28 CV
- Charge maximale à vitesse maximale : jusqu’à 20 kN
- Course variable : jusqu’à 350 mm
- Réplication des profils routiers
- Course et vitesse réglables par logiciel
Cette combinaison d’une conception mécanique robuste et de systèmes de contrôle avancés fait de LUD une solution idéale pour les fabricants qui recherchent des essais de chocs de qualité professionnelle sans la complexité et le coût des bancs d’essai haut de gamme.
Électromécanique ou Scotch-yoke : avantages et inconvénients
Les solutions électromécaniques offrent un niveau de contrôle et d’adaptabilité que les systèmes mécaniques traditionnels ont du mal à égaler. Leur approche à entraînement direct, combinée à une servocommande avancée, permet pratiquement tous les profils de mouvement, ce qui constitue un avantage essentiel pour tester les systèmes d’amortissement adaptatifs modernes ou développer des amortisseurs de nouvelle 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. De plus, leur nature électronique permet de modifier sans effort les profils d’essai, éliminant ainsi les réglages mécaniques et rendant le processus d’essai plus efficace et à l’épreuve du temps.
- Contrôle inégalé de la force et de la position tout au long de la course
- Profils de mouvement entièrement personnalisables pour les besoins de test complexes
- Peut nécessiter une formation spécialisée
- Investissement initial plus élevé
Les systèmes scotch-yoke, quant à eux, suivent un principe mécanique plus simple et établi de longue date. 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 à grand volume. Cependant, leur mouvement sinusoïdal fixe leur impose des limites inhérentes, réduisant leur flexibilité pour les exigences des essais modernes. Bien qu’ils offrent un investissement initial moindre et des exigences de contrôle plus simples, leur adaptabilité est fondamentalement limitée.
- Conception simple et éprouvée
- Investissement initial réduit
- Modèle de mouvement sinusoïdal rigide
- Adaptabilité limitée pour les scénarios de test 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 | 350 mm |
| Price | From €12,000 to €25,000 | Starting from €19,900 * |
Alors, quel système de test choisir ?
Le choix entre ces deux technologies doit reposer sur une compréhension claire de vos besoins en matière d’essais et de vos objectifs à long terme. À mesure que les essais automobiles continuent d’évoluer, les véhicules modernes s’appuient de plus en plus sur des systèmes de suspension sophistiqués qui exigent des solutions d’essais 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 sans difficulté d’un modèle de test à un autre les rend particulièrement adaptés à la recherche et à l’innovation. >Série LUD
Les considérations budgétaires vont au-delà du simple investissement initial. Si les systèmes à double coulisseau ont généralement un coût initial moins élevé, la situation financière à long terme est plus nuancée. Les systèmes électromécaniques, malgré leur investissement initial plus élevé, compensent souvent leurs coûts par des besoins de maintenance réduits et une flexibilité de test supérieure. En revanche, la simplicité mécanique des systèmes à double coulisseau peut entraîner des coûts de réparation moins élevés lorsque la maintenance est nécessaire, 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 à scotch-yoke dépend d’une évaluation minutieuse des exigences en matière d’essais, des contraintes budgétaires et des besoins à long terme en matière d’essais.
Les systèmes électromécaniques offrent une flexibilité et un contrôle précis inégalés, ce qui les rend idéaux pour les exigences de test sophistiquées et les applications de recherche. Les systèmes Scotch-yoke fournissent des solutions de test fiables et rentables, particulièrement adaptées aux tests de production à grand volume avec des paramètres constants. La compréhension de ces facteurs garantit que le système sélectionné fournira les capacités de test nécessaires tout en offrant une valeur ajoutée tout au long de sa durée de vie opérationnelle.
