FR2938060A1

FR2938060A1 - Screw/nut system's constraints measuring device for two sheet assembly, has voltage sensor interposed between guiding unit and washer to provide value representing axial voltage independent from forces exerted on washer and another washer

Info

Publication number: FR2938060A1
Application number: FR0806217A
Authority: FR
Inventors: Christophe Delcher
Original assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Current assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-05-07
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: FR2938060B1

Abstract

The device (46) has a measuring cell (52) mounted between a support washer (48) and another support washer (50). The washers are axially and rotatively connected by the cell. A hydrostatic translational guiding unit (56) is mounted on the latter washer opposite to the former washer. A voltage sensor (58) is interposed between the guiding unit and the former washer for providing a value representing axial voltage independent from couple of forces exerted on the washers.

Description

1 Dispositif de mesure de contraintes d'un système vis/écrou 1 Device for measuring the stresses of a screw / nut system

La présente invention se rapporte un dispositif de mesure de contraintes d'un système vis/écrou lorsque ce dernier est mis en tension durant la rotation de la vis à l'intérieur de l'écrou. Des dispositifs de mesure connus permettent de mesurer les caractéristiques d'un système vis/écrou comprenant une tige filetée équipée d'une tête, communément appelé vis, et un écrou. La difficulté pour mesurer ces caractéristiques réside dans le couplage des efforts de traction axiale qui s'exercent sur la tige vis-à-vis des efforts de couple lorsque la tige filetée est entraînée en rotation à l'intérieur de l'écrou par l'intermédiaire de la tête. En effet, lorsqu'un assemblage percé d'un orifice, est maintenu au moyen d'un tel système vis/écrou, la tige filetée est introduite dans l'orifice, la tête étant maintenue en appui contre le bord de l'orifice, tandis que l'écrou est vissé autour de l'extrémité libre de la tige filetée pour venir s'appuyer contre le bord opposé de l'orifice. Lorsque la tête est entraînée en rotation, tandis que l'écrou est maintenu en position fixe, pour qu'ils forment étau en se rapprochant l'un de l'autre, le couple de serrage, introduit par l'intermédiaire à la tête, se répartit dans le système à deux niveaux ; sous la tête de vis en friction contre le bord, et dans le filetage en prise dans l'écrou, et il provoque simultanément la mise en tension axiale de la tige du système. Aussi, lors du serrage, le système vis/écrou est soumis simultanément à une contrainte de traction axiale et une contrainte de torsion. Dans le but d'optimiser le dimensionnement des assemblages vissés, il est nécessaire de maîtriser plus complètement la relation couple/tension globale imprimée au système ainsi que le couple généré par la partie filetée en prise dans l'écrou qui elle-même induit la torsion de la tige. Les dispositifs de mesure connus permettent de mesurer le couple global de serrage et simultanément la tension axiale générée dans la tige. Pour mesurer le couple généré par les frottements de la tête contre le bord de l'orifice pratiqué dans l'assemblage, on intègre généralement des capteurs dans l'assemblage. Cependant, ces capteurs sont soumis par nature, à de fortes contraintes de compression dues au serrage. Aussi, la mesure du couple N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 est-elle perturbée fortement par les contraintes axiales. Et de fait, les dispositifs de mesure actuels révèlent certaines incohérences dans le résultat des mesures. En effet, lorsque l'on mesure avec le système précité, le couple d'efforts généré par les frottements de la tête contre le bord de l'orifice avec, dans un premier cas une lubrification du filetage en prise dans l'écrou et dans un second cas, une absence de lubrification, on observe des résultats différents. Alors qu'en réalité, la résistance aux frottements de la tête contre le bord devrait être identique, quelle que soit la nature des frottements entre la partie filetée en prise dans l'écrou. Aussi, la difficulté réside dans l'interaction de la tension axiale qui s'exerce sur la tige et de la mesure du couple de la tête vis-à-vis du bord de l'orifice. Aussi, il a été imaginé des dispositifs mécaniques permettant de découpler, autant que faire se peut, la tension axiale qui s'exerce dans la tige lors du serrage, des couples de forces générés d'une part, par la friction de la tête contre le bord de l'orifice et d'autre part, par la friction de la vis en prise dans l'écrou. On pourra se reporter au document EP 987 532, lequel décrit un tel dispositif. Il y est notamment décrit une cellule de mesure tubulaire présentant une douille déformable. Cette douille présente des évidements oblongs parallèles ménageant, a priori, des portions insensibles à la tension axiale. Les capteurs de mesure de couple sont alors intégrés dans ces portions insensibles à la tension axiale. Cependant, la déformation de la douille engendrée par le serrage du système vis/écrou provoque nécessairement une perturbation de la portion comprise entre les deux évidements oblongs parallèles. Par conséquent, le découplage des efforts de tension et de couple de serrage n'est pas parfait. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un dispositif de mesures de contraintes d'un système vis/écrou qui permette d'obtenir un meilleur découplage des efforts de tension et de couple de serrage du système. The present invention relates to a device for measuring the stresses of a screw / nut system when the latter is put in tension during the rotation of the screw inside the nut. Known measuring devices make it possible to measure the characteristics of a screw / nut system comprising a threaded rod equipped with a head, commonly called a screw, and a nut. The difficulty in measuring these characteristics lies in the coupling of the axial tensile forces exerted on the rod with respect to the torque forces when the threaded rod is rotated inside the nut by the intermediate of the head. Indeed, when an assembly pierced with an orifice, is held by means of such a screw / nut system, the threaded rod is inserted into the orifice, the head being held in abutment against the edge of the orifice, while the nut is screwed around the free end of the threaded rod to come to bear against the opposite edge of the orifice. When the head is rotated, while the nut is held in a fixed position, so that they form vise closer to each other, the tightening torque, introduced through the head, is distributed in the two-tier system; under the screw head friction against the edge, and in the thread engaged in the nut, and it simultaneously causes the axial tension of the rod of the system. Also, during tightening, the screw / nut system is simultaneously subjected to an axial tensile stress and a torsion stress. In order to optimize the dimensioning of the screwed connections, it is necessary to control more completely the overall torque / voltage relation printed on the system as well as the torque generated by the threaded part engaged in the nut which itself induces torsion. of the stem. Known measuring devices make it possible to measure the overall tightening torque and simultaneously the axial tension generated in the rod. To measure the torque generated by the friction of the head against the edge of the orifice made in the assembly, sensors are generally incorporated into the assembly. However, these sensors are subject by nature to high compressive stresses due to clamping. Also, the torque measurement N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 is strongly disturbed by the axial stresses. And indeed, current measurement devices reveal some inconsistencies in the outcome of the measurements. Indeed, when measuring with the aforesaid system, the torque generated by the friction of the head against the edge of the orifice with, in a first case lubrication thread engaged in the nut and in a second case, a lack of lubrication, different results are observed. While in reality, the resistance to friction of the head against the edge should be identical, regardless of the nature of the friction between the threaded portion engaged in the nut. Also, the difficulty lies in the interaction of the axial tension exerted on the rod and the measurement of the torque of the head vis-à-vis the edge of the orifice. Also, it has been devised mechanical devices for decoupling, as much as possible, the axial tension exerted in the rod during tightening, torque forces generated on the one hand, by the friction of the head against the edge of the orifice and secondly, by the friction of the screw engaged in the nut. Reference can be made to EP 987 532, which describes such a device. In particular, there is described a tubular measuring cell having a deformable sleeve. This sleeve has parallel oblong recesses leaving, a priori, portions insensitive to the axial tension. The torque measurement sensors are then integrated in these portions that are insensitive to the axial tension. However, the deformation of the bushing caused by the tightening of the screw / nut system necessarily causes a disturbance of the portion between the two parallel oblong recesses. Therefore, the decoupling of the tension and tightening forces is not perfect. Also, a problem that arises and that the present invention aims to solve is to provide a device for measuring the stresses of a screw / nut system that makes it possible to obtain a better decoupling of the tension and tightening torque forces of the system. .

Dans le but de résoudre ce problème, la présente invention propose un dispositif de mesure de contraintes d'un système vis/écrou, ledit système vis/écrou comprenant une tige munie d'une tête et un écrou, ladite tige présentant une extrémité filetée opposée à ladite tête et apte à être vissée à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant deux rondelles d'appui et une N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 cellule de mesure montée en entretoise entre lesdites rondelles d'appui, lesdites rondelles d'appui étant liées en rotation et axialement par ladite cellule de mesure, ladite cellule de mesure étant destinée à être traversée librement par ladite tige tandis que lesdites rondelles d'appui reçoivent respectivement en appui, ladite tête et ledit écrou en formant étau, ladite cellule de mesure comprenant des moyens de mesure de tension axiale et des moyens de mesure de couple de forces, destinés à fournir respectivement des valeurs indépendantes représentatives de la tension axiale et du couple de forces qui s'exercent sur lesdites rondelles d'appui lorsque ladite tige est entraînée en io rotation par rapport audit écrou pour former étau. Selon l'invention, lesdits moyens de mesure de tension axiale comprennent : des moyens de guidage hydrostatiques en translation montés sur l'une desdites rondelles d'appui en regard de l'autre desdites rondelles d'appui et, un capteur de tension interposé entre lesdits moyens de guidage hydrostatiques en translation et is ladite autre rondelle d'appui pour fournir une valeur représentative de ladite tension axiale indépendante du couple de forces qui s'exerce sur lesdites rondelles. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre de moyens de guidage hydrostatiques pour guider en translation l'une desdites 20 rondelles d'appui lorsqu'une tension axiale s'exerce sur les deux rondelles d'appui et qu'elles tendent à être entraînées en rotation l'une par rapport à l'autre. Avantageusement, lesdits moyens de guidage hydrostatiques en translation sont aptes à transmettre audit capteur de tension, la tension axiale qui s'exerce sur lesdites rondelles lorsque l'extrémité filetée de la tige est 25 entraînée en rotation à travers l'écrou, et une fraction sensiblement nulle dudit couple de forces qui s'exerce sur lesdites rondelles et qui précisément, tend à les entraîner en rotation l'une par rapport à l'autre. En effet, les moyens de guidage hydrostatiques, et en particulier les butées hydrostatiques, permettent d'entraîner deux éléments l'un contre l'autre en translation sans générer de 30 frottements. De la sorte, les seules forces de tension qui s'exercent sur les rondelles d'appui résultant de la tension qui s'exerce dans la tige lors du serrage, sont-elles transmises au capteur de tension sans que celui-ci ne subisse d'efforts de couple. Par conséquent, le signal donné par ce capteur de tension est-il représentatif du seul effort de tension qui s'exerce sur la tige. N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, lesdits moyens de mesure de couple de forces comprennent : des moyens de guidage hydrostatiques en translation supplémentaires montés sur l'une desdites rondelles d'appui en regard de l'autre desdites rondelles d'appui s ; et, un capteur de couple solidaire desdits moyens de guidage hydrostatiques en translation supplémentaires et de ladite autre rondelle d'appui pour fournir une valeur représentative dudit couple de forces indépendante de ladite tension axiale qui s'exerce sur lesdites rondelles d'appui. Ainsi, de la même façon que pour le capteur de tension, grâce aux moyens de guidage hydrostatiques en io translation supplémentaires, seul un couple de forces est transmis au capteur de couple tandis qu'aucun effort de tension axiale, perpendiculaire aux forces dudit couple, ne lui est imprimé. En effet, lesdits moyens de guidage hydrostatiques en translation supplémentaires que l'on décrira plus en détail dans la suite de la description, sont aptes à transmettre audit capteur de 15 couple, le couple de forces qui s'exerce sur lesdites rondelles lorsque l'extrémité filetée de la tige est entraînée en rotation à travers l'écrou, et une fraction nulle ou sensiblement nulle de la tension axiale qui s'exerce sur lesdites rondelles. De la sorte, le couple de forces qui s'exerce sur lesdites rondelles d'appui est mécaniquement totalement découplé de l'effort de tension 20 axiale qui s'exerce précisément sur ces rondelles d'appui. Et en conséquence, les signaux fournis, d'une part par le capteur de tension axiale et d'autre part par le capteur de couple, sont-ils respectivement représentatifs de la tension axiale réelle qui s'exerce sur la tige et du couple de serrage réelle qui s'exerce sur l'écrou ou sur la tête. 25 Selon une première variante d'exécution de l'invention, ledit système vis/écrou est apte à être installé de manière à ce que ledit écrou vienne en appui contre ladite une desdites rondelles d'appui recevant lesdits moyens de guidage hydrostatiques en translation, tandis que ladite tête prend appui contre ladite autre desdites rondelles d'appui, et ladite une desdites rondelles d'appui 30 comprend des premiers moyens de blocage en rotation dudit écrou, pour pouvoir entraîner ladite tête en rotation par rapport à ladite autre desdites rondelles d'appui, et de manière à ce que ledit capteur de couple fournisse une valeur représentative dudit couple de forces généré par des frottements de ladite extrémité filetée à l'intérieur dudit écrou. En effet, selon cette première N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 variante, lorsque la tête est entraînée en rotation, l'extrémité filetée de la tige est entraînée en rotation à l'intérieur de l'écrou, et le capteur de couple fournit alors une mesure du couple généré par les frottements de l'extrémité filetée à travers l'écrou, tandis que le capteur de tension fournie une mesure de la tension axiale qui s'exerce dans la tige. La mesure de couple et la mesure de tension axiale sont bien évidemment indépendantes l'une de l'autre. Par ailleurs, on observera que la tête est entraînée en frottement contre ladite autre desdites rondelles d'appui, sans qu'aucune mesure de ce couple de frottement ne soit possible. In order to solve this problem, the present invention proposes a device for measuring the stresses of a screw / nut system, said screw / nut system comprising a rod provided with a head and a nut, said rod having an opposite threaded end. to said head and adapted to be screwed through said nut, said device comprising two bearing washers and an N / Ref: 20964 Latest version: 06/11/08 measuring cell mounted as a spacer between said support washers, said bearing washers being rotatably and axially connected by said measuring cell, said measuring cell being intended to be traversed freely by said rod while said bearing washers respectively receive in abutment, said head and said nut forming a vice said measuring cell comprising axial tension measuring means and force torque measuring means for supplying independent values respectively. Representative of the axial tension and the torque of forces exerted on said bearing washers when said rod is rotated relative to said nut to form vice. According to the invention, said axial tension measuring means comprise: translational hydrostatic guide means mounted on one of said support washers facing the other of said support washers and, a voltage sensor interposed between said hydrostatic guide means in translation and is said other support washer to provide a value representative of said axial tension independent of the torque of forces exerted on said washers. Thus, a feature of the invention lies in the implementation of hydrostatic guide means for guiding in translation one of said support washers when an axial tension is exerted on the two bearing washers and that they tend to be rotated relative to each other. Advantageously, said hydrostatic translation guide means are able to transmit to said voltage sensor, the axial tension exerted on said washers when the threaded end of the rod is rotated through the nut, and a fraction substantially zero of said pair of forces exerted on said washers and which, in fact, tends to rotate them relative to each other. In fact, the hydrostatic guide means, and in particular the hydrostatic stops, make it possible to drive two elements against each other in translation without generating friction. In this way, are the only tension forces exerted on the bearing washers resulting from the tension exerted in the rod during tightening, are they transmitted to the voltage sensor without it being subjected couple efforts. Therefore, the signal given by this voltage sensor is representative of the single tension force exerted on the rod. N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 According to a particularly advantageous embodiment of the invention, said force torque measuring means comprise: additional hydrostatic translation guide means mounted on the one of said bearing washers facing the other of said support washers s; and, a torque sensor secured to said additional hydrostatic translation guide means and said other support washer to provide a value representative of said torque independent of said axial tension exerted on said support washers. Thus, in the same way as for the voltage sensor, thanks to the additional hydrostatic translation guide means, only a pair of forces is transmitted to the torque sensor while no axial tension force, perpendicular to the forces of said torque, not printed to him. Indeed, said additional hydrostatic translation guide means which will be described in more detail in the following description, are able to transmit to said torque sensor, the torque of forces exerted on said washers when the threaded end of the rod is rotated through the nut, and a zero or substantially zero fraction of the axial tension exerted on said washers. In this way, the torque of forces exerted on said support washers is mechanically totally uncoupled from the axial tension force exerted precisely on these bearing washers. And consequently, are the signals supplied on the one hand by the axial tension sensor and on the other hand by the torque sensor, respectively representative of the actual axial tension exerted on the rod and the torque of actual tightening on the nut or on the head. According to a first variant embodiment of the invention, said screw / nut system is capable of being installed in such a way that said nut comes to bear against said one of said bearing washers receiving said hydrostatic translation guide means in translation, while said head bears against said other one of said support washers, and said one of said support washers 30 comprises first rotational locking means of said nut, to be able to drive said head in rotation relative to said other of said washers support, and in such a way that said torque sensor provides a value representative of said force torque generated by friction of said threaded end within said nut. Indeed, according to this first variant, when the head is rotated, the threaded end of the rod is rotated inside the nut, and the torque sensor then provides a measurement of the torque generated by the friction of the threaded end through the nut, while the voltage sensor provides a measure of the axial tension exerted in the rod. The torque measurement and the axial tension measurement are of course independent of each other. Furthermore, it will be observed that the head is driven in friction against said other of said support washers, without any measurement of this friction torque is possible.

En revanche, selon une deuxième variante d'exécution, visant précisément à mesurer ce couple de frottement entre la tête et la rondelle d'appui, ledit système vis/écrou est apte à être installé de manière à ce que ladite tête vienne en appui contre ladite une desdites rondelles d'appui recevant lesdits moyens de guidage hydrostatiques en translation, tandis que ledit écrou prend appui contre ladite autre desdites rondelles d'appui, et ladite autre desdites rondelles d'appui comprend des seconds moyens de blocage en rotation dudit écrou, pour pouvoir entraîner ladite tête en rotation par rapport à ladite une desdites rondelles d'appui, et de manière à ce que ledit capteur de couple fournisse une valeur représentative dudit couple de forces généré par des frottements de ladite tête contre ladite une desdites rondelles d'appui. De la sorte, au moyen d'un même dispositif conforme à l'invention, et en mettant en oeuvre les deux variantes d'exécution précitées, on peut mesurer successivement, d'une part le couple résistant de l'extrémité filetée à l'intérieur de l'écrou simultanément avec l'effort de tension qui s'exerce dans la tige, et d'autre part, en retournant le système vis/écrou on peut mesurer le couple résistant exercé par la tête contre la rondelle d'appui avec l'effort de tension qui s'exerce dans la tige. Ainsi, les caractéristiques mécaniques du système vis/écrou sont-elles déterminées. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif de mesure conforme à l'invention comprend en outre des moyens de mesure d'un couple de force total exercé sur ledit écrou ou sur ladite tête pour entraîner en rotation ladite tige par rapport audit écrou. Ces moyens de mesure permettent de s'affranchir par exemple, de la mesure du couple résistant de la tête contre la rondelle d'appui, puisque le couple de force total est sensiblement égal à la N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 somme du couple résistant de l'extrémité filetée à l'intérieur de l'écrou et du couple résistant généré par les frottements de la tête contre la rondelle d'appui. Aussi, par différence on obtient ce couple résistant sous tête. Avantageusement, le dispositif de mesure comprend au moins un groupe de pression hydraulique permettant d'alimenter lesdits moyens de guidage hydrostatiques à pression constante. Ce type de groupe de pression hydraulique est plus aisé à mettre en oeuvre, car moins volumineux, que les groupes de pression fonctionnant à débit constant. En outre, lesdits moyens de mesure de tension axiale et lesdits moyens ~o de mesure de couple de forces comprennent préférentiellement des jauges de contrainte, par exemple des jauges d'extensiométrie. Par ailleurs, le dispositif de mesure selon l'invention, comprend des moyens d'enregistrement reliés auxdits moyens de mesure de tension axiale et auxdits moyens de mesure de couple de forces, pour enregistrer 15 simultanément lesdites valeurs représentatives de la tension axiale et du couple de forces durant l'entraînement en rotation de la tige filetée à l'intérieur de l'écrou. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de 20 l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un système vis/écrou monté dans un assemblage; - la Figure 2 est un diagramme illustrant la valeur du couple en fonction de 25 la tension d'un système vis/écrou lors de serrage ; - la Figure 3 est un schéma fonctionnel général du dispositif de mesure conforme à l'invention, selon un premier mode de mise en oeuvre; - la Figure 4A est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de mesure selon le schéma fonctionnel illustré sur la Figure 3 ; 30 - la Figure 4B est une vue de face du dispositif de mesure représenté sur la figure 4A selon la flèche IVB ; et, - la Figure 5 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de mesure conforme à l'invention selon un second mode de mise en oeuvre. N/Réf :20964 Demière version du 06/11/08 La Figure 1 illustre en coupe axiale un système vis/écrou 10 installé dans un assemblage de deux tôles 12, 14 à travers un perçage 16. Le système vis/écrou comporte une tige 18 munie à l'une de ses extrémités d'une tête 20 et présentant à l'autre de ses extrémités libre un filetage 22. L'extrémité libre s filetée 22 est vissée dans un écrou 24. La tête 20 est en appui contre le bord 26 dans le pourtour du perçage 16 de l'une des deux tôles 12, tandis que l'écrou 24 est en appui contre le bord opposé 28 du perçage 16 de l'autre tôle 14. Usuellement, l'écrou 24 est maintenu en position fixe, tandis que la tête 20 est entraînée en rotation de manière à former étau en comprimant les deux lo tôles 12, 14 l'une contre l'autre. Au fur et à mesure du serrage, le couple de rotation global imprimé à la tête 20 résulte essentiellement du couple résistant lié aux frottements de la tête 20 contre le bord 26 et du couple de frottement de l'extrémité filetée 22 en prise dans l'écrou 24. Simultanément, une tension axiale F est générée axialement dans la tige 18. 15 La difficulté de dimensionnement des systèmes vis/écrou réside dans la difficulté pour maîtriser la relation couple/tension globale du système et pour en dissocier le couple généré par la partie filetée dans l'écrou, laquelle génère une torsion dans la tige. On se reportera au diagramme représenté à la figure 2, laquelle présente 20 des courbes couple/tension d'un système vis/écrou obtenues grâce à des dispositifs de mesure selon l'art antérieur. D'abord on observera que la tension axiale qui s'exerce sur la tige est proportionnelle au couple. En outre, le couple global exercé sur la tête, et représenté par la courbe supérieure 30 est sensiblement supérieur au double du couple résultant de la friction de la tête 25 contre le bord du perçage. Par ailleurs, le diagramme met en lumière l'incohérence des mesures réalisées par ces dispositifs selon l'art antérieur, puisque la courbe inférieure 32 illustre la mesure du couple de frottement de la tête contre le bord du perçage lorsque l'extrémité filetée de la tige est lubrifiée tandis que la courbe intermédiaire 34 est représentative de la même mesure en 30 l'absence de lubrification. Théoriquement, quelque soit la lubrification ces mesures devraient être identiques. Aussi, le dispositif de mesure de contrainte conforme à l'invention, met en oeuvre des moyens hydrostatiques qui permettent précisément de s'affranchir des interactions entre les efforts de tension et les couples de forces, lesquelles N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 provoquent précisément la perturbation des dispositifs de mesure selon l'art antérieur. On se reportera à la figure 3 montrant le principe de fonctionnement simplifié d'un tel dispositif. On the other hand, according to a second variant of execution, aimed precisely at measuring this friction torque between the head and the support washer, said screw / nut system is able to be installed in such a way that said head bears against said one of said support washers receiving said hydrostatic guide means in translation, while said nut bears against said other one of said support washers, and said other of said support washers comprises second means for locking said nut in rotation, to be able to drive said head in rotation with respect to said one of said support washers, and so that said torque sensor provides a value representative of said pair of forces generated by friction of said head against said one of said washers; support. In this way, by means of the same device according to the invention, and by implementing the two aforementioned alternative embodiments, it is possible to successively measure, on the one hand, the resisting torque of the threaded end to the inside the nut simultaneously with the tension force exerted in the rod, and secondly, by turning the screw / nut system, it is possible to measure the resisting torque exerted by the head against the support washer with the tension force exerted in the rod. Thus, the mechanical characteristics of the screw / nut system are determined. According to a preferred embodiment of the invention, the measuring device according to the invention further comprises means for measuring a total force torque exerted on said nut or on said head to rotate said rod. relative to said nut. These measuring means make it possible to overcome, for example, the measurement of the resistive torque of the head against the support washer, since the total force torque is substantially equal to the N / Ref: 20964 Latest version of: 06 / 11/08 sum of the resisting torque of the threaded end inside the nut and the resistive torque generated by the friction of the head against the support washer. Also, by difference we obtain this resistant torque under head. Advantageously, the measuring device comprises at least one hydraulic pressure group for supplying said hydrostatic guide means at constant pressure. This type of hydraulic pressure group is easier to implement, because less voluminous, the pressure groups operating at constant flow. In addition, said axial tension measuring means and said force torque measurement means ~ o preferably comprise strain gauges, for example strain gages. Furthermore, the measuring device according to the invention comprises recording means connected to said axial tension measuring means and to said force torque measuring means, for simultaneously recording said representative values of the axial tension and the torque. of forces during the rotational drive of the threaded rod inside the nut. Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of indication but not limitation, with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic axial sectional view of a screw / nut system mounted in an assembly; FIG. 2 is a diagram illustrating the value of the torque as a function of the tension of a screw / nut system during tightening; - Figure 3 is a general block diagram of the measuring device according to the invention, according to a first embodiment; - Figure 4A is a schematic axial sectional view of a measuring device according to the block diagram shown in Figure 3; Figure 4B is a front view of the measuring device shown in Figure 4A along arrow IVB; and - Figure 5 is a schematic axial sectional view of a measuring device according to the invention according to a second embodiment. N / Ref: 20964 Last version of 06/11/08 Figure 1 illustrates in axial section a screw / nut system 10 installed in an assembly of two sheets 12, 14 through a bore 16. The screw / nut system comprises a rod 18 provided at one of its ends with a head 20 and having at the other of its free ends a thread 22. The threaded free end 22 is screwed into a nut 24. The head 20 bears against the edge 26 in the perimeter of the bore 16 of one of the two sheets 12, while the nut 24 bears against the opposite edge 28 of the bore 16 of the other sheet 14. Usually, the nut 24 is held in position. fixed position, while the head 20 is rotated so as to form vise by compressing the two lo sheets 12, 14 against each other. As and when tightening, the overall rotational torque printed at the head 20 is essentially the result of the resistant torque related to the friction of the head 20 against the edge 26 and the friction torque of the threaded end 22 engaged in the At the same time, an axial tension F is generated axially in the rod 18. The difficulty in sizing the screw / nut systems lies in the difficulty of controlling the overall torque / voltage relationship of the system and to separate the torque generated by the system. threaded portion in the nut, which generates a twist in the rod. Reference is made to the diagram shown in FIG. 2, which shows torque / voltage curves of a screw / nut system obtained by means of measuring devices according to the prior art. Firstly, it will be observed that the axial tension exerted on the rod is proportional to the torque. In addition, the overall torque exerted on the head, and represented by the upper curve 30 is substantially greater than twice the torque resulting from the friction of the head 25 against the edge of the bore. Moreover, the diagram highlights the inconsistency of the measurements made by these devices according to the prior art, since the lower curve 32 illustrates the measurement of the friction torque of the head against the edge of the bore when the threaded end of the The rod is lubricated while the intermediate curve 34 is representative of the same measurement in the absence of lubrication. Theoretically, whatever the lubrication, these measures should be identical. Also, the constraint measuring device according to the invention implements hydrostatic means which make it possible precisely to overcome the interactions between the tension forces and the force torques, which N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 precisely cause the disturbance of measuring devices according to the prior art. Reference is made to FIG. 3 showing the simplified operating principle of such a device.

Le système vis/écrou représenté sur la Figure 3 comporte une tige 38 pourvue d'une tête 40 et qui présente une extrémité filetée 42 vissée dans un écrou 44. Le dispositif de mesure 46 comporte deux rondelles d'appui, une première rondelle d'appui 48 contre laquelle la tête 40 prend appui et à l'opposé, une seconde rondelle d'appui 50 contre laquelle prend appui l'écrou 44. Le dispositif de mesure 46 comprend en outre, une cellule de mesure 52 installée en entretoise, entre les deux rondelles d'appui 48, 50. La tige 38 s'étend librement à travers la cellule de mesure 52 et la tête 40 est susceptible d'être entraînée en rotation autour de l'axe A, tandis que l'écrou 44, en appui contre la rondelle d'appui 50, est précisément lié en rotation à 15 cette rondelle d'appui 50 par l'intermédiaire d'un ergot de blocage 54. La seconde rondelle d'appui 50 est équipée de premiers moyens de guidage hydrostatiques en translation 56 reliés par l'intermédiaire d'un capteur de tension axiale 58 à la première rondelle d'appui 48. Par ailleurs, la seconde rondelle d'appui 50 est équipée de seconds moyens de guidage hydrostatiques 20 en translation 60. Ces derniers sont reliés à un capteur de couple de forces 62 solidaire de la première rondelle d'appui 48. On observera que le capteur de tension axiale 58 ou le capteur de couple de forces 62, inclus des jauges d'extensiométrie ou bien des capteurs piézoélectriques. Ainsi, lorsque la tête 40 est entraînée en rotation autour de l'axe A de la 25 tige 38, l'extrémité filetée 42 est entraînée en rotation pour être vissée à travers l'écrou 44. Ce dernier est solidaire en rotation de la première rondelle d'appui 48 par l'intermédiaire du capteur de couple de forces 62 et des seconds moyens de guidage hydrostatiques en translation 60. Aussi, au fur et à mesure de l'entraînement en rotation de la tête 40, la tête 40 et l'écrou 44 se 30 rapprochent l'un de l'autre et forment étau en exerçant une tension axiale T sur la tige 38. Cette tension axiale est reprise par les rondelles d'appui 48, 50. Par conséquent, la seconde rondelle d'appui 50 vient en appui axial contre les premiers moyens de guidage hydrostatiques en translation 56 et ces derniers transmettent intégralement cette tension axiale au capteur de tension axiale 58. N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 En revanche, la seconde rondelle d'appui 50 tend à être entraînée en rotation par rapport aux premiers moyens de guidage hydrostatiques en translation 56, mais aucun couple de rotation n'est transmis précisément grâce aux caractéristiques de ces moyens de guidage hydrostatiques. En effet, ces moyens permettent d'entraîner des surfaces en appui l'une contre l'autre sans frottement par l'intermédiaire d'un film fluide comme on l'expliquera ci-après. De la sorte, le capteur de tension axiale 58 ne subit que des contraintes axiales de compression et aucune contrainte de couple, et il révèle la valeur de l'effort de tension qui s'exerce dans la tige 38 sans que le couple de frottement n'interfère ~o dans la mesure. Avantageusement, et de son côté, la mesure du couple de frottement de l'extrémité filetée 42 à travers l'écrou 44 est réalisée grâce au capteur de couple 62. Toutefois, grâce aux seconds moyens de guidage hydrostatiques en translation 60 qui permettent de transmettre un couple de forces au capteur de 15 couple 62, résultant du couple de frottements de l'extrémité libre filetée 42 à l'intérieur de l'écrou 44, sans transmettre de contrainte axiale, la valeur donnée par le capteur de couple 62 résulte de la seule valeur de ce couple. De la sorte, selon le principe décrit ci-dessus en référence à la figure 3, on comprend que la mesure réelle du couple de friction lié aux frottements de 20 l'extrémité libre filetée 42 dans l'écrou 44 et de la tension axiale qui s'exerce dans la tige 38 sont accessibles indépendamment l'un de l'autre, en découplant mécaniquement ces efforts par l'intermédiaire des moyens de guidage hydrostatiques en translation 56, 60 précités. On se reportera maintenant aux figures 4A et 4b pour décrire 25 concrètement le dispositif de mesure conforme à l'invention selon un premier mode de mise en oeuvre et conformément au schéma fonctionnel présenté ci-dessus en référence à la Figure 3. Les éléments présentés sur la Figure 4A ou 4B ayant les mêmes fonctions que celles de ceux déjà illustrés sur la Figure 3, présenteront la 30 même référence affectée d'un signe prime : ' . Ainsi, on retrouve sur la Figure 4A, la tige 38' d'axe A avec sa tête 40' et son extrémité filetée 42' vissée à travers l'écrou 44'. On y retrouve également les premiers moyens de guidage hydrostatiques en translation 56' que l'on décrira plus en détail ci-après ainsi que les seconds moyens de guidage hydrostatiques en translation 60' en N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 double, diamétralement opposés. Sont également illustrés en double et diamétralement opposés, le capteur de couple 62' et le capteur de tension axiale 58'. Par ailleurs, le dispositif de mesure 46' comprend également deux rondelles d'appui opposées 48', 50'. The screw / nut system shown in FIG. 3 comprises a rod 38 provided with a head 40 and which has a threaded end 42 screwed into a nut 44. The measuring device 46 comprises two bearing washers, a first washer of support 48 against which the head 40 is supported and opposite, a second support ring 50 against which bears the nut 44. The measuring device 46 further comprises a measuring cell 52 installed in a spacer, between the two bearing washers 48, 50. The rod 38 extends freely through the measuring cell 52 and the head 40 can be rotated about the axis A, while the nut 44, in abutment against the bearing washer 50, is precisely connected in rotation to this bearing washer 50 by means of a locking pin 54. The second bearing washer 50 is equipped with first hydrostatic guide means in translation 56 connected via a cap The second bearing washer 50 is equipped with second hydrostatic guide means 20 in translation 60. The latter are connected to a torque sensor of forces 62 secured to the first bearing washer. of the first support washer 48. It will be observed that the axial tension sensor 58 or the force torque sensor 62, includes strain gage gauges or piezoelectric sensors. Thus, when the head 40 is rotated about the axis A of the rod 38, the threaded end 42 is rotated to be screwed through the nut 44. The latter is rotatably connected to the first one. support washer 48 via the force torque sensor 62 and the second hydrostatic translation guide means 60. Also, as the head 40 is driven in rotation, the head 40 and the The nut 44 is brought closer to each other and forms a vise by exerting an axial tension T on the rod 38. This axial tension is taken up by the bearing washers 48, 50. Consequently, the second washer support 50 comes into axial abutment against the first hydrostatic translation guide means 56 and these fully transmit this axial tension to the axial tension sensor 58. N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 On the other hand, the second support washer 50 tends to be entered In this case, it is possible to rotate with respect to the first hydrostatic translation guide means 56, but no torque is precisely transmitted thanks to the characteristics of these hydrostatic guide means. Indeed, these means allow to drive surfaces bearing against each other without friction by means of a fluid film as will be explained below. In this way, the axial tension sensor 58 undergoes only axial compression stresses and no torque stress, and it reveals the value of the tension force exerted in the rod 38 without the friction torque n interferes with the measurement. Advantageously, and for its part, the measurement of the friction torque of the threaded end 42 through the nut 44 is achieved thanks to the torque sensor 62. However, thanks to the second hydrostatic translation guide means 60 which make it possible to transmit a torque of forces at the torque sensor 62, resulting from the friction torque of the threaded free end 42 inside the nut 44, without transmitting axial stress, the value given by the torque sensor 62 results from the only value of this couple. In this way, according to the principle described above with reference to FIG. 3, it is understood that the actual measurement of the friction torque linked to the friction of the threaded free end 42 in the nut 44 and of the axial tension which is exerted in the rod 38 are accessible independently of one another, mechanically decoupling these forces through the aforementioned hydrostatic translation guide means 56, 60. Reference will now be made to FIGS. 4A and 4b to concretely describe the measuring device according to the invention according to a first embodiment and in accordance with the functional diagram presented above with reference to FIG. FIG. 4A or 4B having the same functions as those already illustrated in FIG. 3, will have the same reference assigned a prime sign: Thus, we find in Figure 4A, the rod 38 'of axis A with its head 40' and its threaded end 42 'screwed through the nut 44'. It also includes the first hydrostatic translation guide means 56 'which will be described in more detail below as well as the second hydrostatic translation guide means 60' in N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11 / 08 double, diametrically opposed. Also illustrated in duplicate and diametrically opposite, the torque sensor 62 'and the axial tension sensor 58'. Furthermore, the measuring device 46 'also comprises two opposite bearing washers 48', 50 '.

A surplus, le dispositif de mesure 46' est maintenu grâce à un bâti 70 présentant une paroi 72 perpendiculaire audit bâti dans laquelle est ménagé un évidement central 74. En l'espèce, la paroi 72 est verticale. La première rondelle d'appui 48' est solidarisée à la paroi verticale 72 sur une face avant 76 tandis qu'à l'opposé de la paroi verticale 72, sont agencés les autres éléments. io Ainsi, le ou en l'espèce les deux capteurs de couple 62' sont installés, espacés l'un de l'autre verticalement et diamétralement opposés par rapport à l'évidement central 74. Ils sont solidarisés sur la face arrière 78 opposée à la face avant 76. Par ailleurs, les doubles capteurs de tension axiale 58' sont également installés verticalement contre la face arrière 78, de part et d'autre de 1s l'évidement central 74 entre les capteurs de couple 62'. Selon une variante de réalisation, le capteur de tension se présente sous la forme d'une bague. Les capteurs de couple 62' reçoivent respectivement et directement, les seconds moyens de guidage hydrostatiques en translation 60'. Ces derniers présentent un cylindre 80 présentant un fond 92 monté sur le capteur de couple 20 62' et un espace cylindrique ouvert à l'opposé. Cet espace cylindrique présente une paroi dans laquelle sont ménagées des cavités axiales, et il est apte à recevoir un pion 82 de symétrie cylindrique monté mobile axialement. Le pion 82 est solidaire d'un organe support 84 apte à venir refermer l'espace cylindrique. La portion d"espace cylindrique qui s'étend autour du pion 82 est 25 susceptible d'être alimentée en huile sous pression par un groupe de pression hydraulique 86, de manière à établir un film d'huile sous pression entre la paroi externe du pion 82 et la paroi interne de l'espace cylindrique, et à permettre le coulissement axial sans frottement des pions 82 à l'intérieur des cylindres 80. Ainsi, le mouvement axial des pions 82 et des moyens supports 84 n'exercent 30 aucun effort axial sur les capteurs de couple 62' et ce, malgré l'effort transversale que ceux-ci leur transmettent. En effet, la figure 4B illustre le couple de forces F1, F2 transversales qui s'exercent respectivement en sens opposé sur les moyens supports 84 et partant, sur les pions 82 lorsque la tige 38' est entraînée en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 par l'intermédiaire de la tête. Pour ce faire, les moyens supports 84 sont encastrés dans une couronne extérieure 88 contre laquelle est fixée coaxialement la seconde rondelle d'appui 50'. Par ailleurs, la couronne extérieure 88 présente une nervure circulaire radiale 90, convergeant vers le centre de la couronne extérieur 88. Cette nervure circulaire radiale 90 présente une section axiale rectangulaire. De plus, elle est ajustée dans la gorge d'une couronne intérieure 92 pour former les premiers moyens de guidage hydrostatiques en translation 56'. II est également pratiqué des cavités circulaires sur la nervure circulaire radiale 90 et la gorge de la couronne intérieure 92, et elle est également alimentée en huile par l'intermédiaire du groupe hydraulique 86. Ces premiers moyens de guidage hydrostatique en translation 56' constituent en réalité à la fois une double butée hydrostatique axiale, puisque la couronne intérieure 92 est maintenue axialement en position fixe par rapport à la couronne extérieure 88, mais aussi 1s un palier hydrostatique, grâce au film d'huile qui s'écoule sous pression entre le fond de la gorge et le bord intérieur de la nervure circulaire radiale 90. En outre, la couronne intérieure 92 est montée coaxialement à l'intérieur de la couronne extérieure 88 et également, coaxialement autour de la tige 38'. Par ailleurs, la couronne intérieure 92 présente un flasque d'appui extérieur 94 20 contre lequel viennent en appui les deux capteurs de tension axiale 58'. Ainsi, ces derniers sont-ils pris en étau entre le flasque d'appui extérieur 94 et la paroi verticale 72 du bâti 70. De la sorte, lorsque la tête 40' est entrainée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre selon une vue opposée à celle de la figure 4B, l'écrou 44' étant liée en rotation à la seconde rondelle d'appui 50' qui 25 elle-même est solidaire en rotation de la couronne extérieure 88, le couple de forces F1, F2, s'exerce sur les moyens supports 84 et par conséquent sur les capteurs de couple 62'. Simultanément, et concomitamment à la rotation de la tête 40', cette dernière forme étau avec l'écrou 44' et tend à entraîner l'un vers l'autre la couronne extérieure 88 et la première rondelle d'appui 48' où la paroi 30 verticale 72. Partant, la nervure circulaire radiale 90 entraîne en translation axiale la couronne intérieure 92 vers la première rondelle d'appui 48 et par là-même, le flasque d'appui extérieur 94 applique une compression axiale sur les capteurs de tensions axiales 58'. Bien que la couronne extérieure 88 tende à être entrainée en rotation par rapport à la couronne intérieure 92, grâce au film N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 d'huile sous pression qui les sépare à l'intérieur de la gorge, leur mouvement de rotation relatif n'engendre aucun effort de friction de sorte que, seuls des efforts de tension axiale sont imprimés aux capteurs de tension axiale 58'. Ces efforts de tension axiale sont équivalents à la tension axiale subie par la tige 38'. Tout se passe comme si les efforts de couple étaient filtrés par l'intermédiaire du film d'huile sous pression. De manière symétrique, les efforts de tension axiale sont également filtrés au niveau des capteurs de couple 62' par l'intermédiaire des seconds moyens de guidage hydrostatique en translation 60'. ~o Ainsi, lors du serrage de la tête 40' selon un couple de serrage déterminé, on mesure simultanément, la tension axiale réelle qui s'exerce dans la tige 38' et le couple de forces résultant de la friction de l'extrémité filetée 42' à travers l'écrou 44'. Des moyens d'enregistrement permettent d'enregistrer simultanément les valeurs de couple et de tension fournies respectivement par 15 les capteurs de couple 62' et par les capteurs de tension axiale 58' durant la rotation de la tête 40'. Par ailleurs, des moyens d'entraînement de la tête 40' non représentés, sont prévus pour l'entraîner avec un couple donné et une vitesse de rotation déterminée. Ces informations sont également transmises aux moyens d'enregistrement précités.In addition, the measuring device 46 'is maintained by a frame 70 having a wall 72 perpendicular to said frame in which is formed a central recess 74. In this case, the wall 72 is vertical. The first support washer 48 'is secured to the vertical wall 72 on a front face 76 while opposite the vertical wall 72, are arranged the other elements. Thus, the or in this case the two torque sensors 62 'are installed, spaced from each other vertically and diametrically opposite to the central recess 74. They are secured to the rear face 78 opposite to the front face 76. Moreover, the double axial tension sensors 58 'are also installed vertically against the rear face 78, on either side of the central recess 74 between the torque sensors 62'. According to an alternative embodiment, the voltage sensor is in the form of a ring. The torque sensors 62 'receive respectively and directly, the second hydrostatic translation guide means 60'. The latter have a cylinder 80 having a bottom 92 mounted on the torque sensor 62 'and a cylindrical space open to the opposite. This cylindrical space has a wall in which are formed axial cavities, and it is adapted to receive a pin 82 of cylindrical symmetry mounted axially movable. The pin 82 is secured to a support member 84 adapted to close the cylindrical space. The portion of cylindrical space extending around the pin 82 is capable of being supplied with pressurized oil by a hydraulic pressure group 86 so as to establish a film of oil under pressure between the outer wall of the pin 82 and the inner wall of the cylindrical space, and to allow frictionless axial sliding of the pins 82 inside the rollers 80. Thus, the axial movement of the pins 82 and the support means 84 exert no axial force on the torque sensors 62 'and this, despite the transverse force that they transmit them.In fact, Figure 4B illustrates the pair of transverse forces F1, F2 which are exerted respectively in opposite directions on the support means 84 and therefore, on the pins 82 when the rod 38 'is rotated in the counterclockwise direction N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 via the head. to do, the support means 84 are embedded s in an outer ring 88 against which is fixed coaxially the second bearing washer 50 '. Furthermore, the outer ring 88 has a radial circular rib 90, converging towards the center of the outer ring 88. This radial circular rib 90 has a rectangular axial section. In addition, it is fitted into the groove of an inner ring 92 to form the first hydrostatic translation guide means 56 '. Circular cavities are also formed on the radial circular rib 90 and the groove of the inner ring 92, and it is also fed with oil via the hydraulic unit 86. These first hydrostatic translation guide means 56 'constitute a double axial hydrostatic stop, since the inner ring 92 is held axially in a fixed position with respect to the outer ring 88, but also 1s a hydrostatic bearing, thanks to the film of oil which flows under pressure between the bottom of the groove and the inner edge of the radial circular rib 90. In addition, the inner ring 92 is mounted coaxially inside the outer ring 88 and also, coaxially around the rod 38 '. Furthermore, the inner ring 92 has an outer bearing flange 94 20 against which abut the two axial tension sensors 58 '. Thus, they are held in a vice between the outer support flange 94 and the vertical wall 72 of the frame 70. In this way, when the head 40 'is driven in rotation in the direction of clockwise according to a view opposite to that of Figure 4B, the nut 44 'being rotatably connected to the second bearing washer 50' which 25 itself is integral in rotation with the outer ring 88, the force pair F1, F2 is exerted on the support means 84 and therefore on the torque sensors 62 '. Simultaneously, and concomitantly with the rotation of the head 40 ', the latter forms a vise with the nut 44' and tends to drive towards one another the outer ring 88 and the first support ring 48 'where the wall As a result, the radial circular rib 90 drives the inner ring 92 in axial translation towards the first bearing washer 48 and thereby the outer bearing flange 94 applies an axial compression on the axial tension sensors. 58. Although the outer ring 88 tends to be rotated relative to the inner ring 92, thanks to the film N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11/08 pressurized oil that separates them inside of the groove, their relative rotational movement engenders no frictional force so that only axial tension forces are printed at the axial tension sensors 58 '. These axial tension forces are equivalent to the axial tension experienced by the rod 38 '. Everything happens as if the torque forces were filtered through the oil film under pressure. In a symmetrical manner, the axial tension forces are also filtered at the level of the torque sensors 62 'via the second hydrostatic translation guide means 60'. ~ o Thus, when tightening the head 40 'according to a determined tightening torque, it simultaneously measures the actual axial tension exerted in the rod 38' and the torque of forces resulting from the friction of the threaded end 42 'through the nut 44'. Recording means make it possible to simultaneously record the torque and voltage values provided respectively by the torque sensors 62 'and by the axial tension sensors 58' during rotation of the head 40 '. Moreover, drive means of the head 40 ', not shown, are provided for driving it with a given torque and a determined rotational speed. This information is also transmitted to the aforementioned recording means.

20 Selon un second mode de mise en oeuvre du dispositif conforme à l'invention, et représenté sur la Figure 5 on mesure simultanément le couple de frottement de l'extrémité filetée 42' à l'intérieur de l'écrou 44' et aussi le couple de frottement de la tête 40' contre la première rondelle d'appui 48'. On retrouve sur cette figure 5, outre le bâti 70 et la paroi verticale 76 traversée par la tige 25 38', deux cellules de mesure identiques et analogues à celle qui est illustrée sur la Figure 4A, et installées de part et d'autre de la paroi verticale 76. Aussi, tous les éléments ne seront pas décrits de nouveau, en revanche les éléments analogues et présentant la même fonction porteront la même référence affectée du signe double prime : " et ils seront précédés de : second .According to a second embodiment of the device according to the invention, and represented in FIG. 5, the friction torque of the threaded end 42 'inside the nut 44' is measured simultaneously and also the friction torque of the head 40 'against the first support washer 48'. In FIG. 5, in addition to the frame 70 and the vertical wall 76 traversed by the rod 38 ', there are two measurement cells identical and similar to that shown in FIG. 4A, and installed on either side of the vertical wall 76. Also, all the elements will not be described again, on the other hand the elements similar and having the same function will carry the same reference affected by the double premium sign: "and they will be preceded by: second.

30 Du côté de l'écrou 44' et en regard de la face arrière 78 de la paroi verticale 72, l'installation est identique excepté les capteurs de tension axiale 58' qui ont été transposés symétriquement entre le second flasque d'appui extérieur 94" de la seconde cellule de mesure 52" et la paroi verticale 76, et qui ont été remplacé par une bague 98 formant entretoise. Néanmoins, les N/Réf : 20964 Dernière version du : 06/11/08 capteurs de tension axiale 58' fournissent toujours une valeur de la tension axiale qui règne dans la tige 38'. Par ailleurs, de façon totalement analogue au dispositif représenté sur les figures 4A, 4B, les capteurs de couples 62' de la première cellule de mesure 52' permettent d'obtenir directement la valeur du couple de frottement de l'extrémité libre filetée 42' à l'intérieur de l'écrou 44'. Ainsi, grâce à la seconde cellule de mesure 52" on obtient en surplus, le couple de force généré par les frottements de la tête 40' contre la rondelle d'appui 48'. En effet, cette première rondelle d'appui 48' est solidaire de la seconde couronne extérieure 88" dans laquelle sont encastrés les seconds lo moyens supports 84", lesquels sont respectivement solidaires des seconds capteurs de couples 62" par l'intermédiaire du second pion 82" et du second cylindre 80". Ces seconds seconds moyens de guidage hydrostatique en translation 60" permettent de transmettre au second capteur de couples 62", le couple de force exercé par frottement sur la première rondelle d'appui 48' sans 15 transmettre d'effort axial occasionné par le rapprochement relatif de la tête 40' et de l'écrou 44', tout comme pour le couple de frottement de l'extrémité libre filetée 42' à l'intérieur de l'écrou 44'. Grâce à ce second mode de mise en oeuvre, la mesure de toutes les caractéristiques du système vis/écrou est réalisée en une seule fois.On the side of the nut 44 'and opposite the rear face 78 of the vertical wall 72, the installation is identical except for the axial tension sensors 58' which have been symmetrically transposed between the second outer support flange 94 of the second measuring cell 52 "and the vertical wall 76, and which have been replaced by a ring 98 forming a spacer. Nevertheless, the axial tension sensors 58 'still provide a value of the axial tension prevailing in the rod 38'. Furthermore, in a manner completely analogous to the device represented in FIGS. 4A, 4B, the torque sensors 62 'of the first measuring cell 52' make it possible to directly obtain the value of the friction torque of the threaded free end 42 ' inside the nut 44 '. Thus, thanks to the second measuring cell 52 ", the force torque generated by the friction of the head 40 'against the support washer 48' is obtained in excess, since this first bearing washer 48 'is integral with the second outer ring 88 "in which are embedded the second lo support means 84", which are respectively secured to the second pair of sensors 62 "via the second pin 82" and the second cylinder 80 ". These second second translational hydrostatic guide means 60 "make it possible to transmit to the second torque sensor 62" the force torque exerted by friction on the first support ring 48 'without transmitting any axial force caused by the relative reconciliation. of the head 40 'and the nut 44', as for the friction torque of the threaded free end 42 'inside the nut 44'. With this second embodiment, the measurement of all the characteristics of the screw / nut system is carried out at one time.

20 N/Réf 20964 Dernière version du : 06/11/08 20 N / Ref 20964 Latest version of: 06/11/08

Claims

REVENDICATIONS1. Stress measuring device (46) of a screw / nut system, said screw / nut system comprising a rod (38) provided with a head (40) and a nut (44), said rod having a threaded end (42). ) opposite said head and adapted to be screwed through said nut, said device comprising two bearing washers (48, 50) and a measuring cell (52) mounted as a spacer between said bearing washers (48, 50) said bearing washers being rotatably and axially connected by said measuring cell, said measuring cell ~ o (52) being intended to be traversed freely by said rod (38) while said support washers respectively receive support said head (40) and said nut (44) forming a vice, said measuring cell (52) comprising axial tension measuring means and force torque measuring means for respectively providing representative independent values axial tension e and the pair of forces exerted on said bearing washers (48, 50) when said rod is rotated with respect to said nut to form vice, characterized in that said axial tension measuring means comprise: hydrostatic translation guide means (56) mounted on one of said bearing washers (50) facing the other of said bearing washers (48); and a voltage sensor (58) interposed between said translational hydrostatic guiding means (56) and said other support washer (48) to provide a value representative of said independent axial tension of the pair of forces which exerts on said washers.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that said hydrostatic translation guide means (56) are capable of transmitting to said voltage sensor (58), the axial tension exerted on said washers (48, 50) and a substantially zero fraction of said pair of forces exerted on said washers.

3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that said force torque measuring means comprise: N / Ref: 20964 Latest version of: 06/11 / 08- additional hydrostatic translation guide means ( 60) mounted on one of said bearing washers (50) opposite the other of said bearing washers (48); and a torque sensor (62) integral with said additional hydrostatic translation guide means (60) and said other support washer (48) to provide a value representative of said torque of forces independent of said axial tension which exerts on said support washers.

4. Measuring device according to claim 3, characterized in that ~ o said additional hydrostatic translation guide means (60) are adapted to transmit to said torque sensor (62), the torque of forces exerted on said washers (48, 50) and a substantially zero fraction of the axial tension exerted on said washers.

5. Measuring device according to claims 3 or 4, characterized in that said screw / nut system is adapted to be installed in such a way that said nut (44) bears against said one of said bearing washers (50). ) receiving said hydrostatic translation guide means (56), while said head (40) bears against said other of said support washers (48), and that said one of said support washers (50) comprises First 20 rotational locking means (54) of said nut (44), to be able to drive said head (40) in rotation with respect to said other one of said bearing washers (48), and so that said torque sensor (62) provides a representative value of said pair of forces generated by friction of said threaded end (42) within said nut (44). 25

6. Measuring device according to claims 3 or 4, characterized in that said screw / nut system is adapted to be installed so that said head (40) bears against said one of said bearing washers (50). receiving said hydrostatic translation guide means (56), while said nut (44) bears against said other one of said support washers (48), and that said other one of said support washers (48) comprises second rotational locking means of said nut, to be able to drive said head (40) in rotation relative to said one of said bearing washers (50), and so that said torque sensor (62) provides an N value /Représentative of said pair of forces generated by friction of said head (40) against said one of said bearing washers (50).

7. Measuring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises means for measuring a total force torque exerted on said nut (44) or on said head (40). for rotating said rod (38) relative to said nut.

8. Measuring device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises at least one hydraulic pressure group (86) for supplying said hydrostatic guide means (56, to 60) at constant pressure.

9. Measuring device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said axial tension measuring means (58) and said force torque measuring means (62) comprise strain gauges. 15

10. Measuring device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises recording means connected to said axial tension measuring means and said force torque measuring means, for simultaneously recording said values representative of the axial tension and the torque of forces. 20 N / Ref: 20964 Latest version of the 06/11/08