FR3015684A1

FR3015684A1 - Dispositif de mesure de l'usure d'une rotule, rotule integrant ce dispositif et methode de mesure de l'usure d'une telle rotule

Info

Publication number: FR3015684A1
Application number: FR1363296A
Authority: FR
Inventors: Yoann Hebrard
Original assignee: SKF Aerospace France SAS
Current assignee: SKF Aerospace France SAS
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-06-26
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: FR3015684B1; EP2886887A1; EP2886887B1; US10041529B2; US20150176638A1

Abstract

Ce dispositif permet de mesurer l'usure d'une rotule (2) comprenant une première bague (4), qui délimite un logement sphérique, une deuxième bague sphérique (6), qui est disposée de manière concentrique dans le logement de la première bague, et une garniture (8), qui est réalisée dans un matériau électriquement isolant et qui est interposée entre la deuxième bague et le logement sphérique de la première bague. Ce dispositif est adapté pour mesurer l'usure de la garniture et comprend au moins deux électrodes (42, 62) prévues pour être connectées respectivement à la première bague (4) et à la deuxième bague (6), ou à la garniture (8), de manière à former une structure de condensateur (C) et des moyens (12-22) de mesure de la capacité du condensateur ainsi formé.

Description

DISPOSITIF DE MESURE DE L'USURE D'UNE ROTULE, ROTULE INTEGRANT CE DISPOSITIF ET METHODE DE MESURE DE L'USURE D'UNE TELLE ROTULE L'invention concerne un dispositif de mesure de l'usure d'une rotule, une rotule intégrant ce dispositif et une méthode de mesure de l'usure d'une telle rotule. L'invention s'applique notamment aux rotules utilisées dans le mécanisme de contrôle d'un hélicoptère. Un hélicoptère comprend un rotor principal et un rotor queue sur lesquels sont montés, de manière articulée, des pales. En changeant l'incidence des pales, le pilote peut diriger l'hélicoptère dans la direction souhaitée. Plus précisément, le pilote actionne un manche qui agit sur un mécanisme de contrôle de l'incidence des pales. Ce mécanisme comprend un plateau oscillant qui est monté sur le rotor et qui est relié à chacune des pales du rotor par des bielles et des leviers. Ce plateau oscillant peut pivoter autour de deux directions perpendiculaires à l'axe principal du rotor de manière à entrainer les leviers en rotation. Un levier est lié à une bielle par une rotule, ce qui permet de transmettre le mouvement de rotation et modifier l'incidence des pâles. Une rotule comprend une première bague, par exemple cylindrique et une deuxième bague sphérique. La première bague comprend un logement sphérique dans lequel est disposée la deuxième bague. La première bague est par exemple solidaire d'un levier alors que la deuxième bague est solidaire d'une bielle. Entre la bague extérieure et la bague intérieure est intercalée une garniture, ou un palier, qui est un lubrifiant solide au couple de friction très bas. Cette garniture permet de maintenir les bagues de la rotule centrées sur un même point et limite les frottements lors de la rotation d'une bague par rapport à l'autre. Cependant, après un certain nombre d'heures de vol, les rotules s'usent et un jeu se crée entre la bague extérieure et la bague intérieure. Ainsi, un déplacement relatif entre la bague extérieure et la bague intérieure est possible, si bien que la rotule ne présente plus la cinématique souhaitée. En pratique, ce jeu intervenant au sein des rotules peut rendre l'hélicoptère incontrôlable. L'usure des rotules dépend des conditions de charge de l'hélicoptère et des conditions de vol. Ainsi, les rotules du plateau oscillant n'ont pas chacune la même vitesse d'usure. Il est donc important de mesurer régulièrement le degré d'usure de chaque rotule du mécanisme de contrôle de l'hélicoptère. Actuellement, cette mesure est effectuée de manière mécanique, c'est-à-dire qu'une bague parmi la bague extérieure et la bague intérieure de la rotule est bloquée alors que l'autre bague est soumise à une charge. En mesurant le déplacement relatif entre la bague extérieure et la bague intérieure, il est possible d'en réduire le jeu relatif entre les bagues de la rotule et donc, l'usure de cette dernière. Le problème avec cette méthode est qu'elle nécessite le démontage complet du plateau oscillant. De plus, au vu du nombre de rotules que comporte un plateau oscillant, la mesure mécanique de l'usure de l'ensemble des rotules se révèle particulièrement longue si bien que l'hélicoptère peut être immobilisé pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une méthode permettant de mesurer l'usure d'une rotule plus rapidement, sans démonter l'assemblage dans lequel est intégré la rotule. A cet effet l'invention concerne un dispositif de mesure de l'usure d'une rotule comprenant une première bague, qui délimite un logement sphérique, une deuxième bague sphérique, qui est disposée de manière concentrique dans le logement de la première bague, et une garniture, qui est réalisée dans un matériau électriquement isolant et qui est interposée entre la deuxième bague et le logement sphérique de la première bague. Ce dispositif est adapté pour mesurer l'usure de la garniture. Conformément à l'invention, le dispositif comprend au moins deux électrodes prévues pour être connectées respectivement à la première bague et à la deuxième bague, ou à la garniture, de manière à former une structure de condensateur et des moyens de mesure de la capacité du condensateur ainsi formé. Grâce à l'invention, la mesure du degré d'usure de la rotule revient à mesurer la capacité du condensateur formé par les deux électrodes séparées par la garniture. De cette manière, la variation d'épaisseur de la garniture induit une variation de capacité du condensateur. En comparant la capacité du condensateur mesurée avec une valeur prédéterminée, par exemple égale à la capacité du condensateur pour une rotule neuve, il est possible de situer l'état de la rotule dans un modèle de durée de vie. Ce modèle prend également en compte le nombre d'heures de vol et peut prédire le nombre d'heures de vol restant à la rotule avant que celle-ci se dégrade.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un dispositif de mesure de l'usure d'une rotule peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le dispositif comprend, en outre, un circuit électronique, qui est un circuit oscillatoire résonant comportant le condensateur, une inductance et une résistance disposés en série. - Le circuit électronique est une ligne court-circuitée et les moyens de mesure de la capacité du condensateur incluent un réflectomètre et un module d'excitation qui sont disposés d'un côté de la ligne. - Le dispositif comprend un marqueur de radio-identification, adapté pour communiquer à un récepteur la capacité du condensateur mesurée. L'invention concerne également une rotule, comprenant une première bague, qui délimite un logement sphérique, une deuxième bague sphérique, qui est disposée de manière concentrique dans le logement de la première bague, et une garniture, qui est réalisée dans un matériau électriquement isolant et qui est interposée entre la deuxième bague et le logement sphérique de la première bague. Conformément à l'invention, la rotule intègre, en outre, un dispositif de mesure de l'usure de la garniture selon l'une des revendications précédentes qui est au moins en partie embarqué sur une bague fixe de la rotule, choisie entre la première bague et la deuxième bague. L'invention concerne enfin une méthode de mesure de l'usure d'une rotule équipée ou intégrant un dispositif de mesure tel que décrit précédemment. Cette méthode comprend une étape consistant à mesurer la capacité du condensateur formé au sein de la rotule. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une méthode de mesure de l'usure d'une rotule peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La capacité du condensateur est mesurée en excitant un circuit résonant avec une impulsion électrique, qui est une onde dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance du circuit électronique pour une valeur de capacité prédéterminée, par exemple égale à la capacité de la rotule à l'état neuf. - La variation de la capacité du condensateur, notamment due à l'usure de la rotule, entraine le changement de la fréquence de résonance du circuit électronique et la formation d'une onde réfléchie en bout de ligne, qui est mesurée par un réflectomètre. - La capacité du condensateur est déduite en faisant le rapport entre la fréquence de résonance du circuit pour une valeur de capacité prédéterminée, par exemple égale à la capacité de la rotule à l'état neuf, et la fréquence de l'onde réfléchie. - La valeur de la capacité du condensateur mesurée est transmise à un récepteur par voie radio. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une méthode de mesure d'une rotule conforme à son principe, faite en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective en demi-coupe, d'une rotule intégrant un dispositif de mesure de l'usure conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma illustrant une méthode de mesure conforme à l'invention, qui permet de mesurer l'usure de la rotule de la figure 1, ce schéma incluant une vue en coupe de la rotule selon le plan II de la figure 1, la figure 3 est un schéma analogue à la figure 2, illustrant un deuxième mode de réalisation d'une méthode de mesure de l'usure de la rotule de la figure 1, et - la figure 4 est une vue à plus grande échelle de l'encerclé IV, représenté de façon schématique, à la figure 3. Sur la figure 1 est représentée une rotule 2. Cette rotule est notamment utilisée dans un mécanisme de contrôle du mouvement d'un hélicoptère. Le mécanisme comprend un plateau oscillant, qui est monté sur le rotor de l'hélicoptère et qui permet, par l'intermédiaire de bielles liées aux pales du rotor, de changer l'incidence des pales. Ces bielles sont actionnées par des leviers portés par le plateau, la transmission du mouvement de rotation entre un levier et une bielle s'effectuant par la rotule 2. La rotule 2 comprend une bague extérieure cylindrique 4 et une bague intérieure sphérique 6. La bague extérieure 4 délimite un logement sphérique 04 de réception de la bague intérieure 6 et le centre de ce logement sphérique 04 coïncide avec le centre de la bague intérieure 6. Un palier, ou garniture 8 est intercalée entre la bague intérieure 6 et la bague extérieure 4. En général, la garniture 8 est fixée à la surface radiale interne de la bague extérieure 4, notamment par collage. Cette garniture 8 est un lubrifiant solide, formé par un tissu de fibres de téflon et de verre, imprégné de résine. La garniture 8 présente un couple de friction très bas de manière à limiter les frottements des bagues 4 et 6. Elle permet d'éviter tout déplacement relatif entre la bague extérieure 4 et la bague intérieure 6, c'est-à-dire qu'elle maintient la bague intérieure 6 au centre du logement sphérique de la bague extérieure 4. En pratique, la bague extérieure 4 et la bague intérieure 6 sont chacune reliées à une bielle, ou un levier non représentés à la figure 1.

Ainsi, la bague intérieure 6 est pourvue d'une ouverture 06 de passage d'une bielle non représentée. Dans l'exemple, une bague parmi la bague intérieure 6 et la bague extérieure 4 est fixe. Généralement, la bague extérieure 4 est fixe et la bague intérieure 6 tourne à l'intérieure de la bague 4. La rotule 2 s'use au bout d'une certaine période d'utilisation de manière plus ou moins accentuée en fonction des conditions de charge auxquelles elle est soumise. Cette usure se traduit par un déplacement relatif entre la bague extérieure 4 et la bague intérieure 6, c'est-à-dire que l'épaisseur de la garniture 8 diminue à certains endroits. Dans le cas d'un hélicoptère, il est donc important de mesurer le degré d'usure de chaque rotule équipant le mécanisme de contrôle pour éviter des défauts d'incidence des pales.

En effet, de tels défauts peuvent rendre l'hélicoptère incontrôlable pour le pilote. Une méthode de mesure de l'usure de la rotule 2 est représentée à la figure 2. Comme visible sur cette figure, la rotule 2 est équipée d'un dispositif de mesure d'usure. Ce dispositif est un dispositif externe, c'est-à-dire qu'il est amovible et peut être attaché à une rotule standard lors de la phase de maintenance de l'hélicoptère.

Ce dispositif comprend un système électronique qui est monté sur la rotule 2 et qui comprend un circuit électronique 22. Dans le circuit électronique 22, la rotule 2 peut être modélisée comme un condensateur C. En effet, la garniture 8 est un isolant électrique disposé entre deux armatures métalliques qui, dans l'exemple, sont formées par la bague extérieure 4 et la bague intérieure 6. Ceci est possible car la bague intérieure 6 et la bague extérieure 4 sont réalisées dans un matériau électriquement conducteur, notamment en métal. En pratique, une électrode 42 est reliée à la bague extérieure 4 et une autre électrode 62 est reliée à la bague intérieure 6. Les deux électrodes 42 et 62 sont représentées à la figure 2 par des rectangles disposés à l'extrémité de fils conducteurs. Les deux électrodes sont soit connectées à des prises disposées sur les bagues 4 et 6, soit fixées directement sur les bagues 4 et 6, notamment par collage. L'avantage d'utiliser les bagues 4 et 6 comme armatures du condensateur C est que l'on obtient la variation de capacité globale de la garniture 8. La garniture 8 étant isolante, il n'y a pas de passage de courant entre la bague extérieure 4 et la bague intérieure 6 mais le condensateur C est traversé par un champ électrique, dont certaines lignes de courant 100 sont représentées à la figure 2, entre les deux électrodes 42 et 62 de raccordement aux bagues 4 et 6 de la rotule 2. Le circuit 22 comprend également une impédance, ou bobine L et une résistance R. Le circuit électronique 22 dans lequel est placée la rotule 2 est donc un circuit RLC en série qui est un circuit résonant. Par ailleurs, le circuit 22 est une ligne court-circuitée, c'est-à-dire qu'une extrémité de la ligne est reliée à une source, ici un réflectomètre 14 alors que l'autre extrémité T est un court-circuit, c'est-à-dire que la terminaison T a une impédance nulle. Le réflectomètre 14 est couplé à un module d'excitation 16 qui est utilisé pour délivrer au circuit 22 une impulsion électrique, ou tension d'excitation alternative Ei. Cette tension d'excitation variable Ei est notamment sinusoïdale et est transmise par un guide d'ondes 12 au circuit 22. En pratique, le guide d'ondes 12 est un câble coaxial. Le réflectomètre 14 est un instrument de mesure, notamment utilisé dans les télécommunications ou dans les réseaux de distribution d'électricité pour détecter des défauts dans des câbles électriques. Pour une rotule neuve, la capacité du condensateur C formé par la bague intérieure 6, la bague extérieure 4 et l'isolant 8 est connue, puisqu'elle dépend de l'épaisseur de la garniture 8. Par conséquent, la fréquence de résonance du circuit 22 est également connue. Lorsque le circuit électronique est soumis à une tension dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance, toute l'énergie est dissipée dans la résistance R, c'est-à-dire que le circuit est adapté en impédance. Ainsi, le réflectomètre ne perçoit pas d'énergie réfléchie par le circuit 22. Cependant, lorsque la rotule s'use, l'épaisseur de la garniture 8 diminue et la capacité du condensateur C varie. Par conséquent, la fréquence de résonance du circuit change aussi. Ainsi, lorsque l'on sollicite le circuit électronique 22 avec une impulsion dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance calculée pour une rotule neuve, l'intégralité de l'énergie n'est pas dissipée dans la résistance R, c'est-à-dire qu'il y a une partie Er de l'énergie qui est réfléchie en bout de ligne. Cette énergie, ou onde électrique Er revient par le guide d'ondes 12 au réflectomètre 14 qui est capable de reconstituer le signal reçu. Sur la figure 2, l'énergie, ou onde électrique Er est représentée en traits interrompus car elle existe uniquement lorsque le circuit 22 n'est pas adapté en impédance, c'est-à-dire lorsque la fréquence de résonance du circuit diffère de la fréquence de résonance de la rotule à l'état neuf. Ainsi, le réflectomètre 14 peut mesurer la fréquence de l'onde réfléchie. Or, le rapport entre la fréquence de résonance pour une rotule neuve et la fréquence de l'onde réfléchie Er est directement proportionnel à la capacité du condensateur C. Par conséquent, le réflectomètre 14 peut déduire la capacité du condensateur. De manière astucieuse, le fait de positionner le condensateur C, la bobine L et la résistance R sur une ligne court-circuitée permet de tester cette ligne avec un réflectomètre, puisque l'onde peut se réfléchir en bout de ligne si elle n'est pas entièrement dissipée. La valeur de capacité est communiquée par ondes radio à un récepteur 20, comme représenté par le symbole d'émission d'ondes à la figure 2. Pour cela, la rotule 2 comporte un marqueur de radio-identification 18. Ce marqueur de radio-identification 18 est une radio-étiquette, qui est intégrée à la rotule 2 et qui comprend une antenne non représentée. Le récepteur 20 est donc un lecteur, c'est-à-dire une base réceptrice. Par ailleurs, le récepteur 20 émet en outre des radiofréquences pour activer le marqueur de radio-identification 18. En effet, le récepteur 20 fournit de l'énergie au marqueur 18 pour que ce dernier puisse fonctionner. Dans ce cas, le récepteur 20 fonctionne comme une base émettrice alors que le marqueur de radio-identification 18 fonctionne comme une base réceptrice. Plus précisément, l'énergie fournie au marqueur 18 sert à la génération de l'impulsion d'excitation Ei du circuit 22 Ainsi, le récepteur 20 et le marqueur 18 communiquent l'un avec l'autre, comme représenté par la flèche à double sens à la figure 2. Pour récupérer la valeur de capacité d'une rotule, il convient d'approcher le récepteur 20 de la rotule pour être à bonne distance. En pratique, cette distance est comprise entre 2 m et 8m. En outre, le marqueur 18 communique la référence de la rotule associée à la mesure capacitive. La variation de la capacité du condensateur entre la valeur mesurée et la valeur connue de la rotule à l'état neuf permet de déduire la variation d'épaisseur de la garniture 8 et donc, le degré d'usure de la rotule. En pratique, l'épaisseur de la garniture 8 peut varier d'une épaisseur de 200 lm à une épaisseur de 50 iim. La variation de capacité résultante est de l'ordre d'une dizaine de picofarads, ce qui est difficile à mesurer hormis en utilisant une technique spécifique, telle que la réflectométrie. En récupérant les données de maintenance de chaque rotule, il est possible de répertorier les données de chaque rotule dans une base de données avec un numéro de référence, un degré d'usure et un nombre d'heures de vol. De cette manière, on peut développer un modèle de durée de vie pour chaque rotule, c'est-à-dire un modèle permettant de prédire approximativement combien d'heures chaque rotule peut tenir avant de commencer à se dégrader. En variante non représentée, analogue au premier mode de réalisation, le dispositif de mesure de l'usure de la rotule 2 est intégré à la rotule. Ce dispositif est embarqué, en partie ou en totalité, sur la rotule, par exemple au niveau de la bague fixe de la rotule. En particulier, le dispositif peut être intégré au niveau d'un logement ménagé sur la surface radiale interne de la bague extérieure 4. Deux électrodes sont issues de ce dispositif et sont connectées respectivement aux bagues 4 et 6. La méthode de mesure de la capacité du condensateur est identique au mode de réalisation décrit ci-dessus.

Sur les figures 3 et 4 est représenté un deuxième mode de réalisation d'une méthode de mesure de l'usure de la rotule 2. Dans la suite de la description, les éléments constitutifs de la rotule ou du dispositif de mesure de l'usure de la rotule qui sont identiques ou qui assurent la même fonction portent les mêmes références, alors que les éléments additionnels ou qui fonctionnement différemment par rapport au premier mode de réalisation portent d'autres références numériques.

Dans ce deuxième mode de réalisation, les armatures du condensateur ne sont pas formées respectivement par les bagues intérieure et extérieure, mais par deux électrodes 82 et 84, qui sont logées dans la garniture 8, et entre lesquelles s'applique une différence de potentiel.

Plus précisément, comme visible à la figure 4, les électrodes 82 et 84 sont formées à l'extrémité de fils conducteurs enfilés dans la trame du tissu de la garniture 8. A la figure 4, seules les parties du tissu au voisinage des électrodes 82 et 84 sont représentées, le reste de la garniture étant formé de manière similaire. Les fils conducteurs supportant les électrodes 82 et 84 sont issus d'un dispositif de mesure reçu dans un logement 46 délimité sur la surface radiale interne de la bague extérieure 4. Le dispositif de mesure de la capacité du condensateur est donc embarqué sur la rotule, notamment au niveau de la bague fixe, ici considérée comme la bague extérieure 4. Les fils se prolongent vers des composants d'un circuit 22 identique à celui de la figure 2, comme représenté par des pointillés à la figure 4.

Des lignes de courant 100 sont alors générées entre les deux électrodes 82 et 84 et l'espace de matière entre les deux électrodes forme l'isolant d'un condensateur C ayant pour armatures conductrices les deux électrodes. La mesure de la capacité de ce condensateur C reflète l'usure localisée de la garniture 8 à l'endroit où sont placées les électrodes. En pratique, plusieurs paires d'électrodes non représentées parcourent la garniture 8 pour couvrir toute la circonférence de la garniture, ce qui permet d'avoir une représentation globale de l'usure de la garniture 8. On parle d'un maillage de la rotule. Le nombre de paires d'électrodes utilisé varie notamment en fonction de la différence de potentiel appliquée aux électrodes, de la distance à laquelle elles sont placées l'une de l'autre et de la capacité isolante de la garniture 8. La mesure de la capacité du condensateur C est effectuée au moyen d'un dispositif similaire ou identique à celui de la figure 2, à la différence qu'il est intégré dans la bague fixe de la rotule. En variante non représentée, des gravures de réception de fils conducteur sont dessinées sur la surface radiale externe de la bague intérieure 6 et/ou sur la surface radiale interne de la bague extérieure 4. Ces gravures peuvent être de type trame pelliculaire, c'est-à-dire que ce sont des gravures fines destinées au passage de fils conducteurs, comme cela est réalisé dans les circuits imprimés. Les gravures sont vernies avec un enduit isolant de manière à isoler les fils conducteurs. Ces fils conducteurs portent des électrodes qui sont plongées dans la garniture 8. Un champ électrique se crée entre deux électrodes, ce qui génère des lignes de courant et il est possible de mesurer la capacité du condensateur formé par les deux électrodes et la portion de matière séparant les deux électrodes. Selon une autre variante de conception, des fils conducteurs sont intégrés sur la surface radiale interne de la bague 4 et/ou sur la surface radiale externe de la bague 6.

Ces fils sont intégrés à une ou chaque bague par dépôt de poudre de carbone. Ce dépôt de carbone peut être effectué par toute technique appropriée. En particulier, une technique consiste à utiliser un masque spécifique. Ce masque cache certaine portions de la bague lors du traitement de surface de la bague et laisse certaines zones libres à traiter. Une couche de passivation est d'abord appliquée sur les zones libres, de manière à isoler électriquement les zones libres de la bague. Ces zones libres sont en fait des lignes de passage des fils conducteurs, pour l'intégration des électrodes dans la garniture. Une fois isolées, les zones libres du masque sont sujettes à un dépôt de carbone, qui est notamment réalisé sous une enceinte de gaz étanche. On obtient ainsi des fils conducteurs directement intégrés à la bague, qui sont électriquement isolés de cette dernière. Comme précédemment, les fils conducteurs portent des électrodes, qui sont plongées dans la garniture et sur lesquelles est appliquée une différence de potentiel. Ces électrodes forment avec la garniture un condensateur, dont la variation de capacité reflète l'usure. La mesure de la capacité peut être effectuée par le même type de dispositif que dans le mode de réalisation de la figure 2.

En variante non représentée, des moyens autres que la réflectométrie peuvent être utilisés pour mesurer la capacité du condensateur. Par exemple, il est possible d'utiliser un montage en pont couplé à un circuit d'amplification, un microcontrôleur ou un montage à amplificateur opérationnel seul. En variante non représentée, il est possible d'utiliser plusieurs paires d'armatures au sein de la rotule, les armatures de chaque paire d'armature étant séparées par la garniture et mesurant la variation de capacité dans une zone particulière. L'ensemble des mesures est ensuite moyenné pour obtenir une représentation globale de l'usure de la rotule. En variante non représentée, la rotule 2 intègre, en outre, des moyens de réduction du bruit au niveau de la valeur de capacité du condensateur. Ces moyens de réduction du bruit sont par exemple un filtre, utilisé pour lisser la courbe de variation de la capacité. Ils peuvent aussi comporter une jauge de température, qui est sensible aux variations brusques de la capacité du condensateur, et donc au bruit.

Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes envisagées ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour donner de nouveaux modes de réalisation de l'invention.5

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif de mesure de l'usure d'une rotule (2) comprenant : une première bague (4), qui délimite un logement sphérique (04), une deuxième bague sphérique (6), qui est disposée de manière concentrique dans le logement de la première bague, et une garniture (8), qui est réalisée dans un matériau électriquement isolant et qui est interposée entre la deuxième bague et le logement sphérique de la première bague, ce dispositif étant adapté pour mesurer l'usure de la garniture et étant caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins deux électrodes (42, 62 ; 82, 84) prévues pour être connectées respectivement à la première bague (4) et à la deuxième bague (6), ou à la garniture (8), de manière à former une structure de condensateur (C), et - des moyens (12-22) de mesure de la capacité du condensateur ainsi formé.
2.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un circuit électronique (22), qui est un circuit résonant comportant le condensateur (C), une inductance (L) et une résistance (R) disposés en série.
3.- Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que : le circuit électronique (22) est une ligne court-circuitée, les moyens de mesure de la capacité du condensateur (C) incluent un réflectomètre (14) et un module d'excitation (16) qui sont disposés d'un côté de la ligne.
4.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un marqueur de radio-identification (18), adapté pour communiquer à un récepteur (20) la capacité du condensateur mesurée.
5.- Rotule (2), comprenant : une première bague (4), qui délimite un logement sphérique (04), une deuxième bague sphérique (6), qui est disposée de manière concentrique dans le logement de la première bague, etune garniture (8), qui est réalisée dans un matériau électriquement isolant et qui est interposée entre la deuxième bague et le logement sphérique de la première bague, caractérisée en ce qu'elle intègre, en outre, un dispositif (12-22, 42, 62 ; 82, 84) de mesure de l'usure de la garniture (8) selon l'une des revendications précédentes qui est au moins en partie embarqué sur une bague fixe de la rotule (2), choisie entre la première bague (4) et la deuxième bague (6).
6. Méthode de mesure de l'usure d'une rotule (2), équipée ou intégrant un dispositif de mesure (12-22, 42, 62 ; 82, 84) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape consistant à mesurer la capacité du condensateur (C) formé au sein de la rotule (2).
7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que la capacité du condensateur est mesurée en excitant un circuit résonant (22) avec une impulsion électrique (Ei), qui est une onde dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance du circuit électronique pour une valeur de capacité prédéterminée, par exemple égale à la capacité de la rotule à l'état neuf.
8.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que la variation de la capacité du condensateur, notamment due à l'usure de la rotule, entraine le changement de la fréquence de résonance du circuit électronique (22) et la formation d'une onde réfléchie (Er) en bout de ligne, qui est mesurée par un réflectomètre (14).
9.- Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que la capacité du condensateur (C) est déduite en faisant le rapport entre la fréquence de résonance du circuit pour une valeur de capacité prédéterminée, par exemple égale à la capacité de la rotule à l'état neuf, et la fréquence de l'onde réfléchie (Er).
10.- Méthode selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de mesure est conforme à la revendication 4 et en ce que la valeur de la capacité du condensateur mesurée est transmise au récepteur (20) par voie radio.