CH324233A - Procédé pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

  
 



  Procédé pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière
 et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
 La présente invention a pour objet un procédé pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière et un appareil pour la mise en   ceuvre    de ce procédé. Elle a notamment pour but d'indiquer la charge d'épreuve appliquée à un échantillon de matière, c'est-àdire la charge pour laquelle la déformation plastique de cet échantillon égale une proportion prescrite de cette longueur. L'invention est destinée à indiquer le degré de déformation plastique de matières métalliques et de certaines autres matières ayant un grand domaine de déformation élastique.



   Une propriété intéressante de certaines matières, spécialement des matières métalliques, est l'effort pour lequel une déformation plastique devient importante. Cette propriété peut parfois être définie comme la limite d'élasticité, mais dans beaucoup de cas, aucune limite d'élasticité bien définie n'apparaît. Dans ces cas, il est d'usage de définir cette propriété en donnant l'effort d'épreuve en pour-cent, c'està-dire l'effort pour lequel la déformation de la matière sous charge dépasse la déformation qui se serait produite si la matière était restée élastique, du pourcentage indiqué de la longueur sur laquelle la déformation est mesurée.



   L'effort d'épreuve est habituellement déterminé par un essai de traction sur un échantillon de la matière, en mesurant l'allongement par rapport à une longueur de référence sur l'éprouvette et en augmentant les charges de traction, puis en portant les résultats sur un graphique donnant l'allongement en fonction de la charge.

   Une ligne est alors tirée parallèlement à la partie droite, correspondant à l'allongement proportionnel, de cette courbe, mais cette ligne est décalée par rapport à ladite partie droite d'une distance qui représente un allongement égal au pourcentage désiré de la longueur de référence, qui peut être, par exemple, de 0,1 ou 0,2    /o.    La charge d'épreuve est alors obtenue comme étant la charge correspondant au point d'intersection de cette ligne et de la courbe donnant l'allongement en fonction de la charge; l'effort d'épreuve est calculé à partir de la charge d'épreuve et de l'aire de la section de l'échantillon soumis aux essais.



   Cette façon de faire demande beaucoup de travail, mais on peut réduire celui-ci dans une certaine mesure en établissant la courbe charge : allongement avec l'aide d'enregistreurs à grande amplification. Ces instruments, cependant, sont coûteux et dans bien des cas il est  encore nécessaire de construire la ligne décalée parallèle à la partie droite de la courbe correspondant à l'allongement proportionnel et de lire la charge correspondant au point d'intersection de cette ligne et de la courbe. Dans la plupart des cas, la courbe charge: allongement est nécessaire seulement pour déterminer la charge d'épreuve et, par suite, on pourrait s'en passer si la charge d'épreuve pouvait être déterminée exactement par d'autres moyens.



   La présente invention a pour but de fournir des moyens relativement peu coûteux pour indiquer pratiquement immédiatement le degré de déformation plastique d'un échantillon de matière sous charge et notamment pour déterminer sa charge d'épreuve.



   Le procédé pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière suivant la présente invention est caractérisé en ce qu'on applique une charge à un échantillon de ladite matière, on applique une charge proportionnelle à un organe élastique tel qu'il n'est pas déformé au-delà de sa limite élastique lors de l'application de cette charge, on relie des indicateurs d'effort à résistance électrique respectivement à l'échantillon et à l'organe élastique, et   l'on    monte ces indicateurs d'effort dans un circuit en pont de telle manière que le degré de déformation plastique de l'échantillon soit indiqué par le degré de déséquilibre du pont.



   L'appareil suivant l'invention pour la mise en oeuvre du procédé susmentionné est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer une charge à un échantillon de ladite matière, des moyens grâce auxquels une charge proportionnelle est appliquée à un organe élastique tel qu'il n'est pas déformé audelà de sa limite élastique lors du fonctionnement de l'appareil, des indicateurs d'effort à résistance électrique reliés respectivement à l'échantillon et à l'organe élastique, ces indicateurs d'effort étant montés dans un circuit en pont, et des moyens associés audit circuit pour indiquer le degré de déformation plastique de l'échantillon.



   Dans la description qui suit de formes d'exécution de l'appareil selon l'invention données à titre d'exemple, on se référera au dessin annexé, dans lequel:
 La fig. 1 est une vue latérale d'un appareil pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière.



   La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.



   Les fig. 3 et 4 sont des vues semblables à la fig. 1 d'autres appareils, et
 la fig. 5 est un schéma du circuit électrique des appareils des fig. 1 à 4.



   Dans les différentes figures du dessin, les mêmes signes de référence se rapportent à des éléments identiques ou correspondants.



   En se référant d'abord aux fig. 1 et 2 du dessin, on voit un appareil d'essai comprenant une manille de chargement 11 de type connu, destinée à être reliée aux moyens d'application de la charge d'une machine à vérifier   ia    résistance mécanique (non représentée). La manille 11 présente une portée taraudée 12 destinée à recevoir une extrémité d'un échantillon en éprouvette 13 de la matière à examiner. L'autre extrémité de l'éprouvette est vissée dans une autre manille. Un extensomètre 15 est monté sur l'éprouvette 13 et comprend une bride 16 qui est soumise à des efforts élevés, pendant la charge, en comparaison de ceux auxquels est soumis le reste de l'extensomètre.

   Des indicateurs d'effort E et E1 à résistance électrique sont fixés à la bride 16, et d'autres indicateurs d'effort   E2    et   E3    sont fixés à une partie soumise à des efforts élevés de la manille de chargement   Il.   



   Les indicateurs d'effort E, E1,   Ev    et   E    sont montés dans un circuit en pont et il est prévu dans ce circuit un galvanomètre ou indicateur de déséquilibre, des moyens (tels qu'une résistance variable) pour faire varier la réponse de   l'un    des groupes d'indicateurs, et une batterie ou autre source de courant à potentiel constant.



   La manille de chargement 11 a des dimensions telles que l'effort maximum dans ladite manille est inférieur à sa limite proportionnelle sous la charge maximum appliquée à  l'éprouvette, et par suite la réponse des indicateurs d'effort E2 et E3 en fonction de la charge est linéaire. L'extensomètre porte une fraction négligeable de la charge et la réponse des indicateurs d'effort E et   EI qu'il    porte est par suite proportionnelle à l'allongement de l'éprouvette. Les résistances du pont sont réglées d'après l'aire de la section et le module d'élasticité de l'éprouvette, de sorte que l'équilibre reste inchangé lorsque la charge augmente, aussi longtemps que l'allongement de l'éprouvette est proportionnel à la charge. Tout défaut de proportionnalité est alors indiqué par une déviation du galvanomètre.

   L'échelle du galvanomètre peut être étalonnée en pourcentage de la longueur de référence de l'extensomètre, ou bien une déviation constante du galvanomètre pour des allongements correspondant à divers pourcentages peut être obtenue au moyen d'un shunt.



   Un relais approprié peut être incorporé pour donner une indication visible ou audible lorsqu'un allongement de pourcentage prescrit est atteint. Un tel relais, si désiré, peut comprendre un dispositif électronique déclenché par le courant de déséquilibre dans le circuit de l'indicateur ou, si   l'on    emploie un galvanomètre à miroir, une cellule photoélectrique peut être agencée de façon à être actionnée par le mouvement du spot lumineux issu du galvanomètre. Un trembleur et/ou un signal lumineux apparaissant sur le cadran de la machine d'essai, peuvent être actionnés par de tels moyens.



   La fig. 3 du dessin montre un appareil dans lequel la manille de chargement 11 a une tige prolongée 17, et un second extensomètre 18 est monté sur la tige 17. Dans ce cas, les indicateurs d'effort   E,    et Es sont fixés à la bride 19 soumise à des efforts élevés de l'extensomètre 18.



   Au lieu d'employer comme organe élastique une des manilles de chargement, on peut utiliser un autre organe distinct, ou bien l'organe élastique peut être constitué par un prolongement de l'échantillon plus large que ce dernier, ledit organe ayant une section telle qu'il n'est pas déformé au-delà de sa limite élastique pendant le fonctionnement de l'appareil. La fig. 4 montre un appareil dans lequel l'éprouvette 13 se prolonge de façon à fournir une portion 20 de section uniforme sur laquelle est ajusté le second extensomètre 18.



  L'aire de la section de la portion 20 est suffisamment plus grande que celle de la partie normale 21 de l'éprouvette pour assurer que la portion 20 ne soit pas déformée au-delà de sa limite élastique pendant l'application de la plus grande charge sur l'échantillon.



   La fig. 5 du dessin montre le schéma du circuit électrique des appareils décrits. Dans cette figure, A et   A1    sont des résistances d'équilibrage, A étant variable, B est un dispositif de réglage pour faire varier la réponse des indicateurs E2 et E3, D est un régulateur de la tension d'alimentation, V est un voltmètre, G est un galvanomètre, S est un shunt, et
C est un dispositif de réglage du shunt. E et E1 sont les indicateurs d'effort reliés à l'éprouvette, et E2 et E3 sont les indicateurs d'effort reliés à l'organe élastique;
 Lors du fonctionnement, la tension est réglée à une valeur constante déterminée par le dispositif D, et le pont est équilibré par la résistance variable A.



   La charge est appliquée lentement à l'éprouvette et le dispositif de réglage B est réglé jusqu'à ce que le spot du galvanomètre reste immobile lorsque la charge augmente. Le circuit est ensuite rééquilibré si nécessaire, en réglant à nouveau la résistance variable A.



  Pendant cette opération, la charge doit de préférence ne pas dépasser environ la moitié de la valeur équivalente à la limite prévue de proportionnalité de l'éprouvette.



   La charge est augmentée de façon continue et la déviation du galvanomètre se produit lorsque la limite élastique de l'éprouvette est dépassée et que la déformation plastique commence. La lecture de la charge sur la machine d'essai est notée lorsque la déviation du galvanomètre atteint une valeur déterminée, correspondant à l'allongement égal au pourcentage désiré, laquelle valeur peut être réglée au moyen du dispositif C de réglage du shunt.  



   Le dispositif de réglage B comprenant deux résistances situées dans deux bras adjacents du pont et une connexion réglable reliant ces deux résistances est avantageux car son réglage n'affecte pas la sensibilité du galvanomètre.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé pour indiquer le degré de déformation plastique d'une matière, caractérisé en ce qu'on applique une charge à un échantillon de ladite matière, on applique une charge proportionnelle à un organe élastique tel qu'il n'est pas déformé au-delà de sa limite élastique lors de l'application de cette charge, on relie des indicateurs d'effort à résistance électrique respectivement à l'échantillon et à l'organe élastique, et l'on monte ces indicateurs d'effort dans un circuit en pont de telle manière que le degré de déformation plastique de l'échantillon soit indiqué par le degré de déséquilibre du pont.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on place l'échantillon et l'organe élastique dans une machine appliquant la charge à l'échantillon et la charge proportionnelle à l'organe élastique, on règle le circuit en pont de façon qu'il reste équilibré tant que l'échantillon est déformé élastiquement, et l'on augmente la charge à l'aide de la machine jusqu'à ce que le pont se déséquilibre dans une mesure déterminée.

   2. Procédé selon la revendication I, pour déterminer l'effort d'épreuve d'une matière, caractérisé en ce qu'on prépare un échantillon de la matière, on place l'échantillon et l'organe élastique dans une machine à appliquer la charge, on applique un extensomètre, sur lequel sont montés deux indicateurs d'effort, à l'échantillon, on applique deux autres indicateurs d'effort à l'organe élastique, on règle le circuit en pont de façon qu'il reste équilibré pendant le chargement de l'échantillon en deçà de sa limite élastique, on augmente la charge à l'aide de la machine jusqu'à ce que le pont se déséquilibre dans une mesure déterminée, et on lit la charge correspondant à ce degré de déséquilibre.

   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'organe élastique est constitué par un prolongement de Féchantillon, ledit prolongement ayant des dimensions telles qu'il n'est pas déformé au-delà de sa limite élastique pendant la durée de l'essai.

   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'organe élastique est constitué par une manille de chargement et en ce que les indicateurs d'effort qui y sont reliés sont appliqués directement aux surfaces de celle-ci.

   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les indicateurs d'effort reliés à l'organe élastique sont incorporés dans un extensomètre monté sur l'organe élastique.

   REVENDICATION Il: Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer une charge à un échantillon de ladite matière, des moyens grâce auxquels une charge proportionnelle est appliquée à un organe élastique tel qu'il n'est pas déformé au-delà de sa limite élastique lors du fonctionnement de l'appareil, des indicateurs d'effort à résistance électrique reliés respectivement à l'échantillon et à l'organe élastique, ces indicateurs d'effort étant montés dans un circuit en pont, et des moyens associés audit circuit pour indiquer le degré de déformation plastique de l'échantillon.

   SOUS-REVENDICATIONS : 6. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend quatre indicateurs d'effort montés dans le circuit en pont, des moyens pour relier deux de ces indicateurs d'effort audit échantillon de façon que ces deux indicateurs d'effort répondent directement à l'effort appliqué à l'échantillon, et des moyens pour relier les deux autres indicateurs d'effort à l'organe élastique, de façon que lesdits indicateurs d'effort mentionnés en dernier lieu répondent directement à l'effort appliqué audit organe élastique.

   7. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que les indicateurs d'effort reliés à l'échantillon sont incorporés dans un extensomètre appliqué à l'échantillon.

   8. Appareil selon la revendication II, comprenant une manille de chargement qui constitue ledit organe élastique, caractérisé en ce que les indicateurs d'effort reliés audit organe élastique sont appliqués directement contre ladite manille.

   9. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que les indicateurs d'effort reliés audit organe élastique sont incorporés dans un second extensomètre appliqué à l'organe élastique.

   10. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que le circuit en pont comprend un dispositif de réglage pour faire varier la réponse des indicateurs d'effort, des moyens pour équilibrer le pont, des moyens pour indiquer le degré de déséquilibre du pont et une source de courant électrique à potentiel constant.

   11. Appareil selon la sous-revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de réglage comprend des résistances dans deux bras adjacents du pont et une connexion réglable reliant ces deux résistances.