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" Perfectionnements. apportés, aux instruments pour observes et mesurer la déformation des corps, notamment celle réaul- :::tant d'efforts; dynamiques ".
L'invention est relative aux. instrumenta pour. ob- server et mesurer la déformation des corps; et elle cncer- ne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son. application paraît devoir offrir le plus d'intérêt). mats non exclusivement, parmi ces instrumenta, ceux..pour observer et mesurer la déformation de corps soumis à dès efforts dyna- miques.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels lesdits instruments, ,, qu'ils répondent, mieux, que jusqu'ici, aux di- vers desiderata de la pratique.
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Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à faire comporter aux instruments du genre en question des systèmes optiques --, à agencer de manière telle les- dits systiènes. que l'effet dû au mouvement d'ensemble *du
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corps soumis à l'essai, y compris ses déformations non étu- diées, soit tout au moins partiellement compensé, l'effet dû à la déformation à étudier étant, au contraire, non com- pensé. et avantageusement amplifié.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application ainsi que certains modes de réalisation desdi- tes dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les instru- ments. du genre en question comportant application desdites dispositions, ainsi que les éléments et outils spéciaux pro- pres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être. bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig.l montre, en coupe très schématique, un instrument établi conformément à l'invention et destiné plus spécialement à l'observation et à la mesure des déformations -d'une pièce soumise à une flexion.
Les fig. 2 à 9 montrent, semblablement, huit ins- truments établis se-Ion autant de modes de réalisation diffé- rents' de l'invention, ces instruments étant destinés plus spécialement à l'observation et à la mesure de pièces soumi- ses à une torsion..
Les fig. 10 et 11, enfin, montrent,respectivement en coupe longitudinale axiale et en coupe suivant 11-11 fig.
10, un appareil propre à observer ou à mesurer la torsion d'un arbre rotatif creux, cet appareil étant établi conformé- ment à l'invention.
Selon l'invention,. et plus spécialement selon ce-
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lui de ses modes d'application ainsi'que ceux des modes, de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un instrument pour observer'et mesurer la déformation d'une pièce soumise à des efforts dynamiques, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Sur la fige 1, on- a supposé qu'il s'agit d'une pièce a, par exemple une poutre de section rectangulaire, reposant par ses extrémités sur deux appuis b.
On prend deux. surfaces réfléchissantes, par exem- ple des miroirs c et d. que l'on établit sur une des faces latérales verticales de ladite pièce au droit des appuis b, ces miroirs étant parallèles entre eux et légèrement inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la pièce.
Sensiblement dans le plan vertical passant par les centres des miroirs on établit une source lumineuse e- à la- quelle on adjoint un système optique f propre à transformer le faisceau divergent, émis par la source, en un faisceau parallèle qui est réfléchi, par le miroir c, vers le miroir d qui lui-même renvoie le faisceau au travers. d'un système optique convergent g. faisant office de lunette avec l'ocu- laire h.
Lorsqu'on soumet la pièce à une flexion., par exem- ple par une force locale h agissant en son milieu, on consta- te que, grâce à la disposition des miroirs au droit des ap- puis b., toutes les déformations respectant le parallélisme des miroirs sont totalement compensées., c'est-à-dire les dé- formations qui n'influencent guère les. observations, et les. mesures que l'on désire effectuer.
Par contre, les déforma- tions altérant le parallèlisme desdits. miroirs, plus spécia- lement la déformation' de la pièce résultant de l'effet dû à la flexion, ne sont nullement compensées et pourront, le cas échéant, après avoir été convenablement amplifiées, être dé- terminées soit par observation directe, soit par protection
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de l'image du faisceau, réfléchi par les miroirs d et e, sur une échelle graduée ou de toute autre manière.
Dans le cas de la fig. 2, on veut étudier les dé- formations d'une pièce ,, sollicitée par torsion à ses deux extrémités. Aux endroits où agissent les forces sollicitant ladite pièce a, on établit deux miroirs ± et d, inclinés l'un par rapport l'autre et par rapport à la pièce a, dans des directions telles que le faisceau lumineux projeté sur le miroir ± soit renvoyé par ce miroir dans une direction X Y sensiblement parallèle à la pièce et, ensuite, par le mi- roir d vers un oculaire g.
On constate que, dans ce cas, ne sont pas compen- sées, en plus des déformations dues à la flexion et à la tor- sion, les déformations dues à la rotation de l'ensemble au- tour de l'axe principale de la pièce a, parallèle à la direc- tion X Y, alors que sont Partiellement compensées les rota- tions autour des deux autres axes principaux. es fig. 3 et 4 montrent des dispositions, analo- gues à celle montrée fige 2, plus spécialement applicables au cas où il s'agit de pièces tubulaires a1. Pour l'exemple fig. 3 on a recours à deux surfaces réfléchissantes telles que des miroira c et d et, pour l'exemple fige 4, à deux prismes c1 et dl du genre "Wollaston".
Dans chacun des cas ci-dessus, l'observation et la mesure des déformations se fait, comme pour la fig. l, par la déviation du faisceau lu- mineux traversant le système optique g.
La fig. 5 montre une disposition, analogue à celle de la fig. 2, dans laquelle l'observation se fait par la mé- thode d'autocollimation, c'est-à-dire que le raisceau lumineux émis par la source .2. et dirigé par un système optique ± vers le miroir est réfléchi par ce dernier et vient frapper le miroir,9;. (quand la pièce n'est pas sollicitée par l'effort de torsion.) dans une direction normale et comme les miroirs c et d sont parallèles, ce rayon est renvoyé au miroir c et
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réfléchi par celui-ci suivant l'axe du système f de façon que son image puiss,e être observée en h.
La déviation de cette image permet de se rendre compte de la déformation de la pièce sous les efforts de tors.ion.qui la sollicitent.,
La fig. 6 montre une disposition, analogue à la fig. 5, dans laquelle l'observation se fait par la méthode d'autocollimation avec réflexion sur une surface extérieure au système déformable, c"est-à-dire que le faisceau, venant frapper le'miroir d, n'est pas renvoyé au miroir c, mais est projeté @ sur une surface réfléchissante extérieure i qui la renvoie sensiblement selon son chemin primitif.
Ceci permet une meilleure compensation des mouvements d'ensemble,
Dans l'exemple fig. 7, on fixe sur les extrémités de l'arbre rotatif a 2, dont on veut mesurer les déformations dues aux efforts de torsion qui sollicitent ledit arbre au cours de son entraînement, deux plateaux k et 1 dans les- quels on ménage respectivement deux ouvertures circulaires dont les centres se trouvent sur une droite parallèle à l'a- xe de l'arbre a2. Dans ces ouvertures, sont engagées. deux len- tilles. k1 et 11 constituant un système afocal.
Un faisceau
2 lumineux parallèle à l'arbre a,.,est projeté par une source lumineuse établie en un point se trouvant à égale distance de l'axe dudit arbre que les. lentilles - et 11. Il en résul- te que, au cours.de la rotation, les centres des lentilles viendront simultanément couper l'axe du faisceau lumineux, dans le cas où aucune déformation ne se produit ou couperont cet axe avec un certain décalage qui'permettra la détermina- tion de la valeur de la déformation.
Dans l'exemple montré fig. 8 et 9, il s'agit de l'observation des déformations que subit une manivelle a ou une bielle a4 au cours de leur fonctionnement. A cet effet on monte sur les extrémités de la pièce a3 ou a4 deux miroirs ± et d inclinés de 45 par exemple par rapport au plan axial longitudinal de ladite pièce a 3 ou a4 de façon qu'un faisceau
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lumineux qui vient frapper le miroir c est réfléchi par ce miroir, vers le miroir d et renvoyé par ce dernier dans une direction parallèle à l'axe du faisceau d'entrée..
Deux systèmes optiques tels que f et g (fig. g) peuvent être utilisés' respectivement pour envoyer le fais- ceau lumineux au miroir c et recevoir celui réfléchi par le miroir d, ou on peut (fig. 8), dans le cas où la dimension en longueur de la pièce a3 le permet, utiliser un système opti- que unique m.
Dans- l'exemple, montre- fig. 10 et 11, on engage dans l'arbre creau a5, dont on veut mesurer les déformations au cours. de sa rotation, une pièce tubulaire n de longueur un peu plus grande que celle dudit arbre et on fixe une ex- trémité de ladite'pièce à l'extréniité correspondante de l'ar- bre a5 par des. via o, un expansible,au analogue.
L'autre extrémité de l'arbre et 5 porte, par exemple par l'intermédiaire d'un filetage p, une botte cylindrique coaxiale q dans laquelle repose librement, par l'intermédiai- re d'un palier à billes, r, l'autre extrémité de la pièce n.
Dans la boîte q est établi un miroir s, porté par un support élastique s1 et propre à être immobilisé dans une position déterminée par dea vis de réglage telles que s2.
Pour obtenir un bon équilibrage de la botte q on lui fait aomporter, en regard du miroir s, un contrepoids t, de posi- tion. réglable. Au centre de la paroi extême q1 de la boîte est ménagée une ouverture g qui peut être obturée par un couvercle amovible .
Dans la cavité axialede la pièce n est engagée un cane de montage convenablement immobilisé, à l'aide de la tige filetée u, par rapport à ladite pièce et dont l'ex- trémité, pénétrant dans la boîte q, porte un prisme pentago- nal rayant une de ses faces sensiblement parallèles au mi- roir lorsque la pièce n'est pas soumise à des efforts de tors.ion.
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On conçoit qu'en éclairant convenablement le pris- me par un faisceau lumineux, pénétrant par l'ouverture g , on parvient à déterminer tout déplacement relatif du miroir solidaire d'une extrémité de l'arbre, par rapport au prisme solidaire de l'autre extrémité dudit arbre.
On obtient ainsi des instrumenta qui, tout en é- tant de construction très simple et, par suite, économique, répondent bien aux buts que l'on s'est proposé, d'atteindre.
Comme il va de soie et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes- d'application, non plus qu'à ceux dea modes. de réalisation de ses diverses. partiea ayant plus par- ticulièrement été. indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.