Extensomètre.
Les extensomètres sont des appareils permettant la mesure directe des contraintes dans les ouvrages, par mesure des déformations subies par ces ouvrages sous l'effet des tensions auxquelles ils sont soumis.
La, mesure de ces. déformations est cepen- dant difficile, car il s'agit de grandeurs micrométriques ; on a donc proposé de multiplier la déformation subie par l'ouvrage et mesurée entre les couteaux d'un appareil de mesure, afin d'obtenir une lecture directe considérablement multipliée.
La présente invention a pour objet un extensométre comportant une pointe suscep- tible d'être fixée rigidement à un bâti et un système de leviers transmettant en les amplifiant les déplacements d'une pointe mobile à une aiguille qui se déplace devant un cadran radue orte par le bâti.
Suivant l'invention, l'un des leviers am plificateurs comporte une lame élastique dont une extrémité est encastrée dans un support rigide fixé au bâti et à laquelle est fixé rigidement, en un point peu distant de oe support, un bras relativement long.
On verra par la suite que si l'on imprime un déplacement transversal donné à l'extré- mité dudit bras liée à la lame élastique, l'extrémité opposée de ce bras se déplace, par suite de la flexion de ladite lame, d'une quantité beaucoup plus, grande que si cette lame était remplacée par un bras rigide de même longueur et pivotant librement autour d'un axe fixe.
Une forme d'exécution de l'extensomètre faisant l'objet de l'invention va être décrit en référence au dessin annexé sur lequel :
La fig. 1 est une vue en élévation et
la fig. 2 une vue de profil.
L'appareil comporte un bâti comprenant une plaque arrière 1 et une plaque avant 10 séparées par une fourrure 2 (indiqués en pointillé sur la fig. 1). Entre Ies plaques 1 et 10 sont placés, d'un coté de la fourrure 2, un couteau 6 susceptible d'être fixé rigidement et, du coté opposé, un levier mobile 7 ; ces deux organes comportent des pointes 4 et 5 destinées à prendre appui sur deux points z de la pièce dont il s'agira de mesurer l'extension ou la contraction.
Le levier 7 est pourvu, à peu de distance de la pointe 5, d'un axe transversal 21 pivotant dans des encoches des plaques 10 et 1 : ses oscillations sont limitées par un ergot 8 se déplaçant dans des encoches 9 desdites plaques, et elles sont transmises par une biellette 19 à une lame élastique 15 dont une extrémité est encastrée dans un support 17 solidaire de la plaque 1. La biellette 19 dont les extrémités sont entaillées en V, est maintenue par la tension d'un ressort à boudin 12 entre un axe 11 fixé à l'extrémité supérieure du levier 7 et un tourillon 13 solidaire d'un manchon fendu 14 qui est traversé par la lame 15 et fixé sur elle par une vis de serrage.
Sur le tourillon 13, situé à une petite distance au-dessous du support 17, est fixé un bras relativement long 10 dont l'extrémité inférieure porte une aiguille 20 constituée par l'extrémité dudit bras aplatie sous forme d'une lamelle, cette aiguille pouvant se déplacer devant une graduation tracée sur un cadran 3 fixé à la plaque 10.
Le rapport entre les déplacements de cette aiguille 20 et les variations d'écart entre les pointes 4 et 5 résulte de deux multiplications successives, la première étant due au rapport des bras du levier 7 situés au-dessus et audessous de l'axe 21* et la seconde résultant de la longueur du bras 16 et de la déformation de la lame 15 ; cette déformation produit à la fois un écart latéral du manchon 14 et du tourillon 13 à partir de leur position de repos et leur rotation autour de leur axe de figure, et le déplacement de l'aiguille est. par suite, fonction de la longueur de la lame comprise entre le support 17 et le manchon 14, et aussi du diamètre de ce dernier.
Le déplacement de l'aiguille résultant de la déformation du ressort 15 est notablement plus grand, pour un même déplacement de la biel let-te 19, que si cette aiguille était solidaire d'un bras rigide de longueur égale à la distance entre 17 et 13, et articulé sur le support 17.
D'extensomètre ainsi agencé permet d'ob- tenir une multiplication très élevée (de l'ordre de cinq cents) de la variation d'écart entre les pointes 4 et 5* bien qu'il ne comporte que des pièces peu nombreuses, simples et pou- vant être robustes.
Une vis 18 permet de régler la position du support 17 sur la plaque 1 de manière que l'aiguille 2U vienne se placer au zéro du cadran 3. avant une opération de mesure.
Le couteau G est fixé au bâti de façon amovible et peut être placé en diverses posi tions s'il comporte deux pointes, comme il est représenté, ou davantage, ou bien être rempar par un couteau de forme différente, ce qui permet de changer notablement l'écarte- ment initial entre les pointes utilise, es.
Extensometer.
Extensometers are devices allowing direct measurement of stresses in structures, by measuring the deformations undergone by these structures under the effect of the stresses to which they are subjected.
The, measure of these. deformations is difficult, however, because they are micrometric quantities; it has therefore been proposed to multiply the deformation undergone by the structure and measured between the knives of a measuring device, in order to obtain a direct reading which is considerably multiplied.
The present invention relates to a strain gauge comprising a tip capable of being rigidly fixed to a frame and a system of levers transmitting, by amplifying them, the movements of a movable tip to a needle which moves in front of a dial radue or by the built.
According to the invention, one of the amplifying levers comprises an elastic blade, one end of which is embedded in a rigid support fixed to the frame and to which is rigidly fixed, at a point not very distant from the support, a relatively long arm.
It will be seen below that if a given transverse displacement is imparted to the end of said arm linked to the elastic blade, the opposite end of this arm moves, as a result of the bending of said blade, of a much larger quantity than if this blade were replaced by a rigid arm of the same length and freely pivoting around a fixed axis.
An embodiment of the extensometer forming the subject of the invention will be described with reference to the appended drawing in which:
Fig. 1 is an elevational view and
fig. 2 a profile view.
The apparatus comprises a frame comprising a rear plate 1 and a front plate 10 separated by a sleeve 2 (indicated in dotted lines in FIG. 1). Between Ies plates 1 and 10 are placed, on one side of the liner 2, a knife 6 capable of being rigidly fixed and, on the opposite side, a movable lever 7; these two members have points 4 and 5 intended to bear on two points z of the part, the extension or contraction of which will be measured.
The lever 7 is provided, a short distance from the tip 5, with a transverse axis 21 pivoting in notches of the plates 10 and 1: its oscillations are limited by a lug 8 moving in the notches 9 of said plates, and they are transmitted by a connecting rod 19 to an elastic blade 15, one end of which is embedded in a support 17 integral with the plate 1. The connecting rod 19, the ends of which are notched in a V, is held by the tension of a coil spring 12 between an axis 11 fixed to the upper end of the lever 7 and a journal 13 integral with a split sleeve 14 which is crossed by the blade 15 and fixed to it by a clamping screw.
On the journal 13, located at a small distance below the support 17, is fixed a relatively long arm 10, the lower end of which carries a needle 20 constituted by the end of said arm flattened in the form of a strip, this needle able to move in front of a graduation drawn on a dial 3 fixed to the plate 10.
The ratio between the displacements of this needle 20 and the variations in the distance between the points 4 and 5 results from two successive multiplications, the first being due to the ratio of the arms of the lever 7 located above and below the axis 21 * and the second resulting from the length of the arm 16 and the deformation of the blade 15; this deformation produces both a lateral deviation of the sleeve 14 and of the journal 13 from their rest position and their rotation about their axis of figure, and the movement of the needle is. consequently, a function of the length of the blade between the support 17 and the sleeve 14, and also of the diameter of the latter.
The displacement of the needle resulting from the deformation of the spring 15 is notably greater, for the same displacement of the let-te connecting rod 19, than if this needle were integral with a rigid arm of length equal to the distance between 17 and 13, and articulated on the support 17.
An extensometer thus arranged makes it possible to obtain a very high multiplication (of the order of five hundred) of the variation in the gap between the points 4 and 5 * although it only comprises few simple parts. and capable of being robust.
A screw 18 makes it possible to adjust the position of the support 17 on the plate 1 so that the needle 2U comes to be placed at the zero of the dial 3. before a measurement operation.
The knife G is attached to the frame in a removable manner and can be placed in various positions if it has two points, as shown, or more, or else be replaced by a knife of different shape, which allows to change significantly the initial spacing between the tips used, es.