PROJET MALAFI

BALANCE MULTIAXIALES POUR MESURE DE FORCES AERODYNAMIQUES

Prototype unique au monde permettant la mesure multiaxiale des forces aérodynamiques s'exerçant sur un corps d'épreuve.

Description
La balance MALAFI permet la mesure des forces appliquées sur un corps dans tous les 6 axes de liberté. C’est-à-dire les 3 forces appliquées dans les 3 dimensions x,y et z, ainsi que les 3 moments correspondants aux trois axes de rotation. Pour se faire, le plateau est maintenu en lévitation par des forces électromagnétiques, sans aucun contact mécanique avec le support. Ce point est réalisé grâce à 6 actuateurs électrodynamiques développés pour l'occasion. Ils sont composés de bobines sur le support et d'aimants permanents sur la partie mobile. La mesure de position du plateau est réalisée grâce à 6 capteurs laser. La régulation de position du plateau est effectuée dans un PC Speedgoat, équipé du système d'exploitation temps réel xpctarget. La mesure et la régulation de courant sont effectuées par une carte avec DSP TI TMS320F2806. Les différentes variables entre le PC temps réel et le système sont échangées par EtherCAT à la fréquence de 1 kHz. La mesure de force est basée sur le principe des balances à compensation par forces électromagnétiques. C’est-à-dire que le plateau est maintenu en position « 0 », malgré les forces appliquées sur le système. En mesurant ensuite les courants circulants dans les actuateurs, il est possible de calculer les forces et moments dans les différents axes.

Applications
La balance est principalement utilisée pour des essais en soufflerie afin d’améliorer le
design d’objets. Les essais ont typiquement portés sur des souliers de ski, des casques de vélos, etc.

  
Caractéristiques

  • Régulation numérique de courant :
    DSP TI TMS320F2806, 20 kHz
  • Régulation numérique de position :
    PC temps réel Speedgoat, 1 kHz
    Communication par EtherCAT
    Bande passante : 10 Hz
  • Mesure de force : 45 N / 0.03 N
  • Mesure de couple : 4.75 Nm / 0.003 Nm
  • Résolution de la position : 10 um
  • Courants max actuateurs : 4 A

Contact:
Maurizio Tognolini
maurizio.tognolini@heig-vd.ch

Roger Delpretti
roger.delpretti@heig-vd.ch

Yannick Charrotton
yannick.charrotton@heig-vd.ch




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