Dispositif de réglage pour machine d'essais de résistance de matériaux. Les machines d'essais de résistance des matériaux doivent exercer sur les éprouvettes des efforts variant en fonction du temps écoulé. En effet, entre ies efforts dynamiques de choc et les efforts statiques il y a toute une série d'efforts et charges qui sont fonc tion -du temps et qu'il est nécessaire de fixer chaque fois afin de pouvoir obtenir des dia grammes: f (N ' t) = Q. N = charge. t = temps.
Q = qualité de résistance du matériel en fonction du temps de l'effort exercé sur l'éprouvette.
La présente invention est relative à un dispositif permettant de régler constamment la commande de la machine, clé manière que la charge de cette machine varie en fonction du temps écoulé suivant la loi que l'on s'est fixée à l'avance et ne dépasse jamais la valeur fixée par cette loi pour un temps écoulé dé terminé.
Ce dispositif de réglage comporte deux organes rotatifs tournant autour du même axe, le premier de ces organes étant actionnA par la machine d'essais, le deuxième organe rotatif étant commandé pur un mécanisme indépendant de la machine d'essais et qui im prime à cet organe un mouvement prédéter miné dont la vitesse est la même que celle du premier organe rotatif, si-la charge de la machine d'essais varie en fonction du temps écoulz suivant une loi fixée à l'avance,
un organe élastique étant- interposé entre les deux organes rotatifs précédents et comman- clant des dispositifs destinés à s'opposer aux écarts pris par les charges de la machine d'essais par rapport à leurs valeurs -prédé terminées.
Un dispositif conforme à l'invention est représenté, à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint dans lequel: La fig. 1 est une coupe schématique d'une presse de machine d'essais, les accroissements de pression .de cette presse se traduisant par un mouvement de rotation; La fig. 2 est une coupe longitudinale du dispositif de réglage faisant l'objet de l'in vention; La fig. 3 est une coupe transversale de ce dispositif suivant la ligne 3-3 de la fi g. 2.
Les diverses machines d'essais présentent généralement une tige actionnée par la pres sion intérieure de la machine et commandant soit un manomètre pendulaire, soit un mano mètre indiquant la pression d'huile.
On peut aussi prévoir un dispositif tel que celui représenté schématiquement sur la fig. 1 constitué par un petit cylindre 1 communi quant par le conduit 2 avec le cylindre 3 de la presse de la machine; un piston 4 se dé place dans ce petit cylindre 1 en comprimant un ressort la et actionne un arbre 5 par l'intermédiaire d'une transmission à bielle 6 et manivelle 7.
Par conséquent, si la pression de l'huile dans la presse et, par suite, la charge de la machine, croîssent en fonction du temps écoulé, l'arbre 5 tourne avec une vitesse de rotation qui à chaque instant est sensible ment proportionnelle au rapport dé la varia tion de charge à la variation correspondante des temps. Si la charge varie proportionnel lement au temps écoulé, ce qui est la loi la plus simple de ces variations, la vitesse de ro tation de cet arbre 5 est proportionnelle au rapport de la charge au temps écoulé, c'est- à-dire elle est constante.
Lc dispositif de réglage qui fait l'objet de l'invention est actionné par l'arbre 5 .dans son mouvement de rotation. 'Il comporte une roue d'engrenage 10 actionnée par l'arbre 5. Cette roue 10 est en prise avec une deuxième roue d'engrenage Il montée folle sur une douille 12, qui tourne dans un palier 17 et est fixée sur un arbre 13. Cette douille cons titue un prolongement d'une poulie 14.
L'ensemble 12, 13, 14 est commandé par un pignon 15 emmanché sur la douille 12 et Solidaire de cette douille, ce pignon étant commandé lui-même par une roue d'engre nages 16, entraînée par un mouvement d'hor logerie.
Un ressort en spirale 18 est intercalé en tre les deux organes rotatifs I1 et 14, l'ex trémité 19 de ce ressort étant fixée à la roue d'engrenage Il et l'extrémité 20,à la poulie 14. Une pièce rapportée 21, portant une vis de contact 22, est montée de façon amovible sur le ressort 18 et peut coulisser le long de ce ressort; des vis telles que 23, assurent d'ailleurs le serrage de cette pièce rapportée sur le ressort dans la position choisie.
L'organe venant en contact avec la vis de contact 22 est une poulie 30, fiée à l'aide .de vis 3I sur un arbre 32 en matière isolante, comportant une douille métallique 32a et tournant dans un palier fixe 33; cet arbre 32 présente lui-même un évidement central dans lequel s'engage l'arbre 13; des dispositifs appropriés, tels que vis 34, assu rent la jonction mécanique des deux arbres.
Une matière isolante de l'électricité sé pare ainsi l'ensemble 10 à 23, de l'ensemble 30, 31, 32a et 33.
Le dispositif est muni des connexions électriques suivantes. Deux conducteurs 35, 36 sont branchés sur la ligne 34 alimentant le moteur électrique 37, qui actionne la pompe refoulant l'huile sous pression dans la, ma chine d'essais. Le fil 35 est en contact avec le palier 17 et, par suite, avec l'ensemble métallique de 11 à 23. L'autre fil conducteur 3 6 est relié au palier 33 et, par suite, à l'en semble métallique de 30 à. 33.
Ce conducteur 36 présente deux dériva tions 38 et 39; la dérivation 38 est combinée avec un appareil d'obturation connu, tel que soupape, représenté schématiquement en 40 et déterminant l'ouverture d'un orifice en communication avec le cylindre de la presse, sitôt que le courant cesse de passer dans la dérivation 38.
La, dérivation 39 passe dans une bobine 1, combinée à la manière bien connue avec un tiroir produisant l'arrêt du moteur éle-- trique 37, si le courant cesse de passer dans la dérivation 39.
Le dispositif de réglage précédemment décrit fonctionne de la, manière suivante. L'appareil étant au repos, on règle d'abord la pièce rapportée 21 et sa, vis de contact 22, de telle sorte que cette vis vienne en con tact avec la surface extérieure de la poulie @@. On met ensuite en action la machine d'essais.
Si on suppose que la loi de variation de la charge en fonction du temps écoulé soit une fonction linéaire, c'est-à-dire que la charge croisse proportionnellement au temps écoulé, de 100 kg par exemple à la seconde, l'arbre 5 tournera avec une vitesse de rota tion sensiblement uniforme, ainsi que les roues d'engrenages 10 et 11. Par exemple, la roue d'engrenage 11 tournera. à la vitesse d'un tour par seconde.
On règle le mécanisme d'horlogerie qui actionne la roue 16 de manière qu'il imprime au pignon 15 et, par suite, à l'ensemble 15, 12, 13, 14 un mouvement de rotation à la même vitesse que celle de la roue 11, soit un tour par seconde dans l'exemple choisi.
Par conséquent, la poulie 14 et la roue d'engrenage 11 tourneront synchroniquement. Le ressort en spirale 18 conservera donc sa position' cle réglage et sa vis 22 restera cons tamment en contact avec la poulie 30.
Le circuit 34, 35, 17, 12, 13, 14, 20, 1.8, 21, 22, 30, 322, 33, 36, 34 est donc fermé; le courant passe librement dans ce circuit, ainsi que clans la dérivation 38, 40, 38, et la dérivation 39, 41, 39. Donc l'appareil d'ob turation 40 maintient fermé l'orifice de la presse de l'appareil d'essais et la. bobine 41 maintient en action le moteur électrique 37.
Mais si la charge croit de plus de 100 kg à la. seconde, la vitesse de rotation de 11 dé passe aussitôt un tour à la seconde; la roue <B>Il</B> prend clone un mouvement de rotation relatif par rapport à la poulie 14, dans le sens de la flèche 45 (fig. 3). Par conséquent, le ressort en spirale 18 se détend et sa partie médiane, ainsi que la pièce rapportée 21, s'écartent de l'arbre de rotation 13. Le con tact entre la, vis 22 et la poulie 30 est rompu et le circuit 34, 35, 17, 12, 13, 14, 20, 18, 21, 22, 30, 32a, 33, 36, 34 est ouvert. Tout courant cesse donc de passer dans des dériva tions 38, 40, 38 et 39, 41, 39.
L'appareil d'obturation 40 va donc s'ou vrir et laisser s'écouler à l'extérieur de la presse une certaine quantité d'huile de ma- nière à réduire l'excès de charge produit dans la machine.
De même la bobine 41 produira l'arrêt du moteur électrique actionnant la pompe de la presse. On combat ainsi par ces deux ac tions combinées l'excès de charge survenu dans la machine d'essais.
On a supposé précédemment que les deux dérivations 38, 40, 38 et 39, 41, 39 étaient l'une et l'autre branchées sur la ligne 36 et combinaient leurs actions. On peut évidem ment mettre en oeuvre l'appareil de réglage faisant l'objet de l'invention, en ne prévoyant qu'une seule de ces dérivations. Dans le cas où la pompe de la presse est commandée à la main, on remplacera le moteur 37 par un générateur d'électricité, tel que batterie d'ac cumulateurs etc., donnant seulement la puis sance nécessaire à l'actionnement de la sou pape 40 et on supprimera la dérivation 39, 41, 39.
Dans le cas au contraire où on action nera la pompe de la presse par un moteur électrique 37, on pourra supprimer la déri vation 38; 40, 38, les excès de charge n'étant combattus que par la bobine 41.
On a exposé précédemment le fonctionne ment de l'appareil faisant l'objet de l'inven tion en le supposant réglé pour une variation de la charge de 100 kg par seconde, les vi tesses de rotation des deux organes rotatifs 11 et 14 étant de un tour à la seconde. L'ap pareil peut évidemment se régler aisément, si on veut faire varier la charge suivant une autre loi en fonction du temps écoulé, par exemple, si l'on veut faire croître la charge de 110 kg à la seconde.
Pour cela on peut remplacer soit les roues d'engrenages 10, 11, soit les roues d'engrenages 15, 16, de manière à modifier leurs rapports de rayons, et as surer ainsi le synchronisme des deux organes rotatifs 11, 14, si la charge de la machine suit régulièrement sa nouvelle loi de varia tion en fonction du temps. On peut aussi changer le réglage du mécanisme d'horlo gerie. On peut d'ailleurs aussi remplacer la roue 30 par une autre roue de diamètre dif férent. Les réglages de peu d'importance sont ob tenus à l'aide de la vis 22.
L'installation de la machine d'essais pré cédemment décrite peut évidemment être complétée par des interrupteurs électriques branchés sur la ligne 35, 36 et disposés à proximité de l'expérimentateur; celui-ci ?pourra donc, si, par exemple, il observe des variations dans l'allongement élastique de l'éprouvette, interrompre le courant., ce qui déterminera l'ouverture de la soupape 40 du cylindre de la presse ou arrêtera le moteur électrique actionnant cette presse.