Brevet FR2638845A1 — publié le 19900511

La présente invention concerne un dispositif pour effectuer des essais de torsion sur une machine initialement destinée à des essais de traction, ou de traction compression. Si les machines d'essais de traction, ou de traction compression sont largement répandues dans les laboratoires d'essais, les machines d'essais de torsion, sont elles peu répandues. Leur fréquence d'utilisation est moindre, et la fixation des éprouvettes est un problème toujours délicat à résoudre dès que les pièces ne sont plus cylindriques ou deviennent volumineuses. L'achat d'une telle machine se révèle donc onéreuse, et les laboratoires se contentent donc le plus souvent d'essais de traction compression. Le dispositif selon l'invention, permet de remédier à ce manque de matériel-d'essai, puisqu'il suffit à un laboratoire de posséder une machine de traction ou de traction compression, pour qu'il puisse la transformer rapidement en machine de torsion universelle, avec adaptation rapide des mors pouvant serrer des éprouvettes aux formes géométriques complexes. Ce dispositif performant reste d'un coût d'adaptation modique, et n'altère pas les qualités intrinsèques de la machine d'accueil. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront dans la description et les dessins annexes d'une réalisation préférentielle. Sur ces dessins La Figure 1 représente le schéma de fonctionnement de la partie essentielle du dispositif. La Figure 2 représente une variante avec diverses adaptations. La Figure 1 représente le schéma de fonctionnement du dispositif. Pour permettre l'utilisation de petites machines de traction d'encombrement réduit, le dispositif permet d'effectuer les essais de torsion à l'extérieur des colonnes (26) ou des supports de la machine d'accueil. Cependant la fixation de l'invention malgré son mouvement de rotation interne déporté, ne nécessite aucune modification de la machine d'accueil et les deux attaches prévues (6) (7), reprennent les deux points de fixation (8) (9) destinés à recevoir les éprouvettes de traction. L'effort de traction externe (22) exercé sur le dispositif reste parfaitement aligné avec les deux attaches. La machine d'accueil travaille donc conformément à sa destination initiale. L'élément porteur de l'invention est un chassis rigide (l) suspendu ici au point de fixation supérieur (8) de la machine de traction. Il permet d'éviter l'encombrement des colonnes pour effectuer les essais de torsion, en déportant les mors (2) (3) dans un plan décalé de celui des colonnes. Ces mors sont ici avantageusement choisis cylindriques. Le premier mors (2) est fixé au chassis, le deuxième mors (3) situé dans le prolongement du premier, tourne (23) autour d'un axe commun aux deux cylindres. L'écartement entre ces deux mors est réglable (12). Le mouvement initial de traction est transformé au sein du dispositif en mouvement de rotation par l'intermédiaire d'une chaîne (5) et d'un plateau circulaire denté (4), ordinaires. Le plateau se trouve solidaire du mors mobile et centré sur son axe de rotation ; la chaîne se trouve reliée au point de fixation inférieur (9) de la machine d'accueil. Afin de ne pas engendrer d'efforts parasites, il est nécessaire que l'attache supérieure (6), et la partie active de la chaîne, soient toujours parfaitement alignées ; condition que nous avons déjà imposée pour conserver la destination initiale de la machine de traction. A cet effet le chassis comporte un dispositif d'équilibrage (10) (11). L'erreur commise finalement sur l'ensemble de la chaîne cinématique du dispositif, reste simplement liée aux frottements négligeables des roulements ou paliers nécessaires à la rotation, et au poids de la chaîne, pouvant varier avec l'élévation du dispositif. Selon une variante présentée sur la figure 2, une machine de traction compression permet d'obtenir des efforts de torsion alternés, en remplaçant le plateau denté et la chaine attenante par un ensemble pignon (13) crémaillère (14) permettant de travailler aussi en compression (24), inversant alors le sens de rotation (25) du mors mobile (3). Bien que ce système classique de transformation du mouvement linéaire en mouvement circulaire soit déjà rigide, il est nécessaire que la crémaillère soit guidée (15) sur le chassis pour conserver l'alignement initial des deux attaches (6) (7) reliées à la machine de traction compression. Le chassis (1) conserve donc le dispositif d'équilibrage précédent (10) (11) pour annuler tout effort parasite si nécessaire. Pour permettre la préhension universelle d'objets quelconques, les mors (2) (3) sont modulables, et constitués à l'origine par deux tubes munis de nombreuses vis radiales (17), il est par exemple possible de serrer directement avec ces vis radiales des os, pour des essais de biomécanique, ou tout objet dont les dimensions transversales sont inférieures au diamètre des tubes. Il est bien sûr possible d'adapter des mors classiques montés au besoin sur cardans pour tester des éprouvettes cylindriques normalisées. De même pour des objets volumineux, par exemple, pour tester la résistance à la torsion de bottes d'emballage, il peut s'avérer utile d'utiliser des plateaux (18) à nouveau montés sur cardans (19) et munis de nombreuses vis (20) s'adaptant aux formes de l'objet. L'un des plateaux, pour permettre l'évolution dimensionnelle de ces objets, peut coulisser (12). Pour la quantification exacte des essais, la plupart des machines de traction compression, comporte un réglage initial à zéro de l'effort afin d'annuler le poids du dispositif et de l'éprouvette mise en place. Il en est de même pour l'élongation. Le dépouillement des essais est ensuite immédiat, puisque l'effort de traction mesuré donne la valeur du couple engendré en multipliant simplement cet effort par une constante à savoir le rayon du plateau denté. Quant à l'élongation, elle correspond après division par la même constante, à l'angle réel de la déformation en torsion, exprimé en radian. REVENDICATIONS l. Dispositif pour effectuer des essais de torsion sur une machine de traction, ou de traction compression, caractérisé en ce qu'il comporte - un chassis (1) sur lequel se trouve un mors fixe (2) et un mors mobile (3) autour d'un axe concentrique à ces deux mors. - un plateau denté (4) solidaire du mors mobile entrainé en rotation (23) par une chaîne (5). - deux attaches pouvant être articulées, l'une supérieure (6) reliée au chassis, l'autre inférieure (7) reliée à la chaine permettant la mise en place du dispositif sur la machine de traction aux points de fixation supérieur (8) et inférieur (9) ordinairement réservés aux éprouvettes de traction. - un contre poids (10) réglable (11) permettant d'équilibrer le chassis de manière à ce que l'attache supérieure et la partie active de la chaîne soient toujours alignées. 2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que la conversion des mouvements de translation (22) (24) en rotation (23) (25) est assuré par un ensemble pignon (13), crémaillère (14) guidée linéairement (15). 3. Dispositif selon les revendications l. et 2. caractérisé en ce que le mors mobile (3) se trouve séparé du plateau dents le mouvement étant assuré par l'intermédiaire d'une transmission (16). 4. Dispositif selon les revendications 1. à 3. caractérisé par des mors cylindriques comportant de nombreuses vis radiales (17) pour serrer des éprouvettes de torsion de formes quelconques. 5. Dispositif selon les revendications 1. à 4. caractérisé par l'adjonction de plateaux (18) montés sur cardans (19), comportant de nombreuses vis (20) pour faciliter la tenue d'éprouvettes volumineuses. 6. Dispositif selon les revendications 1. à 5. caractérisé par un réglage (12) de l'écartement entre mors, ou la mise en translation libre de cet écartement. 7. Dispositif selon les revendications 1. à 6. caractérisé en ce que le mors mobile est alésé (21) sur toute sa longueur.