FR3129479A1

FR3129479A1 - DEVICE FOR TESTING THE RESISTANCE OF AN ELONGATED ELEMENT FOR A HEAT EXCHANGER, BY APPLICATION OF A FORCE GENERATED BY A WEIGHT IN PENDULUM MOVEMENT

Info

Publication number: FR3129479A1
Application number: FR2112234A
Authority: FR
Inventors: Antoine Blanchard
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2021-11-19
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2041-11-19
Also published as: FR3129479B1

Abstract

L’invention concerne un dispositif (2) d’essai de la résistance d’une structure (4) à partir de l’application contre cette structure (4) d’une force unique et brève engendrée par un poids (17) en mouvement pendulaire, le dispositif (2) d’essai comprenant un bâti (8), des moyens (10) de fixation et de maintien en position de la structure (4), et un pendule (12) monté sur le bâti (8) et comportant à son extrémité libre un marteau (17) muni d’une tête à frapper (19) orientée vers la structure (4), les moyens (10) de fixation et de maintien en position de la structure (4) comportant un cadre de fixation (14), ledit cadre de fixation (14) comprenant une première partie fixée sur le bâti (8) et une deuxième partie configurée pour plaquer et maintenir la structure (4) contre la première partie. Fig. 1The invention relates to a device (2) for testing the resistance of a structure (4) from the application against this structure (4) of a single and brief force generated by a weight (17) in motion pendulum, the test device (2) comprising a frame (8), means (10) for fixing and holding the structure (4) in position, and a pendulum (12) mounted on the frame (8) and comprising at its free end a hammer (17) fitted with a striking head (19) oriented towards the structure (4), the means (10) for fixing and holding the structure (4) in position comprising a fixing (14), said fixing frame (14) comprising a first part fixed to the frame (8) and a second part configured to flatten and hold the structure (4) against the first part. Fig. 1

Description

DEVICE FOR TESTING THE RESISTANCE OF AN ELONGATED ELEMENT FOR A HEAT EXCHANGER, BY APPLICATION OF A FORCE GENERATED BY A WEIGHT IN PENDULUM MOVEMENT

L'invention est du domaine des procédures de recherche des propriétés des matériaux solides par application d'une contrainte mécanique exercée à partir d'une force unique et brève engendrée par un poids en mouvement pendulaire. L’invention se rapporte en particulier à un dispositif d’essai de la résistance d’une structure à partir de l’application contre cette structure d’une force unique et brève engendrée par un poids en mouvement pendulaire. Le dispositif d’essai est typiquement adapté pour la réalisation d’un test ou essai appelé « test Charpy ». La structure dont la résistance est éprouvée par le dispositif est typiquement un élément allongé, tel que conformé en tube, en plaque ou analogue, que comprend un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur, un condenseur ou un refroidisseur d'air de suralimentation pour véhicule automobile notamment. L’invention se rapporte également à une utilisation d’un tel dispositif d’essai de la résistance d’une structure, lorsque la structure est un échangeur de chaleur muni d’un faisceau d’éléments allongés. L’utilisation du dispositif d’essai sert notamment à tester la résistance de l’échangeur de chaleur à un impact de gravillon.The invention is in the field of procedures for researching the properties of solid materials by applying a mechanical stress exerted from a single, brief force generated by a weight in pendulum motion. The invention relates in particular to a device for testing the resistance of a structure from the application against this structure of a single and brief force generated by a weight in pendulum motion. The test device is typically suitable for carrying out a test or trial called "Charpy test". The structure whose resistance is tested by the device is typically an elongated element, such as shaped as a tube, a plate or the like, which comprises a heat exchanger, such as a radiator, a condenser or a charge air cooler. for motor vehicles in particular. The invention also relates to a use of such a device for testing the resistance of a structure, when the structure is a heat exchanger provided with a bundle of elongated elements. The use of the test device serves in particular to test the resistance of the heat exchanger to a chipping impact.

Les échangeurs de chaleur comprennent dans leur généralité une ossature porteuse d'une pluralité d'éléments allongés, tels que conformés en tube, en plaque ou autre conformation analogue. Ces échangeurs de chaleur, tels qu'un radiateur, un condenseur ou un refroidisseur d'air de suralimentation par exemple, sont couramment exploités dans le domaine automobile pour équiper un véhicule d'un dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de l'air à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Les éléments allongés que comprennent les échangeurs de chaleur sont notamment conformés pour procurer une surface d'échange thermique optimisée avec l'air ambiant et/ou pour véhiculer un fluide caloporteur. Selon une définition générale de la conformation de l'élément allongé, celui-ci comporte une première dimension longitudinale d'extension générale qui est significativement plus importante qu'au moins une deuxième dimension d'extension de l'élément. Cette deuxième dimension est orientée transversalement, et plus particulièrement orthogonalement, à ladite première dimension de sorte que l'élément présente une conformation générale qui s'étend principalement suivant la première dimension.Heat exchangers generally comprise a framework carrying a plurality of elongated elements, such as shaped as a tube, plate or other similar conformation. These heat exchangers, such as a radiator, a condenser or a charge air cooler for example, are commonly used in the automotive field to equip a vehicle with a heating, ventilation and/or air conditioning device. the air inside the vehicle cabin. The elongated elements that comprise the heat exchangers are in particular shaped to provide an optimized heat exchange surface with the ambient air and/or to convey a heat transfer fluid. According to a general definition of the conformation of the elongated element, the latter comprises a first longitudinal dimension of general extension which is significantly greater than at least a second dimension of extension of the element. This second dimension is oriented transversely, and more particularly orthogonally, to said first dimension so that the element has a general conformation which extends mainly along the first dimension.

Un problème posé réside dans la possibilité de réaliser des essais de résistance de tels éléments allongés que comprennent les échangeurs de chaleur, en particulier pour tester la résistance de ces éléments allongés à un impact de gravillon. En effet, avec l'arrivée des véhicules électriques munis de batteries électriques de traction, il est important de garantir la résistance des échangeurs de chaleur situés en face avant du véhicule. Or, si un radiateur basse température ou un évapo-condenseur est mis hors service par un gravillon, le système de refroidissement des batteries et de l'électronique ne fonctionne plus et le véhicule est alors immobilisé.A problem posed lies in the possibility of carrying out resistance tests of such elongated elements that comprise the heat exchangers, in particular to test the resistance of these elongated elements to a gravel impact. Indeed, with the arrival of electric vehicles equipped with electric traction batteries, it is important to guarantee the resistance of the heat exchangers located on the front face of the vehicle. However, if a low temperature radiator or an evapo-condenser is put out of service by gravel, the battery and electronic cooling system no longer works and the vehicle is then immobilized.

Une méthode d’essai traditionnelle consiste à projeter des gravillons contre l'échangeur de chaleur, et à évaluer sa résistance en fonction des impacts relevés en conséquence de telles projections sur les éléments allongés qu'il comprend. Une telle méthode est complexe à mettre en œuvre et induit des défauts de précision et de fiabilité des résultats obtenus, en raison du caractère peu rigoureux et aléatoire de sa mise en œuvre.A traditional test method consists of throwing gravel against the heat exchanger, and evaluating its resistance according to the impacts noted as a result of such projections on the elongated elements which it comprises. Such a method is complex to implement and induces defects in precision and reliability of the results obtained, due to the lax and random nature of its implementation.

Une autre méthode d’essai est décrite dans le document brevet FR 2 964 740 A1. La méthode d’essai décrite dans ce document met en œuvre un dispositif d’essai qui comprend une enclume de réception de l’échangeur de chaleur. L’enclume est surplombée par un guide recevant en coulissement un marteau suivant une direction de frappe correspondante à la gravité, le marteau étant destiné à rentrer en contact avec l’échangeur après un mouvement de chute libre (guidé par le guide). Le marteau comprend une masse et une tête à frapper orientée vers l'enclume qui est conformée en lame. La tête à frapper est indifféremment intégrée au marteau ou montée sur un socle installé sur la structure au cours de la mise en œuvre du dispositif. Le socle est muni d'un piètement compressible et/ou d'une fente de guidage de la tête à frapper agencée en lame. Toutefois, un inconvénient d’un tel dispositif est qu’il ne permet pas de garantir que le marteau vienne taper l’échangeur toujours au même endroit sur ce dernier, indépendamment de l’essai réalisé. Or, selon l'endroit où l'on tape sur l'échangeur avec le marteau, le résultat de la résistivité des tubes que comprend l’échangeur n'est pas du tout la même. Ceci nuit à la répétabilité des résultats.Another test method is described in patent document FR 2 964 740 A1. The test method described in this document uses a test device that includes a heat exchanger receiving anvil. The anvil is overhung by a guide receiving a hammer sliding in a strike direction corresponding to gravity, the hammer being intended to come into contact with the exchanger after a free fall movement (guided by the guide). The hammer comprises a mass and a striking head oriented towards the anvil which is shaped like a blade. The striking head is either integrated into the hammer or mounted on a base installed on the structure during the implementation of the device. The base is provided with a compressible base and/or with a guide slot for the striking head arranged as a blade. However, a disadvantage of such a device is that it does not guarantee that the hammer hits the exchanger always at the same place on the latter, independently of the test carried out. However, depending on where you hit the exchanger with the hammer, the result of the resistivity of the tubes that the exchanger includes is not at all the same. This affects the repeatability of the results.

Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif d’essai de la résistance d’une structure, qui permette d’obtenir une répétabilité des résultats, tout en étant simple et aisé à mettre en œuvre et en procurant des résultats d'essai qui soient pertinents, fiables et aisés à analyser. Une telle simplicité et aisance de mise en œuvre ne doivent pas affecter la pertinence et la fiabilité des résultats d'essais essentiellement requises. Plus spécifiquement, un des buts de la présente invention est de proposer un tel dispositif d'essai organisé pour permettre de réaliser l'essai de résistance (en particulier l’essai de résistance à un impact de gravillon) d'un échangeur de chaleur formé à partir d'une pluralité d'éléments allongés, tel qu'un radiateur, un condenseur ou un refroidisseur d'air de suralimentation pour véhicule automobile notamment.The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a device for testing the resistance of a structure, which makes it possible to obtain repeatability of the results, while being simple and easy to implement. work and providing test results that are relevant, reliable and easy to analyze. Such simplicity and ease of implementation should not affect the relevance and reliability of the essentially required test results. More specifically, one of the aims of the present invention is to propose such a test device organized to make it possible to carry out the resistance test (in particular the test of resistance to a gravel impact) of a heat exchanger formed from a plurality of elongated elements, such as a radiator, a condenser or a charge air cooler for a motor vehicle in particular.

Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un dispositif d’essai de la résistance d’une structure à partir de l’application contre cette structure d’une force unique et brève engendrée par un poids en mouvement pendulaire, le dispositif d’essai comprenant un bâti, des moyens de fixation et de maintien en position de la structure, et un pendule monté sur le bâti et comportant à son extrémité libre un marteau muni d’une tête à frapper orientée vers la structure, les moyens de fixation et de maintien en position de la structure comportant un cadre de fixation, ledit cadre de fixation comprenant une première partie fixée sur le bâti et une deuxième partie configurée pour plaquer et maintenir la structure contre la première partie de telle sorte que la structure est encastrée entre les première et deuxième parties du cadre de fixation.To do this, the invention thus relates, in its broadest sense, to a device for testing the resistance of a structure from the application against this structure of a single and brief force generated by a weight in pendulum motion, the test device comprising a frame, means for fixing and holding the structure in position, and a pendulum mounted on the frame and comprising at its free end a hammer provided with a striking head oriented towards the structure, the means for fixing and holding the structure in position comprising a fixing frame, said fixing frame comprising a first part fixed to the frame and a second part configured to press and hold the structure against the first part of such that the structure is embedded between the first and second parts of the fixing frame.

Grâce à la présence dans le dispositif d’un cadre de fixation de la structure, cette dernière est encastrée entre les première et deuxième parties du cadre de fixation. Ainsi, même si le cadre de fixation est déporté sur la structure, l’encastrement est toujours présent, ce qui garantit une répétabilité des résultats. Lorsque la structure testée est un échangeur de chaleur, le marteau du pendule vient taper un des tubes de l’échangeur toujours au même endroit, et ce quel que soit le laboratoire qui fait l'essai. Cela permet d’obtenir des résultats d’essai pertinents, fiables et répétables. En outre, la mise en place d’un tel dispositif d’essai est aisée, peu chère et rapide.Thanks to the presence in the device of a frame for fixing the structure, the latter is embedded between the first and second parts of the fixing frame. Thus, even if the fixing frame is offset on the structure, the embedding is still present, which guarantees repeatability of the results. When the structure tested is a heat exchanger, the hammer of the pendulum hits one of the tubes of the exchanger, always in the same place, regardless of the laboratory performing the test. This provides relevant, reliable and repeatable test results. In addition, the implementation of such a test device is easy, inexpensive and fast.

De préférence, le cadre de fixation est en métal.Preferably, the fixing frame is made of metal.

Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, le cadre de fixation présente une largeur sensiblement égale à 300 mm et une hauteur sensiblement égale à 300 mm.According to a particular technical characteristic of the invention, the fixing frame has a width substantially equal to 300 mm and a height substantially equal to 300 mm.

Avantageusement, le cadre de fixation entoure et définit au niveau de son centre une zone centrale formant une cible pour le marteau du pendule. Une telle cible permet à l’opérateur manipulant le dispositif de pouvoir viser avec précision le centre du cadre de fixation, afin que la tête du marteau vienne taper toujours au même endroit sur la structure. Les structures ainsi testées sont ainsi tapées toujours au même endroit : l’essai est répétable. Les dimensions du cadre de fixation et de la cible peuvent toutefois être variables, en fonction de la taille de la structure testée (il existe notamment différents types d’échangeurs de chaleur pour véhicules, de dimensions variables).Advantageously, the fixing frame surrounds and defines at its center a central zone forming a target for the hammer of the pendulum. Such a target allows the operator handling the device to aim precisely at the center of the fixing frame, so that the head of the hammer always hits the same place on the structure. The structures thus tested are thus always tapped in the same place: the test is repeatable. The dimensions of the fixing frame and the target can however be variable, depending on the size of the structure tested (there are in particular different types of heat exchangers for vehicles, of variable dimensions).

Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, la zone centrale formant cible présente une largeur sensiblement égale à 10 mm et une hauteur sensiblement égale à 10 mm.According to a particular technical characteristic of the invention, the central zone forming a target has a width substantially equal to 10 mm and a height substantially equal to 10 mm.

De préférence, les moyens de fixation et de maintien en position de la structure comportent en outre au moins une vis de fixation et de maintien en position de la structure, ladite au moins une vis s’étendant à travers le cadre de fixation.Preferably, the means for fixing and holding the structure in position further comprise at least one screw for fixing and holding the structure in position, said at least one screw extending through the fixing frame.

Avantageusement, le dispositif comporte en outre des moyens de réglage d’une position longitudinale du cadre de fixation, lesdits moyens de réglage étant configurés pour déplacer le cadre de fixation selon une direction longitudinale sensiblement perpendiculaire au plan général défini par le cadre de fixation. Ceci permet de garantir que la surface de la structure heurtée par le marteau soit toujours à la même position vis-à-vis du bâti, et donc que le marteau tape toujours au même endroit sur la structure, quelle que soit l’épaisseur de cette dernière.Advantageously, the device further comprises means for adjusting a longitudinal position of the attachment frame, said adjustment means being configured to move the attachment frame in a longitudinal direction substantially perpendicular to the general plane defined by the attachment frame. This makes it possible to guarantee that the surface of the structure hit by the hammer is always in the same position vis-à-vis the frame, and therefore that the hammer always strikes at the same place on the structure, whatever the thickness of this last.

Avantageusement, le pendule comporte en outre, à son autre extrémité, un vernier réglable muni d’une butée de blocage. Ceci permet à l’opérateur manipulant le dispositif de pouvoir régler avec précision l’angle d’attaque du pendule (et de connaitre ainsi la hauteur du pendule au départ), afin de déterminer l’énergie en Joule que va subir la structure. La précision et la fiabilité des essais sont ainsi améliorées. La butée de blocage permet de bloquer le pendule dans sa position de départ qui est réglée par un opérateur, et de faciliter ainsi la mise en œuvre de l’essai.Advantageously, the pendulum further comprises, at its other end, an adjustable vernier scale provided with a blocking stop. This allows the operator handling the device to be able to precisely adjust the angle of attack of the pendulum (and thus to know the height of the pendulum at the start), in order to determine the energy in Joule that the structure will undergo. The precision and reliability of the tests are thus improved. The locking stop allows the pendulum to be locked in its starting position, which is set by an operator, and thus facilitates the implementation of the test.

L’invention se rapporte également à une utilisation d’un dispositif d’essai de la résistance d’une structure tel que décrit ci-dessus, ladite structure étant un échangeur de chaleur muni d’un faisceau d’éléments allongés, un des éléments allongés étant destiné à être frappé par le marteau du dispositif d’essai. Les éléments allongés sont typiquement des tubes.The invention also relates to a use of a device for testing the resistance of a structure as described above, said structure being a heat exchanger provided with a bundle of elongated elements, one of the elements elongated being intended to be struck by the hammer of the test device. The elongated elements are typically tubes.

De préférence, les moyens de fixation et de maintien en position de l’échangeur de chaleur comportent au moins une vis de fixation et de maintien en position de l’échangeur de chaleur, ladite au moins une vis s’étendant à travers le cadre de fixation et traversant le faisceau d’éléments allongés.Preferably, the means for fixing and holding the heat exchanger in position comprise at least one screw for fixing and holding the heat exchanger in position, said at least one screw extending through the frame of fixing and passing through the bundle of elongated elements.

On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, des formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles :There will be described below, by way of non-limiting examples, embodiments of the present invention, with reference to the appended figures in which:

est une vue schématique, de côté, d’un dispositif d’essai de la résistance d’une structure selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’essai comprenant un pendule muni d’un marteau, ainsi qu’un cadre de fixation de la structure ; is a schematic side view of a device for testing the resistance of a structure according to one embodiment of the invention, the test device comprising a pendulum provided with a hammer, as well as a structure fixing frame;

est une vue de côté du cadre de fixation et du marteau de la , is a side view of the mounting frame and hammer of the ,

est une vue de face du cadre de fixation de la , is a front view of the mounting frame of the ,

est une vue agrandie montrant un détail de réalisation du pendule de la , et montrant plus précisément un vernier réglable sur ce pendule, et is an enlarged view showing a detail of the pendulum of the , and showing more precisely an adjustable vernier on this pendulum, and

est une vue de face du vernier de la . is a front view of the vernier of the .

Dans cette demande, le terme « vertical » désigne une orientation perpendiculaire à l’horizon tandis que le terme « horizontal » ou « transversal » désigne une orientation parallèle à l’horizon. En outre, la « direction longitudinale » est considérée comme la direction selon laquelle l’épaisseur du cadre de fixation est mesurée, l’épaisseur correspondant à la plus petite dimension du cadre de fixation. La hauteur et la largeur du cadre de fixation sont des dimensions orthogonales à l’épaisseur, et sont donc mesurées dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale. La hauteur correspond à une dimension verticale du cadre de fixation, tandis que la largeur correspond à une dimension horizontale ou transversale.In this application, the term "vertical" refers to an orientation perpendicular to the horizon while the term "horizontal" or "transverse" refers to an orientation parallel to the horizon. In addition, the “longitudinal direction” is considered to be the direction in which the thickness of the attachment frame is measured, the thickness corresponding to the smallest dimension of the attachment frame. The height and width of the fixing frame are dimensions orthogonal to the thickness, and are therefore measured in a plane perpendicular to the longitudinal direction. The height corresponds to a vertical dimension of the fixing frame, while the width corresponds to a horizontal or transverse dimension.

La représente un dispositif 2 d’essai de la résistance d’une structure 4. Le dispositif d’essai 2 est configuré pour permettre d’analyser la résistance de la structure 4, par application d’une contrainte mécanique exercée à partir d’une force unique et brève engendrée par un poids en mouvement pendulaire. Le dispositif d’essai 2 est ainsi typiquement adapté pour la réalisation d’un test ou essai appelé « test Charpy ». La structure 4 est préférentiellement, mais non limitativement, un échangeur de chaleur, typiquement un radiateur (par exemple un radiateur basse température), un condenseur ou évapo-condenseur ou encore un refroidisseur d'air de suralimentation pour véhicule automobile notamment. Un tel échangeur de chaleur 4 est muni d’un faisceau 6 d’éléments allongés (de tels éléments allongés n’étant pas représentés sur les figures pour des raisons de clarté). De tels éléments allongés sont notamment des plaques ou analogues procurant une surface conséquente d’échange de chaleur, ou encore des éléments tubulaires destinés à véhiculer un fluide. Le faisceau 6 d’éléments allongés est par exemple disposé à l’intérieur d’une enveloppe dénommée calandre (cette dernière n’étant pas représentée sur les figures pour des raisons de clarté). Le dispositif d’essai 2 sert alors à tester la résistance de l’échangeur de chaleur 4 à un impact de gravillon.There represents a device 2 for testing the resistance of a structure 4. The test device 2 is configured to make it possible to analyze the resistance of the structure 4, by application of a mechanical stress exerted from a force unique and brief generated by a weight in pendulum motion. The test device 2 is thus typically suitable for carrying out a test or trial called the “Charpy test”. The structure 4 is preferably, but not limited to, a heat exchanger, typically a radiator (for example a low temperature radiator), a condenser or evapo-condenser or even a charge air cooler for a motor vehicle in particular. Such a heat exchanger 4 is provided with a bundle 6 of elongated elements (such elongated elements not being shown in the figures for reasons of clarity). Such elongated elements are in particular plates or the like providing a substantial heat exchange surface, or even tubular elements intended to convey a fluid. The bundle 6 of elongated elements is for example placed inside an envelope called a shell (the latter not being shown in the figures for reasons of clarity). The test device 2 is then used to test the resistance of the heat exchanger 4 to a gravel impact.

Le dispositif d’essai 2 comprend un bâti 8, des moyens appropriés 10 de fixation et de maintien en position de la structure 4, et un pendule 12 (aussi appelé « pendule de Charpy ») monté sur le bâti 8. Les moyens 10 de fixation et de maintien en position de la structure 4 comportent un cadre de fixation 14 et au moins une vis 16 de fixation et de maintien en position de la structure 4. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur la , les moyens 10 de fixation et de maintien en position de la structure 4 comportent huit vis 16 réparties à intervalles réguliers sur un pourtour central du cadre de fixation 14. Les huit vis 16 s’étendent à travers le cadre de fixation 14, et s’étendent notamment depuis une deuxième partie 26 du cadre de fixation 14 vers une première partie 24 de ce cadre 14 (de telles première et deuxième parties 24, 26 seront décrites par la suite). Le pendule 12 comporte à son extrémité libre un marteau 17 muni d’une tête à frapper 19. La tête à frapper 19, qui peut prendre la forme d’une lame (de dimensions correspondantes à celles d’un élément allongé de la structure 4 subissant le heurt), est orientée vers la structure 4 lorsque cette dernière est maintenue en position et fixée dans le cadre de fixation 14. De préférence, le dispositif d’essai 2 comporte également des moyens 18 de réglage d’une position longitudinale du cadre de fixation 14, le long de la direction longitudinale D1.The test device 2 comprises a frame 8, appropriate means 10 for fixing and holding the structure 4 in position, and a pendulum 12 (also called a “Charpy pendulum”) mounted on the frame 8. The means 10 of fixing and holding structure 4 in position comprise a fixing frame 14 and at least one screw 16 for fixing and holding structure 4 in position. , the means 10 for fixing and holding the structure 4 in position comprise eight screws 16 distributed at regular intervals on a central periphery of the fixing frame 14. The eight screws 16 extend through the fixing frame 14, and s extend in particular from a second part 26 of the fixing frame 14 towards a first part 24 of this frame 14 (such first and second parts 24, 26 will be described below). The pendulum 12 comprises at its free end a hammer 17 provided with a striking head 19. The striking head 19, which can take the form of a blade (of dimensions corresponding to those of an elongated element of the structure 4 undergoing the impact), is oriented towards the structure 4 when the latter is held in position and fixed in the fixing frame 14. Preferably, the test device 2 also comprises means 18 for adjusting a longitudinal position of the frame fixing 14, along the longitudinal direction D1.

Le bâti 8 comporte un support horizontal 20, un bras vertical 21 monté sur le support horizontal 20, et un bras horizontal 22 relié au bras vertical 21 et portant à son extrémité libre le pendule 12. Plus précisément, le pendule 12 est monté via une liaison pivot ou charnière sur l’extrémité libre du bras horizontal 22.The frame 8 comprises a horizontal support 20, a vertical arm 21 mounted on the horizontal support 20, and a horizontal arm 22 connected to the vertical arm 21 and carrying the pendulum 12 at its free end. More specifically, the pendulum 12 is mounted via a pivot or hinge connection on the free end of the horizontal arm 22.

Si on néglige son épaisseur, le cadre de fixation 14 s’étend sensiblement dans un plan général P1 perpendiculaire à la direction longitudinale D1. Le cadre de fixation 14 définit, dans ce plan général P1, une forme rectangulaire, de préférence un carré. De préférence, le cadre de fixation 14 présente une largeur sensiblement égale à 300 mm et une hauteur sensiblement égale à 300 mm, même si d’autres valeurs peuvent bien évidemment être choisies pour la largeur et la hauteur. Comme illustré sur la , le cadre de fixation 14 comporte une première partie 24 fixée sur le bâti 8, et une deuxième partie 26 configurée pour plaquer et maintenir la structure 4 contre la première partie 24. De la sorte, le structure 4 est encastrée entre les première et deuxième parties 24, 26 du cadre de fixation 14, et ne bouge pas lors de l’essai. Le cadre de fixation 14 est préférentiellement en métal. La deuxième partie 26 du cadre de fixation 14 est par exemple montée rabattable vers la première partie 24.If its thickness is neglected, the fixing frame 14 extends substantially in a general plane P1 perpendicular to the longitudinal direction D1. The fixing frame 14 defines, in this general plane P1, a rectangular shape, preferably a square. Preferably, the fixing frame 14 has a width substantially equal to 300 mm and a height substantially equal to 300 mm, even if other values can of course be chosen for the width and the height. As illustrated on the , the fixing frame 14 comprises a first part 24 fixed to the frame 8, and a second part 26 configured to flatten and hold the structure 4 against the first part 24. In this way, the structure 4 is embedded between the first and second parts 24, 26 of the fixing frame 14, and does not move during the test. The fixing frame 14 is preferably made of metal. The second part 26 of the fixing frame 14 is for example hinged mounted towards the first part 24.

De préférence, comme visible sur la , le cadre de fixation 14 entoure et définit au niveau de son centre une zone centrale 28 formant une cible pour le marteau 17 du pendule 12. Une telle cible 28 permet à l’opérateur manipulant le dispositif d’essai 2 de pouvoir viser avec précision le centre du cadre de fixation 14, afin que la tête 19 du marteau 17 vienne taper toujours au même endroit sur la structure 4. De préférence, la zone centrale formant cible 28 présente une largeur sensiblement égale à 10 mm et une hauteur sensiblement égale à 10 mm, même si d’autres valeurs peuvent bien évidemment être choisies pour la largeur et la hauteur. Bien évidemment, les dimensions du cadre de fixation 14 et de la cible 28 peuvent être adaptées en fonction de la taille de la structure 4 testée (en particulier, lorsque la structure 4 testée est un échangeur de chaleur, il peut arriver que l’échangeur de chaleur soit un radiateur très basse température, dont le faisceau 6 est très petit).Preferably, as seen on the , the fixing frame 14 surrounds and defines at its center a central zone 28 forming a target for the hammer 17 of the pendulum 12. Such a target 28 allows the operator handling the test device 2 to be able to aim with precision the center of the fixing frame 14, so that the head 19 of the hammer 17 always strikes at the same place on the structure 4. Preferably, the central zone forming a target 28 has a width substantially equal to 10 mm and a height substantially equal to 10 mm, although other values can of course be chosen for width and height. Obviously, the dimensions of the fixing frame 14 and of the target 28 can be adapted according to the size of the structure 4 tested (in particular, when the structure 4 tested is a heat exchanger, it may happen that the exchanger of heat or a very low temperature radiator, the bundle 6 of which is very small).

Comme illustré sur les figures 1, 4 et 5, le pendule 12 comporte, à son extrémité opposée à son extrémité libre, un vernier réglable 30 muni d’une butée de blocage 32. Ceci permet à l’opérateur manipulant le dispositif d’essai 2 de pouvoir régler avec précision l’angle d’attaque α1 du pendule 12 (et de connaitre ainsi la hauteur du pendule 12 au départ), afin de déterminer l’énergie en Joule que va subir la structure 4. La précision et la fiabilité des essais sont ainsi améliorées. La butée de blocage 32 permet de bloquer le pendule 12 dans sa position de départ qui est réglée par un opérateur, et de faciliter ainsi la mise en œuvre de l’essai. De préférence, le pendule 12 peut également comporter un ou plusieurs roulement(s) 34 monté(s) sur un axe 36 formant l’axe de la liaison pivot ou charnière agencée sur l’extrémité libre du bras horizontal 22. Le pendule 12 Le pendule 12 présente par exemple une longueur sensiblement égale à 1 m.As illustrated in FIGS. 1, 4 and 5, the pendulum 12 comprises, at its end opposite its free end, an adjustable vernier scale 30 provided with a blocking stop 32. This allows the operator handling the test device 2 to be able to adjust with precision the angle of attack α1 of the pendulum 12 (and thus to know the height of the pendulum 12 at the start), in order to determine the energy in Joule that the structure 4 will undergo. Precision and reliability tests are thus improved. The blocking stop 32 makes it possible to block the pendulum 12 in its starting position which is set by an operator, and thus to facilitate the implementation of the test. Preferably, the pendulum 12 can also comprise one or more bearing(s) 34 mounted on an axis 36 forming the axis of the pivot or hinge connection arranged on the free end of the horizontal arm 22. The pendulum 12 The pendulum 12 has for example a length substantially equal to 1 m.

La tête à frapper 19 du marteau 17 présente par exemple une masse sensiblement égale à 2 kg.The striking head 19 of the hammer 17 has for example a mass substantially equal to 2 kg.

Les moyens 18 de réglage d’une position longitudinale du cadre de fixation 14 sont configurés pour déplacer le cadre de fixation 14 selon la direction longitudinale D1. Les moyens 18 de réglage d’une position longitudinale du cadre de fixation 14 sont par exemple constitués d’un système de glissière graduée (non visible sur les figures pour des raisons de clarté).The means 18 for adjusting a longitudinal position of the fixing frame 14 are configured to move the fixing frame 14 in the longitudinal direction D1. The means 18 for adjusting a longitudinal position of the fixing frame 14 consist for example of a graduated slide system (not visible in the figures for reasons of clarity).

En fonctionnement, selon la procédure mise en œuvre du dispositif d’essai 2, la structure 4 à tester (que l’on suppose pour la suite être un échangeur de chaleur) est installée à l’intérieur du cadre de fixation 4 de sorte à être encastrée entre les première et deuxième parties 24, 26 de ce cadre 14. L’opérateur fixe alors le cadre de fixation 14 sur l’échangeur de chaleur 4, en vissant les vis 16 à travers le cadre de fixation 14 (plus spécifiquement à travers la première partie 24 du cadre de fixation 14) et à travers le faisceau 6 de l’échangeur 4. L’échangeur de chaleur 4, et plus particulièrement un des éléments allongés de l’échangeur de chaleur 4 se situant en regard de la cible 28, est destiné à subir un heurt appliqué par le marteau 17 suivant un mouvement pendulaire. L’opérateur règle ainsi l’angle d’attaque α1 du pendule 12, en fonction de l’énergie en Joule qu’il souhaite que subisse l’échangeur de chaleur 4. Dans l’exemple de réalisation particulier de la , l’angle d’attaque α1 est par exemple choisi pour être sensiblement égale à 60°. L’opérateur lâche alors le pendule 12 depuis sa position de départ représentée à la . La tête 19 du marteau 17 vient taper l’échangeur de chaleur 4 au milieu du cadre de fixation 14, au niveau de la cible 28, dans la position de heurt représentée à la . Les échangeurs ainsi testés sont par conséquent tapés toujours au même endroit par le marteau 17 : l’essai est fiable et répétable. Une telle utilisation du dispositif d’essai 2 sert notamment à tester la résistance de l’échangeur de chaleur 4 à un impact de gravillon.
In operation, according to the procedure implemented for the test device 2, the structure 4 to be tested (which is assumed hereafter to be a heat exchanger) is installed inside the fixing frame 4 so as to be embedded between the first and second parts 24, 26 of this frame 14. The operator then fixes the fixing frame 14 on the heat exchanger 4, by screwing the screws 16 through the fixing frame 14 (more specifically at through the first part 24 of the fixing frame 14) and through the beam 6 of the exchanger 4. The heat exchanger 4, and more particularly one of the elongated elements of the heat exchanger 4 located opposite the target 28, is intended to be struck by the hammer 17 in a pendulum motion. The operator thus adjusts the angle of attack α1 of the pendulum 12, according to the energy in Joule that he wishes the heat exchanger 4 to undergo. In the particular embodiment of the , the angle of attack α1 is for example chosen to be substantially equal to 60°. The operator then releases the pendulum 12 from its starting position shown in . The head 19 of the hammer 17 strikes the heat exchanger 4 in the middle of the fixing frame 14, at the level of the target 28, in the impact position shown in . The exchangers thus tested are therefore always tapped in the same place by the hammer 17: the test is reliable and repeatable. Such use of the test device 2 serves in particular to test the resistance of the heat exchanger 4 to a gravel impact.

Claims

Device (2) for testing the resistance of a structure (4) from the application against this structure (4) of a single, brief force generated by a weight (17) in pendulum motion, the device ( 2) test comprising a frame (8), means (10) for fixing and holding the structure (4) in position, and a pendulum (12) mounted on the frame (8) and comprising at its free end a hammer (17) provided with a striking head (19) oriented towards the structure (4), characterized in that the means (10) for fixing and holding the structure (4) in position comprise a fixing frame (14), said fixing frame (14) comprising a first part (24) fixed to the frame (8) and a second part (26) configured to press and hold the structure (4) against the first part (24) of such that the structure is embedded between the first and second parts of the fixing frame.

Device (2) according to Claim 1, characterized in that the fixing frame (14) is made of metal.

Device (2) according to Claim 1 or 2, characterized in that the fixing frame (14) has a width substantially equal to 300 mm and a height substantially equal to 300 mm.

Device (2) according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the fixing frame (14) surrounds and defines at its center a central zone (28) forming a target for the hammer (17) of the pendulum (12).

Device (2) according to Claim 4, characterized in that the central zone (28) forming a target has a width substantially equal to 10 mm and a height substantially equal to 10 mm.

Device (2) according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the means (10) for fixing and holding the structure (4) in position further comprise at least one screw (16) for fixing and holding the structure (1) in position, said at least one screw (16) extending through the fixing frame (14).

Device (2) according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the device (2) further comprises means (18) for adjusting a longitudinal position of the fixing frame (14), the said means ( 18) adjustment being configured to move the fixing frame (14) in a longitudinal direction (D1) substantially perpendicular to the general plane (P1) defined by the fixing frame (14).

Device (2) according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the pendulum (12) further comprises, at its other end, an adjustable vernier scale (30) provided with a locking abutment (32).

Use of a device (2) for testing the resistance of a structure (4), characterized in that the testing device (2) complies with any one of Claims 1 to 8, the said structure ( 4) being a heat exchanger provided with a bundle (6) of elongated elements, one of the elongated elements being intended to be struck by the hammer (17) of the test device (2).

Use according to claim 9, characterized in that the means (10) for fixing and holding the heat exchanger (4) in position comprise at least one screw (16) for fixing and holding the heat exchanger in position (4), said at least one screw (16) extending through the fixing frame (14) and passing through the bundle (6) of elongated elements.