jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
se traduisent par autant d'efforts de compression et de traction exercés sur l'éprouvette S. Des enroulements secondaires K et Kf, portés par l'armature A, et reliés à un voltmètre, permettent de lire à tout instant la valeur des efforts que subit l'éprouvette. Cet appareil a besoin d'être tonalisé, afin d'éviter l'apparition de forces d'inertie parasitaires qui en fausseraient les résultats. La tonalisation s'obtient au moyen d'un ressort P portant des broches coulissantes Q. Avant de mettre en place l'éprouvette S, on fait passer le courant, et on règle les broches Q de manière que l'armature et le ressort vibrent bien à l'unisson du courant. Machine de Jasper. — Cet appareil, construit par l'Université de l'Illinois (E.-U.), est une machine rotative, à gravité (fig. 8). L'extrémité de l'éprouvette S est fixée dans un bloc J qui peut glisser librement dans le guide G dans la direction de l'axe de l'éprouvette. Le bloc J est porté par un levier L reposant sur le couteau N. L'autre extrémité du levier L porte un poids W. Dans la position de la figure, l'éprouvette est comprimée, et la charge est égale à W X -. Quand la tête H tourne de 90°, la poussée verticale du levier agit directement sur le guide G, et il exerce aucun effort sur l'éprouvette S. Quand la tête H tourne de 180° par rapport à la position de la figure, l'éprouvette S est soumise à un effort de traction. La machine, actionnée par un moteur électrique, donne des sollicitations alternatives égales et de sens contraire (traction, puis compression) suivant l'axe de l'éprouvette. La vitesse de rotation est d'environ 1000 tr/mn. MACHINES D'ESSAI PAR FLEXION. — 1° Flexion rotative. — La plus ancienne machine est celle de Woehler (fig. 3); différentes autres machines reposent sur le même principe, nous en citerons quelques-unes. Machine de Mac Adam. — Cette machine (fig. 9) communique à l'éprouvette S un mouvement de rotation continue autour de l'axe. Un arbre flexible transmettent le mouvement de rotation du moteur électrique; des paliers fixes et des paliers mobiles supportent l'éprouvette; un poids de compensation équilibre la machine.
du levier agit directement sur le guide G, et il exerce aucun effort sur l'éprouvette S. Quand la tête H tourne de 180° par rapport à la position de la figure, l'éprouvette S est soumise à un effort de traction. La machine, actionnée par un moteur électrique, donne des sollicitations alternatives égales et de sens contraire (traction, puis compression) suivant l'axe de l'éprouvette. La vitesse de rotation est d'environ 1000 tr/mn. MACHINES D'ESSAI PAR FLEXION. — 1° Flexion rotative. — La plus ancienne machine est celle de Woehler (fig. 3); différentes autres machines reposent sur le même principe, nous en citerons quelques-unes. Machine de Mac Adam. — Cette machine (fig. 9) communique à l'éprouvette S un mouvement de rotation continue autour de l'axe. Un arbre flexible transmettent le mouvement de rotation du moteur électrique; des paliers fixes et des paliers mobiles supportent l'éprouvette; un poids de compensation équilibre la machine. poids curseur se déplaçant sur le levier gradué L suivant l'effort qu'on veut appliquer à l'éprouvette. son axe. À l'une de ses extrémités, l'éprouvette est encastrée dans un bloc cylindrique roulant sur billes dans une cage fixe, et actionné par la vis sans fin V, et une roue dentée R. À l'autre extrémité de l'éprouvette agit un poids P, suspendu à une boîte B à roulements à billes, dans laquelle tourne l'extrémité de l'éprouvette S. L'éprouvette étant fléchie, la fibre raccourcie du métal travaillant en compression se trouve, après une demi-révolution, allongée, et travaille en tension. Ainsi, par l'effet de la rotation, l'effort varie de — f à + f, suivant une loi théoriquement sinusoïdale, mais en réalité plus complexe, à cause de certains phénomènes de résonance dus à la période propre de vibration de l'éprouvette. Machine de Schenck. — Cette machine (fig. 1,10 et 11), très employée en Allemagne, permet de déterminer la limite de fatigue approchée d'un métal sans pousser les essais jusqu'à la rupture de l'éprouvette. La rotation de l'éprouvette est commandée par un moteur électrique fonctionnant en balance dynamométrique. Le bâti du moteur est monté sur roulements à billes et est muni d'un contrepoids à sa
À l'autre extrémité de l'éprouvette agit un poids P, suspendu à une boîte B à roulements à billes, dans laquelle tourne l'extrémité de l'éprouvette S. L'éprouvette étant fléchie, la fibre raccourcie du métal travaillant en compression se trouve, après une demi-révolution, allongée, et travaille en tension. Ainsi, par l'effet de la rotation, l'effort varie de — f à + f, suivant une loi théoriquement sinusoïdale, mais en réalité plus complexe, à cause de certains phénomènes de résonance dus à la période propre de vibration de l'éprouvette. Machine de Schenck. — Cette machine (fig. 1,10 et 11), très employée en Allemagne, permet de déterminer la limite de fatigue approchée d'un métal sans pousser les essais jusqu'à la rupture de l'éprouvette. La rotation de l'éprouvette est commandée par un moteur électrique fonctionnant en balance dynamométrique. Le bâti du moteur est monté sur roulements à billes et est muni d'un contrepoids à sa partie inférieure, de sorte qu'il se comporte comme une balance d'induction : le stator du moteur dévie d'un certain angle, utilisé pour la mesure du couple. L'éprouvette est maintenue par ses têtes dans les arbres de serrage de la machine, qui tournent dans deux roulements à billes, à rotule. Les paliers extérieurs sont au carter de la machine, alors que les deux têtes de serrage intérieures, mobiles et guidées par des ressorts dans le sens vertical, sont reliées ensemble au mécanisme de charge par des tiges de traction. Ce mécanisme (fig. 10) se compose d'un fléau de balance avec poids curseur commandé à la main par un volant et pendant la marche de la machine. La valeur du moment de flexion agissant sur l'éprouvette est déduite de la position du poids. La charge alternative de l'éprouvette résulte du fait que celle-ci a un mouvement rotatif par rapport au moment de flexion statique, de manière à produire en chaque point de l'éprouvette une charge alternative sinusoïdale. Grâce à cette disposition, le moment de flexion entre les deux paliers intermédiaires, ainsi que la charge agissant sur l'éprouvette, restent constants. Le couple moteur est transmis à l'éprouvette au moyen d'un arbre flexible qui
paliers extérieurs sont au carter de la machine, alors que les deux têtes de serrage intérieures, mobiles et guidées par des ressorts dans le sens vertical, sont reliées ensemble au mécanisme de charge par des tiges de traction. Ce mécanisme (fig. 10) se compose d'un fléau de balance avec poids curseur commandé à la main par un volant et pendant la marche de la machine. La valeur du moment de flexion agissant sur l'éprouvette est déduite de la position du poids. La charge alternative de l'éprouvette résulte du fait que celle-ci a un mouvement rotatif par rapport au moment de flexion statique, de manière à produire en chaque point de l'éprouvette une charge alternative sinusoïdale. Grâce à cette disposition, le moment de flexion entre les deux paliers intermédiaires, ainsi que la charge agissant sur l'éprouvette, restent constants. Le couple moteur est transmis à l'éprouvette au moyen d'un arbre flexible qui porte à l'une de ses extrémités un accouplement FIG. 12. — Machine d'essais du Service technique de l'Aéronautique. B, boites à roulements à billes; — C, compteurs de tours; — E, éprouvettes; F, flexible; — M, moteur portant les éprouvettes; — P, contrepoids. à douille, mobile dans le sens axial. La balance dynamométrique permet de connaître le travail interne de l'éprouvette (différence entre la puissance totale prise par la machine et la puissance à vide déterminée dans un essai préliminaire). Pour déterminer la limite de fatigue approchée, on mesure aussi le réchauffement de l'éprouvette, sur laquelle est appliqué un couple thermoélectrique. Les extrémités des câbles en spirale sont reliées à des bagues sur lesquelles viennent frotter des balais en cuivre, aux bornes desquels est branché un millivoltmètre. Enfin, la flexion de l'éprouvette est mesurée au moyen de deux comparateurs au centième de millimètre, dont les touches s'appuient sur les têtes des paliers mobiles. L'appareil est disposé de manière à relever les trois courbes correspondantes : courbe d'absorption de travail interne, courbe de température et courbe de flexion de l'éprouvette. On a constaté qu'en appliquant à des éprouvettes de flexion rotative des efforts croissants, la plupart des matériaux atteignent leur limite
La balance dynamométrique permet de connaître le travail interne de l'éprouvette (différence entre la puissance totale prise par la machine et la puissance à vide déterminée dans un essai préliminaire). Pour déterminer la limite de fatigue approchée, on mesure aussi le réchauffement de l'éprouvette, sur laquelle est appliqué un couple thermoélectrique. Les extrémités des câbles en spirale sont reliées à des bagues sur lesquelles viennent frotter des balais en cuivre, aux bornes desquels est branché un millivoltmètre. Enfin, la flexion de l'éprouvette est mesurée au moyen de deux comparateurs au centième de millimètre, dont les touches s'appuient sur les têtes des paliers mobiles. L'appareil est disposé de manière à relever les trois courbes correspondantes : courbe d'absorption de travail interne, courbe de température et courbe de flexion de l'éprouvette. On a constaté qu'en appliquant à des éprouvettes de flexion rotative des efforts croissants, la plupart des matériaux atteignent leur limite de fatigue à partir de la valeur de l'effort où commence l'absorption de travail interne, et que c'est à ce moment-là également qu'ils commencent à s'échauffer. La courbe de température commence sa montée au même point que la courbe de travail interne, et ces deux courbes se contrôlent l'une l'autre. C'est également pour cette valeur de l'effort, ou une valeur légèrement supérieure, que la flexion de l'éprouvette cesse d'être proportionnelle à l'effort appliqué. On obtient donc par ce mode opératoire une valeur approchée de la limite de fatigue, avec une seule éprouvette. Bien entendu, la machine de Schenck permet également de déterminer la limite de fatigue exacte par la méthode des essais de longue durée, en employant une série d'éprouvettes. Le moteur entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur à vis sans fin, le totalisateur enregistrant le nombre d'efforts alternés; ensuite, au moyen d'un flexible, il commande l'arbre de serrage et l'éprouvette. Un contact d'arrêt arrête automatiquement la machine, lors de la rupture de l'éprouvette; il est donc possible de laisser travailler la machine sans surveillance. La vitesse de rotation du moteur est de 3000 t/mn (elle peut atteindre 5000 t/mn avec du courant continu). Machine du Service technique de l'Aéronautique. —
C'est également pour cette valeur de l'effort, ou une valeur légèrement supérieure, que la flexion de l'éprouvette cesse d'être proportionnelle à l'effort appliqué. On obtient donc par ce mode opératoire une valeur approchée de la limite de fatigue, avec une seule éprouvette. Bien entendu, la machine de Schenck permet également de déterminer la limite de fatigue exacte par la méthode des essais de longue durée, en employant une série d'éprouvettes. Le moteur entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur à vis sans fin, le totalisateur enregistrant le nombre d'efforts alternés; ensuite, au moyen d'un flexible, il commande l'arbre de serrage et l'éprouvette. Un contact d'arrêt arrête automatiquement la machine, lors de la rupture de l'éprouvette; il est donc possible de laisser travailler la machine sans surveillance. La vitesse de rotation du moteur est de 3000 t/mn (elle peut atteindre 5000 t/mn avec du courant continu). Machine du Service technique de l'Aéronautique. — Les machines utilisées par le Service technique de l'Aéronautique comprennent un moteur électrique dans l'arbre duquel est encastrée une des extrémités de l'éprouvette à essayer (fig. 12). À l'autre extrémité, l'éprouvette qui est légèrement conique, afin que la partie la plus chargée ne soit pas le congé de raccordement avec la partie encastrée, porte une partie cylindrique sur laquelle roule une boîte à billes portant un poids qui est justement le taux de travail du métal de l'éprouvette. FIG. 13. — Type d'éprouvette pour essais par flexion rotative, du Service technique de l'Aéronautique. La figure 13 indique les dimensions de l'éprouvette. La vitesse de rotation varie de 1500 à 3000 t/mn. Le taux de fatigue f est donné par la formule : f = P X y v où P est le poids en kilogrammes, suspendu à la boîte à billes ; l, distance en millimètres de l'axe d'application de la charge à la section rompue ; I, moment d'inertie de la section considérée; v, rayon de la section circulaire. Les dimensions de l'éprouvette sont telles que le rapport est v très voisin de l'unité. Un diagramme très simple donne immédiatement la valeur du coefficient par lequel il faut multiplier
la partie encastrée, porte une partie cylindrique sur laquelle roule une boîte à billes portant un poids qui est justement le taux de travail du métal de l'éprouvette. FIG. 13. — Type d'éprouvette pour essais par flexion rotative, du Service technique de l'Aéronautique. La figure 13 indique les dimensions de l'éprouvette. La vitesse de rotation varie de 1500 à 3000 t/mn. Le taux de fatigue f est donné par la formule : f = P X y v où P est le poids en kilogrammes, suspendu à la boîte à billes ; l, distance en millimètres de l'axe d'application de la charge à la section rompue ; I, moment d'inertie de la section considérée; v, rayon de la section circulaire. Les dimensions de l'éprouvette sont telles que le rapport est v très voisin de l'unité. Un diagramme très simple donne immédiatement la valeur du coefficient par lequel il faut multiplier la charge appliquée pour obtenir le taux de fatigue réel. Machine Trayçou. — La machine Traycou (fig. 14 à 18) a été construite pour le Service technique de l'Aéronautique, et utilise l'éprouvette de ce Service (fig. 13). L'effort de flexion est produit et mesuré à l'aide d'un système équilibré de leviers montés sur couteaux formant une balance romaine. L'éprouvette a à essayer en porte à faux (fig. 14) comporte une tête conique s'ajustant dans un cône pratiqué dans l'arbre creux du moteur b, une tige filetée passant au travers de cet arbre se visse dans la tête de l'éprouvette et en assure ainsi la fixation parfaite. Un collier de suspension des charges d, placé en bout de l'éprouvette, reçoit à sa partie inférieure un coussinet sur lequel repose le couteau e du fléau f, qui lui-même prend appui par l'axe g sur le support h. Le curseur i étant au zéro, l'ensemble est maintenu en équilibre par un deuxième levier j, à contrepoids, prenant appui en k sur le support h. Deux index l permettent de s'assurer de l'équilibre du fléau. Le curseur i est commandé par une vis placée derrière le fléau et reliée, par l'intermédiaire d'un joint de
leviers montés sur couteaux formant une balance romaine. L'éprouvette a à essayer en porte à faux (fig. 14) comporte une tête conique s'ajustant dans un cône pratiqué dans l'arbre creux du moteur b, une tige filetée passant au travers de cet arbre se visse dans la tête de l'éprouvette et en assure ainsi la fixation parfaite. Un collier de suspension des charges d, placé en bout de l'éprouvette, reçoit à sa partie inférieure un coussinet sur lequel repose le couteau e du fléau f, qui lui-même prend appui par l'axe g sur le support h. Le curseur i étant au zéro, l'ensemble est maintenu en équilibre par un deuxième levier j, à contrepoids, prenant appui en k sur le support h. Deux index l permettent de s'assurer de l'équilibre du fléau. Le curseur i est commandé par une vis placée derrière le fléau et reliée, par l'intermédiaire d'un joint de cardan à couteaux, à l'arbre de commande sur lequel est fixé le volant de manœuvre gradué o. Cette disposition permet de déplacer le curseur sans influencer les oscillations du fléau. Un compteur réducteur de tours p, en liaison avec l'éprouvette par un tube flexible, enregistre le nombre de tours de l'éprouvette. Les charges de zéro au maximum (en général 60 kg) sont obtenues par la manœuvre du volant o qui commande le déplacement du curseur i sur le fléau f. Un pignon q calé sur l'arbre du volant attaque, par l'intermédiaire d'une chaîne r, le petit pignon s d'un répétiteur à chiffres t, qui inscrit le nombre de kilogrammes et de hectogrammes correspondant au déplacement du curseur, tandis que les subdivisions des hectogrammes sont données par la graduation du volant o devant un index fixé au bâti. Fin. 14. Élévation. FIG. 16. — Dispositif de charge de l'éprouvette. Fig. 17. — Indicateur de la charge, suivant la position du curseur sur le fléau. Fig. 18. — Dispositif enregistreur. FIG. 14 à 18. — Machine Traycou, pour essais par flexion rotative. Fig. 15. — Plan. Fig. 16. Fig. 17. Fig. 18. Le collier de suspension des charges d est constitué essentiellement
l'éprouvette. Les charges de zéro au maximum (en général 60 kg) sont obtenues par la manœuvre du volant o qui commande le déplacement du curseur i sur le fléau f. Un pignon q calé sur l'arbre du volant attaque, par l'intermédiaire d'une chaîne r, le petit pignon s d'un répétiteur à chiffres t, qui inscrit le nombre de kilogrammes et de hectogrammes correspondant au déplacement du curseur, tandis que les subdivisions des hectogrammes sont données par la graduation du volant o devant un index fixé au bâti. Fin. 14. Élévation. FIG. 16. — Dispositif de charge de l'éprouvette. Fig. 17. — Indicateur de la charge, suivant la position du curseur sur le fléau. Fig. 18. — Dispositif enregistreur. FIG. 14 à 18. — Machine Traycou, pour essais par flexion rotative. Fig. 15. — Plan. Fig. 16. Fig. 17. Fig. 18. Le collier de suspension des charges d est constitué essentiellement par un montage à roulement à billes et à rotule bloqué sur l'éprouvette. À la rupture de l'éprouvette, le fléau rompt sa position d'équilibre, et par l'intermédiaire d'un amortisseur formant contact m, rompt le courant sur le moteur qui s'arrête automatiquement. Un bouton n, monté en bout d'une tige, permet, par poussée sur celle-ci, de rétablir le contact pour un nouvel essai. Un enregistreur à diagramme u donne en abscisses les charges, et en ordonnées les flèches. L'inscription des charges est obtenue par la rotation du tambour, qui est proportionnelle à celle du volant de commande du déplacement du curseur, par l'intermédiaire d'un jeu de pignons v, et d'un fil à contrepoids. L'inscription des flèches est donnée par le déplacement du style sur la génératrice du tambour ; le style est solidaire du fil à contrepoids s enroulant sur une poulie w, dont la rotation est fonction de la flèche de l'éprouvette par l'intermédiaire d'un petit pignon denté et d'une crémaillère x, solidaire du collier d'application des charges. La machine Traycou permet la mesure de la résistance à la fatigue par la méthode de longue durée et aussi l'obtention d'une valeur approchée de la limite de fatigue, par la méthode
par poussée sur celle-ci, de rétablir le contact pour un nouvel essai. Un enregistreur à diagramme u donne en abscisses les charges, et en ordonnées les flèches. L'inscription des charges est obtenue par la rotation du tambour, qui est proportionnelle à celle du volant de commande du déplacement du curseur, par l'intermédiaire d'un jeu de pignons v, et d'un fil à contrepoids. L'inscription des flèches est donnée par le déplacement du style sur la génératrice du tambour ; le style est solidaire du fil à contrepoids s enroulant sur une poulie w, dont la rotation est fonction de la flèche de l'éprouvette par l'intermédiaire d'un petit pignon denté et d'une crémaillère x, solidaire du collier d'application des charges. La machine Traycou permet la mesure de la résistance à la fatigue par la méthode de longue durée et aussi l'obtention d'une valeur approchée de la limite de fatigue, par la méthode rapide d'application d'efforts croissants sur une même éprouvette. Dans le cas des aciers, on a remarqué, en effet, que sous des charges alternatives croissantes, la flèche prise par l'éprouvette augmente d'abord proportionnellement à la charge, puis, à un moment donné, croît beaucoup plus vite. La charge correspondant à ce moment est assez voisine de la limite de fatigue de l'acier. Pour abréger la détermination de la limite de fatigue d'un acier, on fait agir sur une même éprouvette des charges croissantes assez rapidement, et on obtient une valeur approchée de la limite de fatigue par la valeur de la charge pour laquelle la flèche cesse d'être proportionnelle à la charge : c'est l'affaire d'environ un quart d'heure. Il ne reste plus à faire ensuite que quelques essais de longue durée pour obtenir la limite de fatigue exacte. La figure 19 reproduit la courbe de flèche d'un acier donnant : R = 94 kg/mm2 ; E = 65 kg/mm2 ; A = 15. L'éprouvette a été essayée jusqu'à 37 000 cycles, en augmentant la charge de 1 kg par 1000 tours. La valeur approchée de la limite de fatigue est de 37 kg/mm2. Or, les essais de longue durée ont donné
est assez voisine de la limite de fatigue de l'acier. Pour abréger la détermination de la limite de fatigue d'un acier, on fait agir sur une même éprouvette des charges croissantes assez rapidement, et on obtient une valeur approchée de la limite de fatigue par la valeur de la charge pour laquelle la flèche cesse d'être proportionnelle à la charge : c'est l'affaire d'environ un quart d'heure. Il ne reste plus à faire ensuite que quelques essais de longue durée pour obtenir la limite de fatigue exacte. La figure 19 reproduit la courbe de flèche d'un acier donnant : R = 94 kg/mm2 ; E = 65 kg/mm2 ; A = 15. L'éprouvette a été essayée jusqu'à 37 000 cycles, en augmentant la charge de 1 kg par 1000 tours. La valeur approchée de la limite de fatigue est de 37 kg/mm2. Or, les essais de longue durée ont donné pour cet acier une limite de fatigue de 36,5 kg/mm2. La figure 20 reproduit, d'après M. Cazaud, le diagramme de fatigue et la courbe de variation de la flèche d'un acier en fonction de la charge. La résistance de cet acier à la fatigue est de 43 kg, et on voit que le point où la courbe de flèche cesse d'être proportionnelle à la charge est à un peu plus de 44 kg. 20 Flexions alternées. — Nous citerons seulement la machine allemande M.A.N. (fig. 21) qui marche par résonance, et oblige à calculer les efforts appliqués. L'éprouvette a est une lame encastrée au moyen d'un coin c dans le socle b de la machine ; un courant électrique est lancé dans les électro-aimants e, et la lame est alternativement attirée et repoussée par ceux-ci. MACHINES D'ESSAI À LA TORSION ALTERNATIVE. Nous nous bornerons à citer la machine de Losenhausen, qui permet d'essayer l'éprouvette à des efforts alternatifs de torsion en la soumettant à une tension initiale. Un moteur électrique à courant alternatif produit un mouvement continuel d'oscillation autour de son axe ; une éprouvette, solidaire de cet axe, est ainsi soumise à des torsions oscillantes dont la fréquence est