CH250938A - Appareil pour éprouver les qualités mécaniques des métaux. - Google Patents

Description

  



  Appareil pour éprouver les qualités mécaniques des métaux.



     La presnta invention    a pour objet un appareil pour éprouver les qualités   mécha-    niques des métaux par pliages alternés d'une   éprofuvette    supportée entre deux paires de mâchoires convergentes, l'une de serrage et l'autre de guidage, qui peuvent effectuer un mouvement, angulaire autour d'un centre commun d'articulation.



   Les appareils de ce genre connus jusqu'à présent ne permettent pas d'obtenir des indications scientifiquement précises sur la qualité du métal, car, dans ces appareils tels qu'établis, il se produit, lors du pliage,   cer-    taines déformations additionnelles de l'eprouvette, ainsi que des tensions nuisibles pro,   duisajit un arrachement    des fibres voisines de l'extrados et un refoulement de celles, de l'intrados. De tels phénomènes,   incontrôla-    bles par   eux-mêmes get va. riables d'une éprou-    vette à l'autre, donnent lieu à une certaine variation dans les résultats d'essai et nuisent. à leur précision.



   L'expérience   a    permis de constater que le métal se déforme librement lorsque le pliage de l'éprouvette s'effectue autour d'un appui à rayon de courbure minime, qui est condi  tionné    seulement par la distance des points formant appui de pliage. La zone de   déforma-    fion de l'éprouvette se trouve ainsi réduite au minimum pendant le redressement et le pliage dans l'autre sens et la section d'essai est maintenue dans le même endroit, en excluant la production de déformations addi  tionnelles.   



   L'expérience a, démontré également que le durcissement du métal, provoqué par l'écrouissage au cours des pliages, se propage au   delà,    de la section d'essai, ce qui nécessite un bon guidage de l'éprouvette à proximité de l'endroit de flexion, sans toutefois la serrer près de ce dernier. Il convient donc d'éloigner l'endroit de serrage de l'éprouvette de sa zone d'essai.



   En outre, on a remarqué que, pour tous les angles de pliage, il est nécessaire que la   déforma-tion du métal corresponde exactement    à l'intensité du pliage ou, en d'autres termes, que. la valeur de cette déformation soit pro  portionnelle à l'angle de pliage.   



   Pour satisfaire cette condition essentielle, il faut que le rayon de courbure de   l'éprou-    vette reste le même pour tous les angles de pliage.



   L'invention vise à réaliser un appareil   réponda-nt aux desiderata susindiqués.   



   L'appareil qui en fait l'objet se   caracté-    rise en ce que les mâchoires de serrage de l'éprouvette sont déplaçables vers le centre d'articulation de l'appareil, présentent une forme et sont agencées de manière que, lors du serrage, les mâchoires se   déplacent simul-      tanément vers ledit centre d'articulation, tout    en réglant automatiquement et simultanément, pour chaque épaisseur d'éprouvette, le point de serrage de cette dernière par rap port audit centre et la distance des bords desdites mâchoires par rapport à ce centre.



   Le dessin annexé représente, à titre   d'exemple,une    forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention.



   La fig.   1    en est une vue de face ;
 La fig. 2 montre les déformations nuisibles d'une éprouvette essayée dans un appa  reil    connu ;
 Les fig. 3 et 4 montrent le pliage ration  nel,    sous des angles différents, obtenu tu    u    moyen de ladite   f, orme d'exécution    de l'appareil ;
 La fig. 5 montre une particularité du serrage obtenu dans cette forme d'exécution.



   Comme montré en fig.   1,    l'appareil est constitué de deux leviers 5 et 6, articulés entre eux par une de leurs extrémités, autour d'un centre 7. L'extrémité articulée du levier 5 présente une partie élargie 8 sur laquelle sont montées des mâchoires 9 et 10 coulissant longitudinalement de part et d'autre d'un plan passant par le centre 7.



   Le levier 6 présente également, vers le centre 7, une partie élargie   11    sur laquelle est articulée en 12 une plaque 13 supportant des pivots 14 et 15. Autour de ces pivots s'articulent respectivement des bras de mor  daehes qui    se croisent et sont pourvus de mâchoires 16 et 17.



   Une vis 18,   engagée da. os un coussinet    fileté   19,    solidaire de la plaque 13, agit, par sa rotation, pour provoquer le serrage ou le desserrage des mâchoires 16 et 17.



   La plaque 13 est bloquée en position sur le levier 6 à l'aide d'une broche 20 qui se visse dans ledit levier et s'engage dans l'une des ouvertures 21 ménagées dans la plaque   13.   



  Cette disposition permet de régler l'éloignement ou le rapprochement des extrémités des mâchoires 16 et 17 du centre 7, suivant   l'im-    portance de l'angle de pliage auquel sera soumise l'éprouvette 22 introduite dans   l'appa-    reil.



   Cet angle de pliage est déterminé, lors des mouvements angulaires relatifs des leviers 5 et 6, autour du centre 7, au moyen de broches 23 et 24 qui peuvent s'engager respectivement dans des trous filetés 25 et 26, ménagés dans la partie élargie du levier 6, et qui coopèrent avec les bords de la partie élargie 8 du levier 5, lesdits bords formant butée pour limiter le déplacement angulaire des leviers 5 et 6.



   La position des trous   25    et 26 est établie pour correspondre aux différents angles de pliage prévus, par exemple :   45 ,      60 ,      ¯5 ,    et   9O0.   



   Les faces actives des mâchoires de serrage 16 et 17 présentent une certaine courbure qui va en s'évasant progressivement vers l'extérieur. La forme et la disposition particulières de ces mâchoires permettent, grâce à leur déplacement symétrique à l'aide de la vis 18, d'éloigner ou de rapprocher automatiquement le point de serrage de l'éprouvette en raison de son épaisseur, c'est-à-dire que, si l'éprouvette est épaisse, le serrage se fera en un point   S    éloigné des bords extrêmes des mâchoires (fig. 4), tandis que   pour une épron-    vette mince, le serrage se fera en un point S' (fig. 5), rapproché desdits bords où commence la zone de flexion proprement dite F de l'éprouvette.



   L'écartement ou le   rapprochement paral-    lèle des mâchoires coulissantes 9 et 10 est obtenu à l'aide d'un mécanisme quelconque connu qui permet, lors d'un essai, d'amener ces mâchoires en position exacte en raison de l'épaisseur de l'éprouvette, lesdites mâchoires constituant uniquement un moyen de guidage de l'éprouvette, sans serrage de cette dernière.



   Les mâchoires 9 et 10 comportent également un mécanisme commandant leur deplacement longitudinal suivant l'ampleur du mouvement angulaire des leviers 5 et 6.



   Ce mécanisme comporte un levier 27 dont une extrémité en forme de   T est ; articulée    autour d'un pivot 28 solidaire du levier 5.   



  L'autre extrémité de-ce levier présente une    fourche qui engage un pivot 29 fixé sur le levier 6. Lors des mouvements alternés des leviers 5 et 6, le pivot 29 entraîne à oscillation le levier 27 dont les'branches 30 et 31 du   T    agissent respectivement sur des pivots 32 et   33,    solidaires des mâchoires 9 et 10. Ces oscillations   impriment-Un    mouvement de recul   a. uxdites mâchoires    qui se déplacent contre l'antagonisme de ressorts   34      et 35. Le cou-      lissement    vers le centre 7, de ces mâchoires, est t limité par des butées 36 et 37 coopérant avec des pivots 38 et 39 prévus sur le levier 5.



   On se rend aisément compte que, lors du déplacement angulaire des mâchoires 16 et 17 autour du centre 7, l'une des   mâchoires cou-    lissantes, par exemple   la mâchoire 10, s'écar-      tera progressivement    du centre 7, sous   l'ac-      tion du bras    30 du levier   27,    tandis que la mâchoire 9 restera sur place, et ainsi inversement lorsque le déplacement angulaire se fera dans l'autre sens.



   L'éprouvette 22 est ainsi constamment soutenue par les mâchoires jusqu'à un point toujours voisin de   l'endroit d, e flexion    de cette    éprouv & tte, empêchant ainsi toute déforma-    fion secondaire nuisible de cette dernière.



   Ces déformations nuisibles, qui se produisent dans les appareils connus, à mâchoires de serrage parallèles, apparaissent en fig. 2 qui montre non seulement la déformation de flexion de l'éprouvette, mais encore des   défor-    mations c de compression et a d'arrachement.



   Dans la fig. 4, la distance d conditionne le rayon de courbe R de l'éprouvette, qui doit rester le même pour tous les angles de pliage.



   Ce   résultat es. t obtenu par le rapprochement    ou l'éloignement des extrémités des mâchoires
 16 et 17 du centre de rotation 7, à l'aide de la broche 20 coopérant avec les ouvertures 21.



  Ainsi, pour un angle de pliage moindre
   (fig. 3) * ceti-e distance    P devient plus petite,
 soit :   p.   



   Il faut, d'autre part, que, quelle que soit
   1'épaisseur c de 1'éprouvette, celle-ci    se trouve
 dans les mêmes conditions de déformation et
 que le rayon   R    soit en corrélation avec cette
 épaisseur, c'est-a-dire que le rayon moyen de
 courbure soit égal, ou à peu près, à la double   épaisseur de l'éprouvette, soit : R= 2e.   



   Le mécanisme de serrage des mâchoires       16 et 17 réalise cette condition par le   rappro-      chement ou 1'écartement simultané    de ces mâchoires.



   Le pliage optimum de l'eprouvette étant réalisé dans l'appareil représenté et décrit, il s'ensuit que   les déformations alternéesl de cette       éprouvette résultent uniquement de la, seule    action du pliage, ce qui permet, en mesurant l'effort nécessaire à ce pliage, d'apprécier la résistance du métal aux déformations plastiques.



   A cet effet, l'appareil est pourvu d'un dispositif de contrôle de l'effort de pliage,   établi sous tonne d'un dynamomètre.   



   Comme on le voit en fig. 1, le dynamomètre est constitué par une lame d'acier 40 fixée par une de ses extrémités au levier 6, tandis que l'autre extrémité est pourvue   d'une    poignée de commande 41.



   Lors du pliage d'une éprouvette dans l'appareil, l'amplitude dû flexion de la lame   40    sous l'effet de l'effort développé sur la poignée 41 peut être contrôlée sur un cadran   42,    convenablement gradué, prévu sur le levier 6.



   Lorsque l'usage du dynamomètre n'est pas nécessaire pendant l'essai, la lame 40 peut être immobilisée'en position normale à l'aide   d'un    système de blocage comportant une équerre 43 dont l'une des ailes est montée à charnière en 44, sur le levier   6, tandis    que l'autre aile est pourvue d'une fente 45   desti-    née à engager la lame 40 en vue de   son immo-      bilisation.   

Claims (1)

1. REVENDICATION : Appareil pour éprouver les qualités méca- niques des métaux par pliages alternés d'une éprouvette supportée entre deux paires de mâchoires convergentes, l'une de serrage et l'autre de guidage, qui peuvent effectuer un mouvement angulaire autour d'un centre commun d'articulation, caractérisé en ce que les mâchoires de serrage de l'éprouvetbe sont déplaçables vers le centre d'articulation de l'appareil, présentent une forme et sont agencées de manière que, lors du serrage, les mâ choires se déplacent simultanément vers ledit centre d'articulation, tout en réglant automa- tiquement et.

   simultanément, pour chaque épaisseur d'éprouvette, le point de serrage de cette dernière par rapport audit centre et la distance des bords desdi'tes mâchoires par rapport à ce centre,.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Appareil suivant la, revendication, ca- ractérisé en ce que le dispositif de serrage de l'éprouvette est pourvu d'un mécanisme permettant de régler la, distance dudit dispositif par rapport au centre de l'articulation de l'appa. reil suivant l'angle de pliage désiré de l'éprouvette.

   2. Appareil suivant la revendication, ca- ractérise en ce que les, faces actives des mâ- choires de serrage'présentent, sur leur lon gueur, une certaine courbure qui s'évase vers l'extrémité et sont supportées par des bras articulés en des points situés de part et d'autre de l'axe de symétrie desdites mâ- c-hoires, lesdits bras se croisant et étant com- mandés simultanément par une vis de serrage.

   3. Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, ca-ractérisé en ce que l'ensemble du dispositif de serr & ge de l'éprou- vette est supporté par une plaque articulée en un point, sur un des bras de levier de commande de l'appareil, une broche coopérant avee des ouvertures prévues da. ns ladite plaque et des trous prévus dans l'autre bras de levier, permettant de bloquer ladite plaque en position convenable suivant l'angle de pliage désiré.

   4. Appa. reil suiva. nt la revendication, caractérisé en ce que les mâchoires de guidage de l'éprouvette sont déplacées longitudinalement, lors des mouvements angulaires imprimés à des leviers de commande de l'appa- reil, à l'aide d'un levier articulé par une de ses extrémités en. forme de T à un pivot prévu sur un desdits leviers de commande, ledit levier étant entraîné à oscillations par son autre extrémité, laquelle coulisse sur un pivot fixé sur l'autre levier de commande de l'appareil, les branches du levier en forme de T agissant sur des butées prévues auxdites mâchoires de guidage qui sont refoulées alternativement contre l'antagonisme de ressorts.

   5. Appareil suivant la revendication, ca ractérisé en ce qu'un dynamomètre, prévu sur l'un des leviers de comma. nde de l'appa. reil, contrôle l'effort développé pour chaque pliage de l'éprouvette.