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Mesure des forces de freinage sur les montagnes russes

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Un fabricant de montagnes russes et d'attractions pour parcs d'attractions avait besoin d'une solution de mesure mobile pour contrôler les forces de freinage sur une montagne russe. L'objectif était de contrôler de manière fiable la puissance de freinage sur des tronçons particulièrement plats dans le cadre de travaux de maintenance. Althen a fourni une solution compacte composée d'un capteur de force à profil plat ALF306 et d'un appareil de mesure portable de type TD-01.

Une sécurité maximale à vitesse maximale

La sécurité est au cœur du développement de chaque montagne russe. Les vitesses élevées, les masses importantes et les conditions environnementales changeantes imposent des exigences extrêmes aux systèmes de freinage et de sécurité. Afin de garantir à tout moment un fonctionnement fiable, contrôlé et conforme aux normes, les fabricants ont besoin de solutions innovantes qui permettent des mesures précises, des tests reproductibles et une sécurité de fonctionnement maximale.

Gondole d'un grand huit

À propos du système de freinage

Les montagnes russes de ce projet sont équipées d'un frein hydraulique. L'activation s'effectue via un vérin hydraulique qui déclenche le mécanisme de freinage. Les blocs de freinage sont alors serrés par adhérence, de sorte que les forces agissant sur l'aileron du train sont absorbées de manière fiable et que le trajet est ralenti ou arrêté en toute sécurité.

Le système de freinage d'un grand huit est généralement situé à plusieurs endroits clairement définis du parcours. De nombreux grands huit comportent plusieurs sections (blocs) afin de pouvoir faire circuler plusieurs trains en toute sécurité. À chaque transition, un train peut être complètement arrêté en cas d'urgence. Dans ce cas, la force doit être déterminée sur une section plate du parcours.

Exigences et objectifs

  • Vérification de la force de freinage minimale sur des tronçons définis.
  • Possibilité de montage rapide, même dans des espaces restreints.
  • Résultats de mesure reproductibles.
  • Construction robuste et mobile pour une utilisation sur le terrain.

Solution de mesure d'Althen

Au fil du temps, les blocs de freinage d'un grand huit perdent de leur profil et la force de freinage diminue. Afin de vérifier si la force de freinage est toujours opérationnelle et de déterminer son niveau, il fallait mettre au point une solution de mesure mobile pour la maintenance.

Afin de pouvoir déterminer les forces de freinage, un boîtier compact et robuste a été développé, dans lequel un capteur de force très plat de type ALF306 est intégré. Sur la face supérieure se trouve une plaque de contact par laquelle l'élément de freinage transmet la force directement au capteur. La face inférieure forme une plaque de base stable qui permet de fixer rapidement et en toute sécurité le dispositif sur la structure de freinage ou sur un point de montage approprié. Un boîtier de protection entoure l'ensemble de la construction et protège le capteur des influences extérieures. De plus, une poignée de transport facilite également l'« insertion » du frein.

Les données elles-mêmes sont enregistrées à l'aide d'un appareil de mesure portable (TD-01). Pour ce faire, l'appareil est maintenu dans le frein pendant les travaux de maintenance nécessaires.

  • Solution de mesure compacte
    La combinaison du capteur de force ALF306, d'une épaisseur de seulement 10 mm, et de l'appareil de mesure portable TD-01 permet de mesurer avec précision la force de freinage, même dans des conditions exiguës. Idéal pour les interventions de maintenance directement sur l'installation.
  • Construction robuste et mobile
    L'ensemble du dispositif de mesure est protégé contre les influences extérieures et optimisé pour une utilisation mobile. Il est équipé d'une poignée de transport pour une manipulation aisée lors des opérations de maintenance.
  • Résultats de mesure fiables
    Grâce à l'utilisation d'une technologie de capteurs de haute précision et à la saisie mobile des données, les valeurs mesurées peuvent être documentées de manière fiable et comparées aux valeurs limites pertinentes en matière de sécurité.
  • Sécurité accrue et maintenance planifiable
    Cette solution permet une surveillance ciblée des forces de freinage et aide à détecter l'usure à temps. Cela permet non seulement d'augmenter la sécurité de fonctionnement, mais aussi de planifier la maintenance de manière efficace et compréhensible.

Détails du produit : ALF306 Pancake Force Sensor

Les capteurs de force très plats en forme de disque de la série ALF306 sont destinés à la mesure de forces de compression dans des plages de mesure comprises entre 50 N et 10 kN dans des espaces très restreints. Une variante spéciale avec une plage de mesure allant jusqu'à 20 kN a été fabriquée pour les montagnes russes.

L'ALF306 mesure seulement 10 mm de haut et 40 mm de diamètre. Il peut ainsi absorber une partie des forces de cisaillement générées. 

ALF306 Pancake Force Sensor

Caractéristiques

  • Plages de mesure 0 … 50 N à 0 … 10 kN ou selon les spécifications du client
  • Pour charge de compression
  • Écart de linéarité 0,3 % de la pleine échelle (modèle 1), 0,5 % de la pleine échelle (modèle 2)
  • Signal de sortie 1,2 mV/V ou normalisé 1,0 mV/V ±0,5 % (modèle 1), 2,2 mV/V ou normalisé 2,0 mV/V ±0,5 % (modèle 2)
  • Tension d'alimentation 10 VCC

Acquisition et analyse des données

Le TD-01 est un appareil d'affichage numérique mobile pour jauges de contrainte (DMS) avec écran couleur. Il permet non seulement d'afficher les valeurs mesurées sous forme de chiffres et de courbes, mais aussi d'enregistrer des signaux dynamiques via un convertisseur A/N haute vitesse.

TD-01_4 Appareil de mesure/d'affichage numérique

Caractéristiques

  • Appareil portable avec écran couleur TFT
  • Fonction TEDS pour la détection automatique des capteurs
  • Interface USB (fonctionnement et transfert de données)
  • Double entrée, adaptée à 0,3 mV/V à 5 mV/V
  • Visualisation : affichage sous forme d'onde ou de barre
  • Alimentation via USB ou piles AA (jusqu'à 24 heures)

Résultats et avantages

La solution mobile permet de contrôler de manière fiable la puissance de freinage directement sur place. Les données mesurées sont comparées à des valeurs limites prédéfinies afin de s'assurer que les forces minimales requises pour la sécurité ne sont pas dépassées. En cas d'écarts, le service de maintenance peut intervenir de manière ciblée, par exemple en remplaçant les plaquettes de frein usées. Résultat : une sécurité accrue, des intervalles de maintenance planifiables et des processus de contrôle documentables.

Grâce à la conception compacte de l'ALF306 et à la saisie mobile des données avec le TD-01, il a été possible de fournir une solution sur mesure, idéale pour les espaces restreints. L'entreprise bénéficie ainsi d'un système pratique pour l'assurance qualité et la maintenance de ses manèges critiques pour la sécurité.