Machine pour 1essai des matériaux.
La présente invention a pour objet une machine pour l'essai des matériaux. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comporte trois pièces principales, soit, d'une part, un bâti rigide et, d'autre part, deux supports, l'un pour la pièce à essayer, l'autre'pour l'outil d'essai, montés sur ce bâti, l'un de ces supports étant déformable élastiquement et l'autre étant pourvu d'un dispositif de ma noeuvre permettant de le rapprocher'et de l'écarter du premier, ces supports pouvant être solidarisés l'un avec l'échantillon à essayer et l'autre avec l'outil effectuant l'es- sai, tandis qu'un comparateur au moins porté pa, l'une des trois pièces principales coopère avec une autre de ces pièces afin de permettre de mesurer le déplacement relatif entre ces deux pièces.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, diverses formes d'exécution de la machine suivant l'invention.
Fig. 1 montre une vue de profil de la machine.
Fig. 2 montre une vue en plan.
Fig. 3 montre une vue de face, en éléva- tion.
Fig. 4 en est une vue en perspective.
Fig. 5 schématise le principe de la machine.
Fig. 6 montre une vue d'ensemble d'une machine établie suivant le principe de l'in- vention et équipée pour un essai d'usure.
Fig. 7 est une vue en élévation de fig. 8, vue de profil.
Fig. 8 est une vue en élévation de cette machine vue de face comme la voit l'opérateur.
Fig. 9 est un détail d'une partie de la tête de la machine montrant l'agencement du comparateur monté sur son bras, ainsi que le dispositif de transmission établi entre le bras élastique et le pénétrateur.
Fig. 10 et 11 sont, respectivement, une vue de profil et une vue de face du second comparateur et son dispositif de montage sur le support fixe de la machine.
Fig. 12 est un détail en plan suivant
VI-VI de fig. 8.
Fig. 13, 14, 15, 16 et 17 représentent les indications données par les comparateurs.
Fig. 18 montre une variante de bras élastique.
Fig. 19 est une vue schématique en éléva- tion do profil d'une autre forme de machine.
Fig. 20 représente une vue en élévation do la commande du bras élastique et de sa liaison avec le porte-pénétrateur.
Fig. 21 représente une vue du levier de commande.
Fig. 22 est une vue en perspective de la disposition de fig. 21, avee la nouvelle commande de déformation du bras.
Fig. 23 est un détail en coupe d'un élé- ment de fig. 22.
Fig. 24 est une vue de détail du porte pénétrateur avec sa liaison au comparateur.
Fig. 25 est une vue en élévation (telle que la voit l'opérateur) de la machine, équipée avec un palonnier permettant à cet opérateur de contrôler simultanément la dureté de deux échantillons.
Fig. 26 est une vue en élévation, de profil, d'une machine double, à deux plateaux.
Fig. 27 est une vue parcelle du cadran d'un boîtier contenant deux comparateurs.
Fig. 28 est une élévation, avec coupe axiale, de la machine équipée pour mesurer la dureté des cylindres de moteurs à explo- sion.
Fig. 29 et 30 représentent, respectivement en élévation et en coupe suivant III-III de fig. 24, un dispositif de commande de la machine.
Fig. 31 est une variante de fig. 1.
Dans la forme d'exécution de fig. 1 à 6, l'organe qui donne la pression au pénétrateur (bille ou autre) est un bras 1, rigidement monté sur le socle 2 de la machine. Le pénétrateur 3 représenté est une bille de lys de pouce ; il est fixé à l'extrémité du bras 1 par la douille 4 et la vis de serrage 5.
L'échantillon (ou la pièce à biller) est placé sur le plateau 6, lequel comporte une queue 7, passant dans l'axe de la vis 8 formant vérin. Au repos, le plateau 6 porte sur l'extrémité supérieure de la vis 8 pendant que la queue 7 formant poussoir est en contact avec l'excentrique 9 actionné par le levier à main 10 serrant à frottement doux contre le secteur 11 fixé sur le socle 2 de la machine. L'excentrique est porté par la partie inférieure de la vis 8. Un écrou 12 avec des bras de manoeuvre 13 sert à faire monter ou descendre la vis 8, laquelle ne possède qu'un seul degré de liberté, dans le sens de sa longueur, une vis à bout plat 14, ou une clavette empêchant sa rotation.
Il résulte de ce qui précède que le déplacement vertical du plateau 6 peut être manoeu vré soit par l'écrou à main 12 pour l'approche rapide, soit par le levier d'excentrique 10 pour le déplacement lent.
Deux colonnes verticales 15 et 16 (non représentées sur la fig. 3), fixées rigidement au socle 2, servent à fixer les comparateurs à cadran 17 et 18 par l'intermédiaire des deux bras 19 et 20. La touche de contact des comparateurs est dans le plan n transversal de la machine qui passe par le point d'impact du pénétrateur et de l'échantillon. Le point fixe des comparateurs étant le socle 2 de la machine, les touches sont en contact, d'une part, avec le bras 1 pour le comparateur 17, par. l'intermédiaire de l'équerre 21 avec vis de réglage micrométrique 22 et, d'autre part, pour le comparateur 18, avec le plateau portepièce 6, par l'intermédiaire de la vis de réglage micrométrique 23.
Il résulte de cette disposition que toute flexion du bras 1 est mesurée par le comparateur 17, alors que le comparateur 18 mesure la montée du plateau.
Le principe de fonctionnement de la mamachine est le suivant : l'échantillon est posé sur le plateau 6.
Par l'écrou à main 12, l'opérateur actionne le vérin à vis 8 jusqu'à ce que l'aiguille du comparateur 17 démarre, le com parateur 18 étant déjà en contact avec le plateau grâce au réglage de la vis 23.
Au point de démarrage de l'aiguille 17, l'opérateur met les deux cadrans à zero.
Substituant le levier d'excentrique 10 à la vis 12, il agit sur le poussoir 7 et, par suite, il exerce une poussée de l'échantillon contre la bille 3, laquelle transmet cette poussée à l'extrémité du bras 1 jusqu'à ce que la défor- mation de ce dernier corresponde à une flèche mesurée par le comparateur 17, flèche pour laquelle, étant données les caractéristiques du bras (longueur, section, forme et module d'élasticité), la pression requise pour contrôler la dureté est obtenue sur la bille 3.
L'aiguille du comparateur 17 ayant atteint le repère du cadran relatif à la flèche de charge, l'opérateur actionnant toujours le levier 10 revient en arrière et abaisse le plateau. Il stoppe quand l'aiguille du comparateur 17 atteint son point de départ zéro, c'est-à-dire quand la pression sur la bille est redevenue égale à zéro. L'aiguille du compa- rateur 18 est restee en arrière d'une quantité z qui est égale à la profondeur de l'empreinte.
Fig. 5 donne schématiquement, dans les positions I, II et III, le travail réciproque du plateau, de l'échantillon, du bras, de la bille et des deux comparateurs.
Ce schéma montre, en outre, que si le comparateur 18 est fixé sur le bras 1, au lieu de l'être sur le socle 2, il est possible de contrôler la dureté en partant de la profondeur d'empreinte imposée, la dureté étant donnée pair la pression nécessaire à l'obtention de la profondeur d'empreinte standard. L'opération se fait alors en deux temps : les deux comparateurs partant de zéro et la profondeur d'empreinte étant indiquée par l'écart entre. les deux comparateurs. Lorsque l'écart-limite est obtenu, il suffit de lire l'indice de dureté sur le comparateur 17.
Ire bras 1 peut être rendu amovible en montant son extrémité fixe sur un montage, ainsi par exemple qu'on monte le corps d'un
outil à aléser sur la tourelle d'un tour, un blocage par coin ou par toute autre mé thode conférant la rigidité nécessaire. Cette amovibilité du bras permet d'adapter la section et la nature du bras aux normes du contrôle à exécuter et à la nature de l'échantillon.
L'essentiel pour le bras, c'est que la défor- mation qui lui est imposée ne provoque pas un taux de fatigue excessif, pour qu'après
chacune des déformations élastiques, il revienne à son point de départ zéro. Un vibreur
incorporé à son extrémité libre, constitué par
exemple par un petit moteur légèrement dés- équilibré, peut faciliter le retour à la position zéro, en l'actionnant après chaque essai.
Il convient de noter que le pénetrabeur peut être monté sur le bras 1 par l'intermé- diaire d'une douille contenant un plongeur porte-bille agissant sur un ressort taré, dispositif permettant l'exercice d'une pression "d'assiette" préalable, avant toute déforma tion elastique du lras ; cette pression préala- ble, de 10 kg par exemple, peut être plus sim plement, exercéa par la déformation du bras lui-même.
Le bras 1 peut être d'avance bride d'une eerbaine quantité dans le sens de sa défor- mation élastique par un organe réglable, prenant son point d'appui sur le socle de la machine pour former butée'et empêcher que le bras reprenne une position d'équilibre absoilument libre. Ce dispositif laissant un degré réduit de tension élastique au bras assure la mise à zéro régulière du comparateur 17.
La machine peut, tout en conservant le principe do défoTmation élastique d'un bras 1 porta. nt le pénétrateur, avoir une forme différente de cellequi est représentée aux fig. 1, 3 et 2.
Les organes de levée du porte-pièce peuvent être autres que ceux précédemment dé- crits.
Fig. 6 montre que la machine peut avantageusement prendre la forme d'une petite fraiseuse, le bras 1 étant monté par exemple sur un système de chariots 24, 25 et 26 à blocage instantané permettant son déplace- ment dans les trois dimensions de l'espace.
Dans cette forme de réalisation, les colonnes' 15 et 16 supportant les comparateurs 17 et 18 sont fixées sur le boîtier 27 à l'intérieur duquel est bloqué par un coin le bras 1. Les colonnes et le boîtier 27 font partie du chariot 24 à déplacement vertical.
La machine représentée en fig. 6 est equi pée pour un essai de frottement. A cet effet, le comparateur 18 a été retiré. Le plateau tournant 28 monté sur le boîtier 29 est actionné par w. e transmission 33 à vitesse réglable commandée par le moteur 30. Le boi- tier 29 est-substitué au plateau fixe 6 de fig. 1, à l'extrémité du vérin à vis 8. Le dispositif de poussoir intérieur et d'excentrique actionné par le levier à main 10 est conservé.
Un pick-up 31, porté par le bras 32, est articulé sur le boîtier 27. L'organe vibrant du piek-up 31 repose sur une partie dressée du bras 1, à l'extrémité mobile de ce dernier.
Pour cet essai, le pénétrateur du contrôle de dureté a été remplacé par un frotteur 35 en carbure de tungstène ou en toute autre matière, de forme appropriée, monte soit rigi dement, soit à rotule ou autrement, à l'extré- mité libre du bras 1. Un petit conduit d'huile peut être disposé à proximité du frotteur pour les essa. is de frottement avec lubrifiant.
Un compteur de tours, en liaison avec l'arbre 33 de la transmission, est fixe sur le patin 34 du socle. Le comparateur 17 et le compteur 34 renseignent sur l'évolution de 1'essai, lequel prend comme base fixe soit le chemin pa-roouru par l'échantillon fixe sur le plateau 28, soit la diminution de la flèche du bras 1, résultant de l'usure de l'échantillon.
Pour des essais de longue durée, un système de compensation agissant sur la levée micrométrique du porte-pièce maintient cons- tante la flèche maximum, de même que dans les machines à rectifier les engrenages, l'avance automatique du porte-meules compense l'usure des meules ; à cet effet, le dispositif a"pa. lpeur périodique"ou autre est fixé à proximité du pick-up sur un bras rigide monté sur la poupée 36. Le comparateur 18 peut être utilisé pour apprécier à l'arrêt le degré d'usure de l'échantillon.
Le rôle du pick-up est de détecter électri- quement, par amplification, l'altération des surfaces frottantes, le premier arrachement de matière résultant d'un grippage, ou la présence intempestive de corps étrangers entre l'échantillon et le frotteur 35. Une, friture" régulière, comporta-nt des changements pério- diques d'intensité, caractérise un frottement normal. Le grippage, provoqué par un arra chement de matière, est perçu comme un éclatement parasitaire ; cette détection peut être optique et, dans ce dernier cas, une lampe au néon est alimentée par le circuit amplifié.
Le pick-up donne la possibilité d'enregis- trer l'essai d'usure sur un disque ou sur un cylindre vierge ou même sur un fil magné tique (Poulsen) et de comparer l'épreuve obtenue avec un enregistrement étalon. A cet effet, un montage"tourne-disque"actionné par la transmission 33 est prévu sur le socle de la machine, ainsi qu'un dispositif d'enre gistrement. La. comparaison peut être faite acoustiquement ou optiquement. Dans ce dernier cas, une disposition photométrique permet d'apprécier les écarts existant entre l'enregistrement de l'échantillon et celui de l'étalon.
On peut encore procéder autrement, le disque étalon étant entraîné par le tournedisque, le témoin lumineux au néon le concer nant sert de terme de campa. raison au témoin lumineux au néon relatif à l'échantillon en cours d'essai.
Des galvanomètres pourraient être substitués ou ajoutés aux écouteurs ou aux lampes au néon. Un système électrique comportant des relais pourrait actionner un avertisseur ou arrêter la machine dès que l'usure de l'échantillon répondrait a. certaines conditions de satisfaction ou de non satisfaction préétablies.
Un appareillage comportant un plateau porte-pièce à mouvement de va-et-vient pejut être substitué au boîtier 29 pour les essais d'usure alternatifs.
On peut aussi remplacer le frotteur 35 par une molette lisse ou un disque tournant rapidement, en carbure de tungstène ou autre matière, la pièce étant toujours fixée sur le plateau 28. Dans ce cas, il n'est plus néces- saire que l'échantillon se déplace ; aussi le plateau tournant 28 peut-il être bloqué, à moins qu'on ne préfère utiliser purement et simplement le plateau porte-pièce 6 de fig. 1 servant aux mesures de durete. Le disque tournant autour d'un axe horizontal fait une empreinte d'usure en,, demi-lune" dans l'échantillon fixe. Réciproquement, l'échantil
Ion peut être fixe sur le bras 1, comme l'est le frotteur de fig. 6.
La molette ou le disque usant est alors monté sur la, vis 8, son axe horizontal étant supporte par un boîtier a. p- proprié qu'on fixe en lieu et place du boîtier 29, et l'entrâînement est assuré par la transmission 33. Le boîtier peut aussi être monté directement sur le plateau 6 qui sert. aux mesures de dureté.
Le vibreur placée facultativement sur le bras 1 dont il a déjà. été parle plus haut peut être actionné pour certains essais d'usure, Ses vibrations produisent un, fond sonore"au pick-up qui n'altère en rien la détection des particularités de l'usure.
Les mouvements de compensation entre le bras 1 et le plateau porte-pièce peuvent être totalisés en fonction du nombre de tours du compteur et être enregistrés par des battements sur le disque.
La machine peut également être utilisée pour apprécier le degré de fini des surfaces cylindriques ou planes, il suffit de monter le chariot 24 en haut de sa course et d'y substituer le pick-up, de telle façon que ce dernier frotte directement sur la surface à contrôler.
Le contrôle peut être réalisé par la méthode d'enregistrement précédemment décrite.
Dans la. forme d'exécution des fig. 7 à 17, la machine comporte un bâti formé d'un corps principal 40 terminé à sa partie supérieure par une toile plane 41 venue de fonderie avec le corps 40. Sur cette toile est fixé, par exemple à l'aide de vis, le carter 42 contenant et assurant la protection des organes de la machine.
Sur la toile plane 41 est solidement fixé, au moyen de vis 43, en nombre approprié, un support 44 présentant à sa partie postérieure une partie dressée 45 sur laquelle est fixée rigidement, à l'aide de vis 46, la partie postérieure du bras élastique 47 formée d'une barre en métal approprié, de préférence en acier, présentant sur toute sa longueur une section quadrangulaire.
A la partie avant du support 44 est ménagé un alésage vertical 48 (fig. 9) dans lequel gliss, librement un plongeur 49, dont la partie inférieure porte une tête 50 recevant le porte-pénétrateur 51. Un ressort 52, prenant appui sur le fond 53 de l'alésage 48, agit sur une embase 54 du plongeur 49 pour assurer au porte-pénétrateur la pression préalable dite de"précharge". Dans ce but, ce ressort est comprimé par exemple à dix kilogrammes.
Le plongeur 49 porte, audessus du support 44, un plateau 55 avec le- quel vient en contact un galet 56 monté fou sur un axe 57 logé dans une fente 58 dans l'extrémité avant du bras élastique 47, ledit galet ayant pour mission de transmettre au porte-penetrateur la charge principale due à la déformation élastique du bras 47.
Sur la face supérieure de l'extrémité avant du bras élastique 47 est disposée une platine 59 sur laquelle est destiné à venir agir un excentrique 60 claveté sur un axe 61 verrouillé dans une chape 62 fixée sur une partie dressée 63 du carter 42. A l'extrémité de l'axe 61 opposée à l'excentrique 60 est claveté un bras 64 articulé à l'une des extrémités d'une bielle 65, dont l'autre extrémité s'articule à l'extrémité supérieure d'un balancier 66 monté sur un pivot 67 fixé dans le corps principal du bâti 40, et dont l'extrémitéinfé- rieure est reliée par articulation, au moyen d'une bielle réglable 68, à un bras 69 claveté sur un axe 70 tourillonné dans des paliers 71 du corps principal 40.
Sur l'axe 70 est montée folle une chape 72 (fig. 8 et 12) munie d'un levier de manoeuvre 73 traversant le corps 40 du bâti à travers une fente 74 de celui-ci et dont la poignée 75 est solidaire d'une tige 76 (fig. 12) portant à son extrémité un crabot 77 qu'un ressort 78 tend constamment à amener en prise avec une roue dentée 79 clavetée sur l'axe 70. Un assemblage à dent de loup 80 relie la poignée 75 au levier 73, cette disposition permettant ainsi de solidariser à volonté la chape 72 avec la roue dentée 79 et, par conséquent, l'axe 70, ou de rendre ces organes indépendants.
Sur l'extrémité du bras élastique 47 est fixé, au moyen d'une équerre 81 (fig. 7 et 9), un comparateur de flèche 82, dont la touche 83 est en contact avec une butée 84 munie d'un bouton de réglage 85 prenant appui dans une console 86 fixée sur le support fixe 44.
Un comparateur d'empreinte 87 (fig. 7, 10 et 11) est fixé sur un chariot 88 monté sur un support fixe 89, et dont la position en hauteur est déterminée par un excentrique 90 claveté sur l'axe 91 d'un bouton de réglage e 92. La touche 110 de ce comparateur d'em- preinte vient en contact avec l'un des bras 93 d'un balancier oscillant par son axe 94 dans le support 44 et dont le deuxième bras 95 est maintenu par un ressort non visible aux des sins en contact avec la. tête 50 du porbe-pené- trateur 51.
Le corps 40 du. bâti présente, à sa partie inférieure, une douille 96 venue de fonte avec lui. Cette douille est alésée et filetée pour recevoir le vérin à vis 97 supportant, à sa partie supérieure, le plateau 98 destiné à recevoir les échantillons à essayer. La tige 97 de ce vérin traverse un écrou 99 muni de bras de manoeuvre 100 et elle présente, suivant l'une de ses genératricesl, une rainure 101 (fig. 8) dans laquelle est logée une clavette 102 (fig. 7) empêchant la rotation de la vis 97 pendant la manoeuvre de l'écrou 99.
Le carter 42 est muni de fenetres conve- nables en face des cadrans des comparateurs 82 et 87 pour permettre leur lecture facile par I'opérateur.
Le réglage par construction est tel qu'au repos, c'est-à-dire lorsque le pénétrateur n'est pas en contact avec l'échantillon à mesurer, le jeu entre le galet 56 et le plateau 55 est inférieur à la ressource de mouvement verti- cal possible du plongeur 49 sous l'effet de la montée du plateau 98.
Le réglage des comparateurs 82 et 87, res pectivement au moyen des boutons de réglage 85 et 92, est tel qu'au repos l'aiguille du comparateur 82 indique + 0, 001 mm, tandis que l'aiguille du comparateur 87 occupe une position quelconque avec la ressource d'un nombre de tours suffisant pour que le contact de la touche du comparateur 87 et du bras de balancier 93 reste assuré au delà de la hauteur maxima susceptible d'être atteinte par le plongeur 49. Fig. 7 montre la position respec- tive des comparateurs lorsque la machine est au repos.
Le fonctionnement est le suivant :
Le plateau 98 ayant été suffisamment abaissé, l'opérateur le charge avec l'échantil- lon dont il s'agit de mesurer la dureté. En a.ctio'nnantl'éerou 99 par les bras 100, on produit l'élévation vertica. le du plateau et de l'échantillon. L'opérateur poursuit ce mouvement vertical au delà du contact de l'échan- tillon avec le pénétrateur, de manière à comprimer davantage le ressort de précharge 52,
Ce qui à pour but diassurér"liassiette"desi- rable de l'échantillon sur le plateau.
Continuant ce mouvement de montée, le petit jeu qui sépare le plateau 55 du galet fou 56 est rattrapé et à compter de ce moment la montée de vérin fait fléchir le bras 47 de bas en haut. La montre du comparateur de flèche 82 est entraînée par la flexion du bras sur lequel elle est fixée et l'aiguille du cadran se déplace de + 0, 001 mm vers zéro, de droite à gauche (fig. 13 et 14). L'opérateur cesse d'agir sur le vérin 97 lorsque l'aiguille est à zéro suivant l'indication de fig. 14. Par le bouton 92, l'opérateur met ensuite à zéro l'ai- guille du cadran du comparateur d'em preinte 87.
Les deux cadrans sont donc à zéro.
Saisissant alors la poignée 75 du levier de manoeuvre 73, lequel au repos est à fond de course vers l'arrière de la machine, l'opérateur tire à lui ledit levier. La rotation de l'excentrique 60 qui en résulte fait fléchir de haut en bas le bras élastique 47. L'opérateur poursuit la manoeuvre jusqu'à ce que la flèche de déformation, lue sur le cadran du comparateur 82 (fig. 15) corresponde à la charge principale choisie pour l'épreuve. Cette cor respondance de la charge à la flèche dépend des caractéristiques métriques et métallurgi- ques du bras.
Le mouvement étant stoppe pour la position requise de l'aiguille du cadran 82, soit 0, 160 mm pour 100 kg de charge dans l'exemple choisi, l'aiguille du comparateur 87 a enregistré la descente du plongeur 49 sous l'effet de la charge principale de 100 kg. Cette descente est égale à la profondeur de l'empreinte plus les déformations élastiques de l'échantillon et du pénétrateur sous l'action de la charge principale.
Après une courte période d'application de la charge principale (une ou deux secondes suffisent), l'opérateur repousse à fond la poignée 75 du levier de manoeuvre 73. L'excentrique 60 cesse d'agir sur le bras 47 qui revient à sa position de départ. L'aiguille du cadran 82 retourne à zéro ainsi que représenté en fig. 16. Le ressort de précharge 52 maintient le contact du pénétrateur avec le fond de l'empreinte, L'annulation de la, charge principale ayant pour résultat de supprimer les déformations élastiques qu'elle provoquait, l'aiguille du comparateur 87 revient en arrière sous 1'effet de la récupération métrique des organes qui avaient été élastiquement défor- més par l'application de la charge principale.
L'aiguille du comparateur 87 s'arrête donc sur un chiffre qui correspond à la mesure de la profondeur réelle de l'empreinte et dont la connaissance permet d'apprécier le degré de dureté de l'échantillon. La figure représente l'arrêt sur 0, 065 mm. Cette profondeur d'empreinte correspond à la dureté
130- [65 X 0, 5] = 97, 5 de l'échelle B Rockwell.
L'abaissement de l'échantillon au moyen du vérin provoque le retour des aiguilles à leur position première, ainsi qu'il résulte de la comparaison des fig. 17 et 13.
Pour ne pas compliquer le dessin, il n'a
pas été figuré un petit dispositif électrique
qui, par l'extinction d'une lampe témoin située
à gauche du comparateur 87, signale la réduc- tion à 0, 010 mm du jeu compris entre le pla
teau 55 et le galet 56. La lumière de la
lampe, située à l'intérieur du carter 42, est
visible de l'extérieur par un regard vitré pra
tique à l'avant du carter. Cette lampe est
disposée de façon à éclairer l'échantillon à
l'endroit où se fait l'impact avec le péné
trateur.
Il convient de noter que le système d'excen
trique prévu pour la déformation du bras
peut être remplacé par un organe différent :
vis ordinaire, vis, différentielle, came, pression
hydraulique, parallélogramme ou systèmes
articulés ou autres dispositifs, avec levier ou
organe de manoeuvre approprié tel que roue
et vis sans fin, volant à main, etc. Un moteur
électrique ou autre peut être utilisé pour rem
placer l'action du bras de manoeuvre 73, l'opé-
rateur disposant d'une commande analogue à
celle des machines à calculer électriques pour
stopper net la déformation du bras lorsque la
flèche désirée est obtenue et aussi pour assurer le retour du bras à sa position libre sans contrainte.
Une vis horizontale actionnée par le moteur assurerait le déplacement d'un écrou qu'une bielle semblable à la bielle 68 relierait au bras inférieur du balancier 66.
Le galet 56 peut être remplacé par un organe différent.
Le ressort de précharge 52 peut prendre son point d'appui supérieur sur le bras élasti- que lui-même, le plongeur 49 étant alors composé de deux éléments superposés, séparés et écartés l'un de l'autre par le ressort 52.
La précharge peut être obtenue par le bras 47 lui-même ainsi que représenté en fig. 18.
-Le bras 103 est monté sur son support 44, comme dans le cas de fig. 7 et 8, par l'intermédiaire des vis 46 appuyant fortement le bras sur la partie arrière dressée 45 du support 44. L'excentrique 60 et le galet 56 ainsi que leurs montages restent inchangés.
Le ressort 52 de fig. 7 et 8 est supprimé, une fente 104 ménagée dans chacune des parties avant du bras qui portent l'axe 57 du bras 56 permettant une déformation élastique locale sous l'action de la montée du plongeur 49 poussé par le vérin. Cette déformation élastique provoque une précharge dont l'im- portance dépend de l'épaisseur de la partie pleine laissée entre le trou d'arrêt 105 de la fente et la face inférieure 106 du bras 103.
Une vis de réglage 107, formant butée, limite l'importance de la flexion locale de l'avantbras.
Le principe de la machine resterait inchangé si l'excentrique 60, au'lieu d'être porté par le carter 42, remplaçait le galet 56, à l'extrémité du bras 47, ou bien si l'excentrique 60, étant purement et simplement supprimé, un autre organe était monté au lieu et place du galet 56, l'extrémité du bras 47, par exemple, étant alésée suivant l'axe prolongé du plongeur 49 pour former la capacité réceptrice d'une commande hydraulique dont le piston commandé (ou sa tige) servirait de poussoir au plongeur 49.
Dans la forme d'exécution de fig. 20 à 27, le galet 56 de fig. 7, 8 et 9 est remplacé par un couteau 110'prenant appui, par son extré mité inférieure, dans une encoche 111 du plateau 55 solidaire d'une queue 112 maintenue par une vis 113 dans le porte-pénétrateur dé- signé dans son ensemble par 50. Ce portepénétrateur comporte, comme le montre fig. 20, deux éléments 114, 115 qu'un ressort 116 tend constamment à écarter l'un de l'autre, l'écartement maximum étant, toute- fois, limité par une vis de guidage 117.
A son extrémité supérieure, le couteau 110's'engage dans une encoche 118 ménagée dans la tête 119 d'un levier articulé sur le pivot 57 qui s'engage dans la fente 58 ména gée à l'extrémité du bras 47. Ce levier comporte deux bras 120 aux extrémités desquels sont articulées des biellettes 121 (fig. 22) dont l'extrémité inférieure est articulée sur un axe commun 122 tourillonné dans la queue 123 d'un levier circulaire 124 qui peut pivoter sur un axe fixe 125 tourillonné dans le bâti de la machine. Sur ce levier circulaire vient appuyer un galet 126 (fig. 22 et 23) poussé contre ledit levier par un ressort de compression 127 convenablement taré qui prend appui sur la tête d'une chape 128 clavetée sur un arbre 129 muni d'un levier à main de manoeuvre 130.
Au repos (correspondant au moment zéro) le plan des axes des arbres 129 et 125 contient l'axe du galet 126 et l'axe de l'arbre 129 passe par le centre du tracé circulaire du levier 124. Le galet 126 est poussé par le ressort de compression 127 contre le levier circulaire 124, mais la poussée du ressort est détruite par l'axe fixe 125.
Si l'on agit sur le levier à main 130 dans le sens de la flèche en fig. 22 en faisant ainsi tourner l'arbre 129, on déplace le galet 126 sur le levier circulaire 124. Pendant ce dé- placement, au fur et à mesure que le galet 126 s'éloigne du plan passant par les axes des arbres 129 et 125, on fait croître le moment de la force exercée par le galet sur le levier 124 et transmise par les bielles 121 au levier 120.
L'axe 57 formant pivot du levier 120 peut être un excentrique, sa rotation, dans le bras élastique 47 permettant de régler le jeu du couteau 110'en meme temps que la longueur du bras de levier du moment de la force exer- cée sur le bras.
Le porte-pénétrateur représenté en fig. 24 est du type décrit en fig. 9, le ressort de précharge 52 prend son point d'appui supérieur sur le support 44, la liaison avec le bras flexible est assurée par le couteau 110'et par le levier 120 précédemment décrits. Qu'il s'agisse de ce type de porte-pénétrateur ou de celui qui est représenté en fig. 20, la liaison du comparateur d'empreinte 87 est obtenue directement par contact de la touche 110 dudit comparateur avec la vis de réglage 132 portée par une patte 133 faisant corps avec la tête 50 du porte-pénétrateur.
La mise à zéro des comparateurs est effec- tuée directement par la rotation de leur cadran. A cet effet, l'opérateur agit sur le petit volant rapporté 134 (fig. 24). La plaque de garde 135 rapportée sur la façade (côté opé- rateur) du carter 42 (fig. 25 et 26) est ajourée pour le passage du boîtier 136 des comparateurs ; le jeu compris entre les alésages de la plaque 135 et les boîtiers 136 est dissimulé à l'opérateur par les volants 134, lesquels sont rapportés sur la partie tournante des boîtiers au moyen des vis 137. Cet assemblage permet de retirer aisément les volants 134 et, par suite, le carter 42, sans démonter, ni dérégler les comparateurs.
La disposition concerne également le montage suivant :
En substituant au pénétrateur 51 (fig. 24) une chape 138 (fig. 25) portant un balaneier 139 articulé sur l'axe 140 formant pivot, les deux extrémités du balancier portant un pé- nétrateur 51, on peut mesurer simultanément la dureté de deux échantillons 141, 142 disposés sur le plateau 98 de la machine. Les deux bras. du balancier étant égaux, le montage forme palonnier et répartit également aux pênétrateurs 51 la charge qui leur est transmise au double par la chape 138.
Le carter 42 porte sur le coté, de part et d'autre de son axe de symétrie, deux patins 143 sur lesquels sont fixés les comparateurs d'empreinte 144. Un système de réglage micrométrique par vis 146 assure le réglage en position des comparateurs et, éventuellement, leur mise à zéro, laquelle peut être indifféremment effectuée par la rotation de leur cadran.
La manoeuvre s'opère alors comme suit :
L'opérateur agissant sur le vérin 97 monte le plateau 98 ainsi qu'il est indiqué en fig. 7 à 17. Il effectue de même la mise à zéro des comparateurs 87 et 82.
Ensuite il met à zéro les comparateurs d'empreinte 144 et agissant sur le levier à main 73, il fait fléchir le bras élastique 47 jusqu'à la flèche requise, lue sur le comparateur 82.
La libération de la charge agissant sur le bras élastique provoque le retour en arrière des aiguilles des comparateurs. Les profondeurs d'empreinte sont alors indiquées par la position d'arrêt, au retour, de l'aiguille, des comparateurs 144. La lecture sur le comparateur 87 fournit la profondeur d'empreinte moyenne des deux échantillons.
La machine peut être double, c'est-à-dire
qu'elle peut permettre à deux opérateurs de travailler simultanément en vis-a-vis. Fig. 26 représente un bâti 147 comportant deux vérins 97 et deux plateaux 98. Le support 44 est symétrique dans sa longueur par rapport à l'axe vertical A-B de la machine ; il porte un porte-pénétrateur 148, 149 à chacune de ses extrémités. Le bras élastique 47 est fixé au support support par par le milieu de sa longueur, de manière à avoir ses deux extrémités flexi- bles. Il comporte les dispositifs habituels de commande à chacune de ses extrémités, soit par exemple les leviers articulés 120 ou les autres dispositions décrites.
Le carter 42 est d'une seule pièce, ou composé de deux demi-carters juxtaposés bout à bout ou autrement.
La commande de flexion du bras représentée est celle de fig. 22 par galet et levier
circulaire. Il n'a été représenté (en traits pleins) que le secteur circulaire 124, le galet 126, le levier 131 et le levier à main 73 relatifs au poste situé à droite de l'axe A-B.
Les organes relatifs aux postes de gauche sont disposés symétriquement aux premiers par rapport à l'axe A-B, l'axe support 125 des leviers circulaires 124 pouvant être commun aux deux commandes si les leviers cir- culaires sont articulés dessus.
Cette machine double permet de réaliser une machine quadruple par l'adaptation du palonnier décrit précédemment à chacun des porte-pénétrateurs Elle pourrait aussi être transformée en machine multiple.
Les mécanismes des comparateurs 82 et 87 relatifs à la machine simple initiale peuvent être réunis dans un même boîtier, les deux aiguilles 150, 150'se mouvant devant une abaque, suivant fig. 27. Les pivots des aiguilles sont en 0 et Ol. Les lignes de l'abaque a, b, c, d et e caractérisent chacune une dureté en fonction des charges et des empreintes correspondant à ladite dureté. Le point de croisement des aiguilles permet de lire la dureté qui correspond à la position angulaire réciproque des deux aiguilles. La dureté de l'échantillon serait e, pour l'exemple représenté, le croisement des aiguilles se faisant sur la ligne e de l'abaque.
Si donc la machine était munie d'un compensateur de déformations, ainsi qu'il en existe sur certains appareils connus, il serait possible de lire la dureté en charge, quelle que soit la flèche imposée au bras, d'où réduction du temps de l'opération.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 28 à 30, qui montrent la machine équipée pour la mesure de dureté de l'alésage des corps creux comme par exemple des cylindres de moteurs à explosion, le bras élastique 151 de la machine, fixé à l'une de ses extrémités par des vis 152 sur le bâti 153, comporte une commande de déformation présentant, comme dans le cas de fig. 20 à 27, un levier 154 présentant sensiblement la forme d'un étrier articulé 155, et dont les branches, qui viennent coiffer le bras élastique 151, sont articulées chacune par l'intermédiaire d'un étrier 176, à une bielle 156 articulée, d'autre part, à un levier arqué ou eirculaire 157 monté sur un pivot fixe 158.
Sur la face courbe 159 de ce levier est appliqué, par un ressort taré 160, un galet 161 porté par une chape 162 dont la queue est montée dans un guide 163 solidaire d'un levier 164 articulé sur un pivot fixe 165. Ce levier 164, qui comporte un talon 166 se déplaçant en regard d'une butée réglable 167, est relié par l'intermédiaire d'une bielle 168 et d'un arbre oscillant 169 à un levier de manoeuvre à main 170 de toute disposition appropriée.
Cet agencement reproduit la disposition dé- crite dans la forme d'exécution de fig. 7 à 17.
Les bielles 156, reliées par une de leurs extrémités au levier circulaire 157, sont réunies à leur extrémité supérieure, comme on le voit en fig. 29 et 30, par une entretoise 171 dans laquelle est maintenue, de façon à pouvoir tourner l'extrémité 172 d'une vis 173 munie, d'un bouton de manoeuvre 174 disposé à l'extérieur du carter de la machine, ladite vis s'engageant dans un écrou 175 solidaire d'un étrier 176, aux extrémités duquel viennent s'articuler les extrémités des leviers 154.
Grâce à cette disposition, lorsqu'on fait tourner le bouton 174, on rapproche ou on éloigne 1entretoise 171 du fond de l'étrier 176, ce qui équivaut à allonger ou à raccour- cir la liaison des leviers 154 avec le levier circulaire 157 (fig. 28). On conçoit que la position du centre du chemin circulaire 159 de ce levier 157 peut être amenée par fonctionnement ou être choisie par construction d'un côté ou de l'autre du centre de l'axe d'oscillation du bras 162, 163 portant le galet 161 ou être amenée à coïncider avec ce dernier centre, sur une circonférence ayant pour centre l'axe du pivot 158.
Lorsque le centre du chemin circulaire 159 se trouve à gauche du pivot fixe 165, ce qui correspond à un allongement de la liaison des leviers 154 avec le levier 157, le ressort 160 qui pousse le galet 161 se comprime au fur et à mesure que le galet, en roulant sur le chemin circulaire 159, s'éloigne de sa position de repos. Inversement, un raccourcissement de la liaison indiquée plus haut fait passer le centre de 159 à droite de 165, d'où un relâchement du ressort 160 lorsque le galet 161 quitte la position de repos.
On conçoit que, dans le premier cas, il faudra une course du levier 170 moindre que dans le second cas pour obtenir une flèche déterminée du bras élastique 151.
Cette disposition offre un intérêt pour le travail sous petite charge, par exemple lorsque la flèche est très petite. Il faudrait alors exécuter un déplacement très réduit à la main, ce qui nuirait à la précision de la manoeuvre : la disposition décrite permet d'augmenter l'étendue de la course de la main.
Inversement pour les corps présentant une faible dureté, la course prévue par la construction du levier 170 pourrait ne pas être suffisante, si l'on ne disposait pas du moyen de raccourcissement indiqué plus haut.
D'après cette disposition, le porte-pénétrateur 177, qui présente par exemple la disposition décrite plus haut, est monté à l'extrémité d'un bras relais 178, établi sous forme d'une poutre rigide, articulé à l'extrémité d'un pivot fixe 179 et sur lequel vient agir directement ou non le poussoir 180 recevant l'action du bras élastique 151, déformé par l'action du levier à main 170 agissant sur le levier circulaire 157, 159 par l'intermédiaire du galet 161.
Comme le montre le dessin, le poussoir 180 est guidé dans une douille 181, solidaire du bâti 153 ou rapportée sur ce dernier, et on interpose, de préférence entre l'extrémité dudit poussoir 180 et le bras relais 178, une cale de transmission 182 de préférence à extrémités pointues ou arrondies.
Une butée 183 limite le déplacement du bras relais 178 vers le bas.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 28, la machine est disposée pour effectuer le contrôle de l'alésage d'un cylindre 184 d'un moteur d'aviation monté sur le plateau d'un vérin 186 avec interposition d'un support intermédiaire 187 de forme appropriée.
Le fonctionnement de cette forme d'exé- cution de la machine ne diffère pas de celui des machines décrites plus haut, le bras relais 28 remplaçant purement et simplement le porte-pénétrateur habituel. Il convient toutefois de noter que le poids du bras relais 28 peut avantageusement remplacer le ressort de précharge prévu dans les formes d'exécution précédentes. Ce ressort, s'il n'était pas supprimé, trouverait sa place à l'intérieur de la douille 181, c'est-à-dire autour du poussoir 180. Il est d'ailleurs possible de conserver ce ressort de précharge et de combiner son action avec le poids du levier 178.
Le levier 178 pourra présenter toute disposition, toute forme et toute dimension voulues pouvant varier avec le résultat à obtenir, ledit levier pouvant d'ailleurs être rigide et indéformable ou même, dans certains cas, préprésenter une certaine élasticité pouvant se combiner avec l'élasticité du bras principal 151.
Comme indique schématiquement en fig. 31, on pourrait lier le comparateur de lecture des profondeurs d'empreintes, non plus au poussoir 180, qui assure la transmission de la charge au bras relais 178 et, par suite, au porte-générateur 177, mais à
un organe auxiliaire tel qu'un bras 190
(fig. 31) articulé sur un pivot 191 et disposé
parallèlement au-dessus du bras relais 178,
ledit bras 190 ne venant en contact avec le
bras 178 que par son appui naturel en 195 à l'aplomb du porte-pénétrateur 177. Le bras
190 est relié au comparateur, monté sur une
équerre 193, par une biellette de liaison 192.
Cette disposition offre l'avantage d'em-
pêcher que les flexions du bras relais 178 ne soient transmises au comparateur pendant la
charge, ce qui augmenterait inutilement le
travail du comparateur.
La machine est complétée par les organes
de lecture 188, 189 présentant la disposition
décrite plus haut.
Une molette destinée à faire des essais
d'usure pourrait être fixée à la place du péné
trateur, le bras présentant alors une disposition appropriée, de manière à réaliser une
machine susceptible de faire des essais d'usure.
On ne changerait rien au principe de la machine en modifiant la forme du bâti 40 (fig. 7 et 8) et celle du carter 42 et, notamment, en réduisant le bâti à l'état de simple socle portant le levier de manoeuvre 73 et la douille filetée du vérin ; le support 44 et le carter 42 étant reliés au socle par des colonnes verticales ou par un caisson intermédiaire
La machine peut effectuer la forme gé- nerale d'une fraiseuse verticale à tête cylindrique horizontale 108 (genre Gambin, fig. 19), le bras élastique, son support et l'organe de commande des flexions étant situés à l'intérieur de la tête cylindrique, laquelle formant carter peut être ouverte à sa partie inférieure avant suivant 109.
La tête 108 peut être fixée dans un alésage du bâti 40, comme représenté, ou fixée sur le dessus du bâti par les moyens usuels : cylindre reposant dans un V, ou de toute autre manière appropriée.
Le bras 1 des modes de réalisation prévus ci-dessus est établi pour travailler à la flexion. Il est bien évident qu'on ne changerait rien au principe de l'invention en utili- sant un bras, barre ou autre organe, simple ou composé, travaillant à la torsion, à la trac tion ou à la compression, des procédés ther miques pouvant être utilisés pour obtenir l'allongement de la barre.
La machine peut, étant montée pour essais de dureté, servir à faire des essais en tout genre sur des échantillons appropriés qui remplaceraient le bras 1 et qu'on soumettrait à un régime vibratoire de manière à suivre les variations de charge et de flèche d'un métal sous l'effet des vibrations imposées à ce dernier.
Dans les diverses formes d'exécution, le bras élastique 1 peut présenter toute constitution voulue ; il peut être formé, par exemple, d'une série de lames de ressort de toute disposition appropriée et de toute confirmation voulue. Il pourrait aussi être constitué par un bras rigide articulé sur un axe monté dans le boîtier 27 avec interposition d'un ressort de torsion appropriée, toute autre disposition pouvant être utilisée à cet effet.
On pourrait également inverser la disposition décrite, rendre rigide le bras 1 et munir le plateau 6, 28 ou 98 d'un équipage élasti- que tel que ressorts à boudin ou autre, le travail du comparateur étant convenablement modifié à cet effet.
Enfin, la machine d'après l'invention, et plus particulièrement la machine décrite en fig.7à 10, pourrait comporter un comparateur unique prenant appui sur le pénétrateur.
Machine for testing materials.
The present invention relates to a machine for testing materials. This machine is characterized in that it comprises three main parts, that is, on the one hand, a rigid frame and, on the other hand, two supports, one for the part to be tested, the other for the test tool, mounted on this frame, one of these supports being elastically deformable and the other being provided with a device of my own making it possible to bring it closer to and away from the first, these supports being able to be secured one with the sample to be tested and the other with the tool performing the test, while a comparator at least carried pa, one of the three main parts cooperates with another of these parts in order to make it possible to measure the relative displacement between these two parts.
The appended drawings show, by way of example, various embodiments of the machine according to the invention.
Fig. 1 shows a side view of the machine.
Fig. 2 shows a plan view.
Fig. 3 shows a front view, in elevation.
Fig. 4 is a perspective view.
Fig. 5 shows the principle of the machine.
Fig. 6 shows an overall view of a machine established according to the principle of the invention and equipped for a wear test.
Fig. 7 is an elevational view of FIG. 8, profile view.
Fig. 8 is an elevational view of this machine seen from the front as seen by the operator.
Fig. 9 is a detail of part of the head of the machine showing the arrangement of the comparator mounted on its arm, as well as the transmission device established between the elastic arm and the indenter.
Fig. 10 and 11 are, respectively, a side view and a front view of the second comparator and its mounting device on the fixed support of the machine.
Fig. 12 is a detail in the following plan
VI-VI of fig. 8.
Fig. 13, 14, 15, 16 and 17 represent the indications given by the comparators.
Fig. 18 shows a variant of an elastic arm.
Fig. 19 is a schematic side elevation view of another form of machine.
Fig. 20 shows an elevational view of the control of the elastic arm and of its connection to the penetrator holder.
Fig. 21 shows a view of the control lever.
Fig. 22 is a perspective view of the arrangement of FIG. 21, with the new arm deformation control.
Fig. 23 is a sectional detail of an element of FIG. 22.
Fig. 24 is a detail view of the indenter holder with its connection to the comparator.
Fig. 25 is an elevational view (as seen by the operator) of the machine, equipped with a lifting beam allowing this operator to simultaneously control the hardness of two samples.
Fig. 26 is an elevational view, in profile, of a double machine, with two plates.
Fig. 27 is a fragmentary view of the dial of a case containing two comparators.
Fig. 28 is an elevation, in axial section, of the machine equipped for measuring the hardness of cylinders of internal combustion engines.
Fig. 29 and 30 represent, respectively in elevation and in section along III-III of FIG. 24, a machine control device.
Fig. 31 is a variant of FIG. 1.
In the embodiment of FIG. 1 to 6, the member which gives the pressure to the indenter (ball or other) is an arm 1, rigidly mounted on the base 2 of the machine. The indenter 3 shown is a lily ball; it is fixed to the end of the arm 1 by the sleeve 4 and the clamping screw 5.
The sample (or the piece to be billed) is placed on the plate 6, which comprises a shank 7, passing in the axis of the screw 8 forming a jack. At rest, the plate 6 bears on the upper end of the screw 8 while the shank 7 forming the pusher is in contact with the eccentric 9 actuated by the hand lever 10 gently pressing against the sector 11 fixed on the base 2 of the machine. The eccentric is carried by the lower part of the screw 8. A nut 12 with operating arms 13 is used to raise or lower the screw 8, which has only one degree of freedom, in the direction of its length. , a flat-tipped screw 14, or a key preventing its rotation.
It follows from the above that the vertical displacement of the plate 6 can be maneuvered either by the hand nut 12 for the rapid approach, or by the eccentric lever 10 for the slow displacement.
Two vertical columns 15 and 16 (not shown in FIG. 3), rigidly fixed to the base 2, serve to fix the dial indicators 17 and 18 by means of the two arms 19 and 20. The comparator contact button is in the transverse n plane of the machine which passes through the point of impact of the indenter and the sample. The fixed point of the comparators being the base 2 of the machine, the keys are in contact, on the one hand, with the arm 1 for the comparator 17, par. through the bracket 21 with micrometric adjustment screw 22 and, on the other hand, for comparator 18, with the part holder plate 6, through the micrometric adjustment screw 23.
It results from this arrangement that any bending of the arm 1 is measured by the comparator 17, while the comparator 18 measures the rise of the plate.
The operating principle of the mamachine is as follows: the sample is placed on the plate 6.
By means of the hand nut 12, the operator actuates the screw jack 8 until the needle of the comparator 17 starts, the comparator 18 already being in contact with the plate thanks to the adjustment of the screw 23.
At the starting point of hand 17, the operator sets the two dials to zero.
Substituting the eccentric lever 10 for the screw 12, it acts on the pusher 7 and, consequently, it exerts a thrust of the sample against the ball 3, which transmits this thrust to the end of the arm 1 up to that the deformation of the latter corresponds to an arrow measured by comparator 17, an arrow for which, given the characteristics of the arm (length, section, shape and modulus of elasticity), the pressure required to control the hardness is obtained on the ball 3.
The needle of the comparator 17 having reached the mark on the dial relative to the load arrow, the operator still actuating the lever 10 goes back and lowers the plate. It stops when the needle of comparator 17 reaches its zero starting point, that is to say when the pressure on the ball has returned to zero. The needle of the comparator 18 has remained behind by an amount z which is equal to the depth of the indentation.
Fig. 5 schematically gives, in positions I, II and III, the reciprocal work of the plate, the sample, the arm, the ball and the two comparators.
This diagram shows, moreover, that if the comparator 18 is fixed on the arm 1, instead of being on the base 2, it is possible to control the hardness starting from the imposed indentation depth, the hardness being given by the pressure necessary to obtain the standard indentation depth. The operation is then carried out in two stages: the two comparators starting from zero and the indentation depth being indicated by the difference between. the two comparators. When the limit deviation is obtained, it suffices to read the hardness index on comparator 17.
1st arm 1 can be made removable by mounting its fixed end on a mounting, so for example that the body of a
tool to be bored on the turret of a lathe, locking by wedge or by any other method conferring the necessary rigidity. This removable arm makes it possible to adapt the section and the nature of the arm to the standards of the control to be performed and to the nature of the sample.
The main thing for the arm is that the deformation imposed on it does not cause an excessive rate of fatigue, so that after
each of the elastic deformations, it returns to its zero starting point. A vibrator
incorporated at its free end, consisting of
for example by a small motor slightly unbalanced, can facilitate the return to the zero position, by activating it after each test.
It should be noted that the penetrator can be mounted on the arm 1 by the intermediary of a socket containing a ball-holder plunger acting on a calibrated spring, a device allowing the exertion of a "trim" pressure. prior, before any elastic deformation of the lras; this prior pressure, of 10 kg for example, can be more simply exerted by the deformation of the arm itself.
The arm 1 can be flanged in advance by an amount in the direction of its elastic deformation by an adjustable member, taking its fulcrum on the base of the machine to form a stop and prevent the arm from resuming. an absolutely free position of equilibrium. This device leaving a reduced degree of elastic tension to the arm ensures regular zeroing of comparator 17.
The machine can, while retaining the principle of elastic defoTmation of an arm 1 carried. nt the penetrator, have a shape different from that shown in fig. 1, 3 and 2.
The lifting members of the workpiece carrier can be other than those described above.
Fig. 6 shows that the machine can advantageously take the form of a small milling machine, the arm 1 being mounted for example on a system of carriages 24, 25 and 26 with instantaneous locking allowing its movement in the three dimensions of space.
In this embodiment, the columns' 15 and 16 supporting the comparators 17 and 18 are fixed to the housing 27 inside which is blocked by a wedge the arm 1. The columns and the housing 27 form part of the carriage 24 to. vertical displacement.
The machine shown in fig. 6 is equipped for a friction test. For this purpose, comparator 18 has been removed. The turntable 28 mounted on the housing 29 is operated by w. e transmission 33 with adjustable speed controlled by the motor 30. The box 29 is substituted for the fixed plate 6 of fig. 1, at the end of the screw jack 8. The internal pusher and eccentric device actuated by the hand lever 10 is retained.
A pick-up 31, carried by the arm 32, is articulated on the housing 27. The vibrating member of the piek-up 31 rests on an upright part of the arm 1, at the mobile end of the latter.
For this test, the indenter of the hardness check was replaced by a wiper 35 of tungsten carbide or other material, of suitable shape, mounted either rigidly, or with a ball joint or otherwise, at the free end of the. arm 1. A small oil duct can be placed near the wiper for testing. is friction with lubricant.
A revolution counter, in connection with the shaft 33 of the transmission, is fixed on the shoe 34 of the base. The comparator 17 and the counter 34 provide information on the evolution of the test, which takes as a fixed base either the path par-roouru by the fixed sample on the plate 28, or the decrease in the deflection of the arm 1, resulting from sample wear.
For long-term tests, a compensation system acting on the micrometric lift of the workpiece holder keeps the maximum deflection constant, just as in gear grinding machines, the automatic feed of the grinding wheel holder compensates for the wear of grinding wheels; for this purpose, the "periodic fear" device or the like is fixed near the pick-up on a rigid arm mounted on the headstock 36. The comparator 18 can be used to assess the degree of wear when stationary. of the sample.
The role of the pick-up is to electrically detect, by amplification, the deterioration of the rubbing surfaces, the first tearing of material resulting from seizing, or the untimely presence of foreign bodies between the sample and the wiper 35. A "regular" frying, with periodical changes in intensity, characterizes a normal friction. The seizure, caused by a pulling of material, is perceived as a parasitic bursting; this detection can be optical and, in this respect. last case, a neon lamp is powered by the amplified circuit.
The pick-up gives the possibility of recording the wear test on a disc or on a blank cylinder or even on a magnetic wire (Poulsen) and to compare the test obtained with a standard recording. To this end, a "record player" assembly actuated by transmission 33 is provided on the base of the machine, as well as a recording device. The comparison can be made acoustically or optically. In the latter case, a photometric arrangement makes it possible to assess the differences existing between the recording of the sample and that of the standard.
We can still proceed otherwise, the standard disc being driven by the record player, the neon indicator light relating to it serves as the campa term. reason for the neon indicator light relating to the sample being tested.
Galvanometers could be substituted or added to headphones or neon lights. An electrical system with relays could activate an alarm or stop the machine as soon as the wear of the sample responds to a. certain pre-established conditions of satisfaction or non-satisfaction.
An apparatus comprising a back-and-forth workpiece-holder plate may be substituted for the housing 29 for the alternative wear tests.
It is also possible to replace the wiper 35 with a smooth wheel or a rapidly rotating disc, made of tungsten carbide or other material, the part still being fixed on the plate 28. In this case, all that is needed is the sample moves; also the turntable 28 can be blocked, unless it is preferred to purely and simply use the workpiece-holder plate 6 of FIG. 1 used for hardness measurements. The disc rotating around a horizontal axis makes a “half-moon” wear indentation in the stationary sample.
Ion can be fixed on the arm 1, as is the wiper of fig. 6.
The wheel or the wearing disc is then mounted on the screw 8, its horizontal axis being supported by a housing a. p- proprié which is fixed in place of the housing 29, and the drive is provided by the transmission 33. The housing can also be mounted directly on the plate 6 which serves. hardness measurements.
The vibrator optionally placed on the arm 1 which it already has. summer spoke above can be activated for certain wear tests. Its vibrations produce a background sound "to the pick-up which in no way affects the detection of the peculiarities of wear.
The compensation movements between the arm 1 and the workpiece carrier can be totaled according to the number of revolutions of the counter and be recorded by beats on the disc.
The machine can also be used to assess the degree of finish of cylindrical or flat surfaces, it suffices to mount the carriage 24 at the top of its stroke and to substitute the pick-up, so that the latter rubs directly on the surface to be checked.
The control can be carried out by the recording method described above.
In the. embodiment of fig. 7 to 17, the machine comprises a frame formed by a main body 40 terminated at its upper part by a flat canvas 41 formed by casting with the body 40. On this canvas is fixed, for example using screws, the casing 42 containing and ensuring the protection of the parts of the machine.
On the flat canvas 41 is firmly fixed, by means of screws 43, in an appropriate number, a support 44 having at its rear part an upright part 45 on which is rigidly fixed, by means of screws 46, the rear part of the arm elastic 47 formed of a suitable metal bar, preferably steel, having a quadrangular section over its entire length.
At the front part of the support 44 is formed a vertical bore 48 (FIG. 9) in which a plunger 49 slides freely, the lower part of which carries a head 50 receiving the penetrator holder 51. A spring 52, bearing on the bottom 53 of the bore 48, acts on a base 54 of the plunger 49 to provide the penetrator holder with the so-called “preload” pressure. For this purpose, this spring is compressed for example to ten kilograms.
The plunger 49 carries, above the support 44, a plate 55 with which comes into contact a roller 56 mounted idle on a pin 57 housed in a slot 58 in the front end of the elastic arm 47, said roller having the mission of transmit to the penetrator holder the main load due to the elastic deformation of the arm 47.
On the upper face of the front end of the elastic arm 47 is disposed a plate 59 on which is intended to act an eccentric 60 keyed on a pin 61 locked in a yoke 62 fixed on an upright portion 63 of the housing 42. A l the end of the axis 61 opposite the eccentric 60 is keyed an arm 64 articulated at one end of a connecting rod 65, the other end of which is articulated at the upper end of a pendulum 66 mounted on a pivot 67 fixed in the main body of the frame 40, and the lower end of which is articulated, by means of an adjustable connecting rod 68, to an arm 69 keyed on an axis 70 journaled in bearings 71 of the body main 40.
On the axis 70 is mounted loose a yoke 72 (fig. 8 and 12) provided with an operating lever 73 passing through the body 40 of the frame through a slot 74 thereof and whose handle 75 is integral with a rod 76 (FIG. 12) carrying at its end a dog clutch 77 which a spring 78 constantly tends to bring into engagement with a toothed wheel 79 keyed on the axis 70. A wolf tooth assembly 80 connects the handle 75 to the lever 73, this arrangement thus making it possible to secure the yoke 72 at will with the toothed wheel 79 and, consequently, the axis 70, or to make these members independent.
On the end of the elastic arm 47 is fixed, by means of a bracket 81 (fig. 7 and 9), an arrow comparator 82, the key 83 of which is in contact with a stop 84 provided with an adjustment knob. 85 resting on a console 86 fixed on the fixed support 44.
An imprint comparator 87 (fig. 7, 10 and 11) is fixed on a carriage 88 mounted on a fixed support 89, and whose height position is determined by an eccentric 90 keyed on the axis 91 of a button. adjustment e 92. The key 110 of this impression comparator comes into contact with one of the arms 93 of a balance oscillating by its axis 94 in the support 44 and of which the second arm 95 is held by a spring. not visible to the sins in contact with the. head 50 of the porbe-penetrator 51.
The body 40 of the. frame has, at its lower part, a socket 96 made of cast iron with it. This sleeve is bored and threaded to receive the screw jack 97 supporting, at its upper part, the plate 98 intended to receive the samples to be tested. The rod 97 of this cylinder passes through a nut 99 provided with operating arm 100 and it has, according to one of its generatricesl, a groove 101 (FIG. 8) in which is housed a key 102 (FIG. 7) preventing the rotation of the screw 97 during the operation of the nut 99.
The housing 42 is provided with suitable windows in front of the dials of the comparators 82 and 87 to allow their easy reading by the operator.
The adjustment by construction is such that at rest, that is to say when the indenter is not in contact with the sample to be measured, the play between the roller 56 and the plate 55 is less than the resource of possible vertical movement of the plunger 49 under the effect of the rise of the plate 98.
The setting of comparators 82 and 87, respectively by means of setting buttons 85 and 92, is such that, at rest, the needle of comparator 82 indicates + 0.001 mm, while the needle of comparator 87 occupies a position any one with the resource of a sufficient number of revolutions so that the contact of the button of the comparator 87 and of the balance arm 93 remains assured beyond the maximum height likely to be reached by the plunger 49. FIG. 7 shows the respective position of the comparators when the machine is at rest.
The operation is as follows:
The plate 98 having been sufficiently lowered, the operator loads it with the sample whose hardness is to be measured. By a.ctio'nnantl'éerou 99 by the arms 100, one produces the vertica elevation. the plate and the sample. The operator continues this vertical movement beyond the contact of the sample with the indenter, so as to further compress the preload spring 52,
This is to ensure the desired "plate" of the sample on the plate.
Continuing this upward movement, the small clearance which separates the plate 55 from the idler roller 56 is caught up and from this moment the rise of the cylinder causes the arm 47 to bend from bottom to top. The arrow comparator watch 82 is driven by the flexion of the arm to which it is attached and the dial needle moves from + 0.001 mm to zero, from right to left (Figs. 13 and 14). The operator stops acting on the jack 97 when the needle is at zero according to the indication in fig. 14. Using button 92, the operator then sets the finger of the dial of the fingerprint comparator 87 to zero.
The two dials are therefore at zero.
Then grasping the handle 75 of the operating lever 73, which at rest is fully travel towards the rear of the machine, the operator pulls said lever towards him. The rotation of the eccentric 60 which results therefrom bends the elastic arm 47 up and down. The operator continues the maneuver until the deformation arrow, read on the dial of the comparator 82 (FIG. 15) matches. at the main load chosen for the event. This correspondence of the load to the boom depends on the metric and metallurgical characteristics of the arm.
The movement being stopped for the required position of the needle of dial 82, i.e. 0.160 mm for 100 kg of load in the example chosen, the needle of comparator 87 has recorded the descent of plunger 49 under the effect of the main load of 100 kg. This descent is equal to the depth of the indentation plus the elastic deformations of the sample and of the indenter under the action of the main load.
After a short period of application of the main load (one or two seconds is sufficient), the operator pushes the handle 75 of the operating lever 73 fully back. The eccentric 60 stops acting on the arm 47 which returns to its original position. starting position. The hand of dial 82 returns to zero as shown in FIG. 16. The preload spring 52 maintains contact of the indenter with the bottom of the cavity. The cancellation of the main load resulting in suppressing the elastic deformations which it caused, the needle of the comparator 87 goes back. under the effect of metric recovery of organs which had been elastically deformed by the application of the main load.
The needle of the comparator 87 therefore stops on a figure which corresponds to the measurement of the real depth of the imprint and whose knowledge makes it possible to assess the degree of hardness of the sample. The figure shows the stop on 0.065 mm. This indentation depth corresponds to the hardness
130- [65 X 0.5] = 97.5 on the Rockwell B scale.
Lowering the sample by means of the jack causes the needles to return to their original position, as can be seen from the comparison of FIGS. 17 and 13.
In order not to complicate the drawing, it has
not been figured a small electrical device
which, by extinguishing a pilot light located
to the left of comparator 87, indicates the reduction to 0, 010 mm of the clearance between the plate
teau 55 and pebble 56. The light of
lamp, located inside the housing 42, is
visible from the outside through a pra
tick on the front of the housing. This lamp is
arranged to illuminate the sample at
the place where the impact with the pene is made
trator.
It should be noted that the system of excen
rod intended for the deformation of the arm
can be replaced by a different organ:
regular screw, screw, differential, cam, pressure
hydraulic, parallelogram or systems
articulated or other devices, with lever or
suitable operating device such as a wheel
and worm, hand wheel, etc. A motor
electric or other can be used for rem
place the action of the maneuvering arm 73, the
rator with a control similar to
that of electric calculating machines for
stop the deformation of the arm when the
desired arrow is obtained and also to ensure the return of the arm to its free position without constraint.
A horizontal screw actuated by the motor would ensure the displacement of a nut that a connecting rod similar to the connecting rod 68 would connect to the lower arm of the balance 66.
The roller 56 can be replaced by a different member.
The preload spring 52 can take its upper fulcrum on the elastic arm itself, the plunger 49 then being composed of two superimposed elements, separated and spaced apart by the spring 52.
The preload can be obtained by the arm 47 itself as shown in FIG. 18.
-The arm 103 is mounted on its support 44, as in the case of FIG. 7 and 8, by means of screws 46 strongly pressing the arm on the rear upright part 45 of the support 44. The eccentric 60 and the roller 56 as well as their mountings remain unchanged.
The spring 52 of FIG. 7 and 8 is deleted, a slot 104 formed in each of the front parts of the arm which carry the axis 57 of the arm 56 allowing a local elastic deformation under the action of the rise of the plunger 49 pushed by the jack. This elastic deformation causes a preload, the magnitude of which depends on the thickness of the solid part left between the stop hole 105 of the slot and the lower face 106 of the arm 103.
An adjustment screw 107, forming a stop, limits the amount of local flexion of the forearm.
The principle of the machine would remain unchanged if the eccentric 60, instead of being carried by the housing 42, replaced the roller 56, at the end of the arm 47, or if the eccentric 60, being purely and simply deleted, another member was mounted instead of the roller 56, the end of the arm 47, for example, being bored along the extended axis of the plunger 49 to form the receiving capacity of a hydraulic control whose controlled piston ( or its rod) would serve as a pusher for the plunger 49.
In the embodiment of FIG. 20 to 27, the roller 56 of FIG. 7, 8 and 9 is replaced by a knife 110 'bearing, by its lower end, in a notch 111 of the plate 55 secured to a shank 112 held by a screw 113 in the designated indenter holder as a whole by 50. This portepénétrateur comprises, as shown in fig. 20, two elements 114, 115 that a spring 116 constantly tends to move away from one another, the maximum spacing being, however, limited by a guide screw 117.
At its upper end, the knife 110 'engages in a notch 118 formed in the head 119 of a lever articulated on the pivot 57 which engages in the slot 58 formed at the end of the arm 47. This lever has two arm 120 at the ends of which are articulated rods 121 (fig. 22), the lower end of which is articulated on a common axis 122 journalled in the shank 123 of a circular lever 124 which can pivot on a fixed axis 125 journalled in the frame of the machine. On this circular lever comes a roller 126 (fig. 22 and 23) pressed against said lever by a compression spring 127 suitably calibrated which bears on the head of a clevis 128 keyed on a shaft 129 provided with a lever to labor 130.
At rest (corresponding to the zero moment) the plane of the axes of the shafts 129 and 125 contains the axis of the roller 126 and the axis of the shaft 129 passes through the center of the circular path of the lever 124. The roller 126 is pushed by the compression spring 127 against the circular lever 124, but the thrust of the spring is destroyed by the fixed axis 125.
If one acts on the hand lever 130 in the direction of the arrow in fig. 22 thus rotating the shaft 129, the roller 126 is moved on the circular lever 124. During this movement, as the roller 126 moves away from the plane passing through the axes of the shafts 129 and 125 , the moment of the force exerted by the roller on the lever 124 and transmitted by the connecting rods 121 to the lever 120 is increased.
The axis 57 forming the pivot of the lever 120 may be an eccentric, its rotation in the elastic arm 47 making it possible to adjust the play of the knife 110 'at the same time as the length of the lever arm of the moment of the force exerted on it. the arm.
The penetrator holder shown in fig. 24 is of the type described in FIG. 9, the preload spring 52 takes its upper fulcrum on the support 44, the connection with the flexible arm is provided by the knife 110 ′ and by the lever 120 previously described. Whether it is this type of penetrator holder or the one shown in fig. 20, the connection of the imprint comparator 87 is obtained directly by contact of the key 110 of said comparator with the adjusting screw 132 carried by a tab 133 forming part of the head 50 of the indenter holder.
The comparators are reset to zero directly by rotating their dial. To this end, the operator acts on the small attached flywheel 134 (fig. 24). The guard plate 135 attached to the front (operator side) of the housing 42 (fig. 25 and 26) is perforated for the passage of the housing 136 of the comparators; the clearance between the bores of the plate 135 and the housings 136 is concealed from the operator by the handwheels 134, which are attached to the rotating part of the housings by means of the screws 137. This assembly makes it possible to easily remove the handwheels 134 and , consequently, the casing 42, without dismantling or disturbing the comparators.
The provision also concerns the following assembly:
By replacing the indenter 51 (fig. 24) with a yoke 138 (fig. 25) carrying a balaneier 139 articulated on the axis 140 forming a pivot, the two ends of the balance carrying an indenter 51, it is possible to simultaneously measure the hardness of two samples 141, 142 placed on the plate 98 of the machine. Both arms. the balance being equal, the assembly forms a spreader beam and equally distributes the load which is transmitted to them twice by the yoke 138 to the catch 51.
The housing 42 carries on the side, on either side of its axis of symmetry, two pads 143 on which the impression comparators 144 are fixed. A micrometric adjustment system by screw 146 ensures the position adjustment of the comparators and , possibly, their setting to zero, which can be carried out without distinction by the rotation of their dial.
The maneuver then operates as follows:
The operator acting on the jack 97 mounts the plate 98 as indicated in FIG. 7 to 17. It also resets comparators 87 and 82 to zero.
Then he sets the fingerprint comparators 144 to zero and, acting on the hand lever 73, he bends the elastic arm 47 to the required arrow, read on the comparator 82.
The release of the load acting on the elastic arm causes the needles of the comparators to go back. The indentation depths are then indicated by the stop position, on the return, of the needle, of the comparators 144. The reading on the comparator 87 provides the average indentation depth of the two samples.
The machine can be double, that is to say
that it can allow two operators to work simultaneously facing each other. Fig. 26 shows a frame 147 comprising two jacks 97 and two plates 98. The support 44 is symmetrical in its length with respect to the vertical axis A-B of the machine; it carries an indenter holder 148, 149 at each of its ends. The elastic arm 47 is fixed to the support support by the middle of its length, so as to have its two flexible ends. It comprises the usual control devices at each of its ends, for example the articulated levers 120 or the other arrangements described.
The casing 42 is in one piece, or composed of two juxtaposed half-casings end to end or otherwise.
The flexion control of the arm shown is that of FIG. 22 by roller and lever
circular. Only the circular sector 124, the roller 126, the lever 131 and the hand lever 73 relating to the station located to the right of the axis A-B have been shown (in solid lines).
The members relating to the left positions are arranged symmetrically to the first ones with respect to the axis A-B, the support axis 125 of the circular levers 124 being able to be common to the two controls if the circular levers are articulated thereon.
This double machine makes it possible to produce a quadruple machine by adapting the lifting beam described above to each of the penetrator holders. It could also be transformed into a multiple machine.
The mechanisms of the comparators 82 and 87 relating to the initial simple machine can be combined in the same case, the two needles 150, 150 'moving in front of an abacus, according to fig. 27. The pivots of the hands are at 0 and Ol. The lines of the abacus a, b, c, d and e each characterize a hardness as a function of the loads and imprints corresponding to said hardness. The point of intersection of the needles makes it possible to read the hardness which corresponds to the reciprocal angular position of the two needles. The hardness of the sample would be zero, for the example shown, the crossing of the needles being on the line e of the abacus.
If the machine were therefore fitted with a deformation compensator, as exists on certain known devices, it would be possible to read the hardness under load, regardless of the deflection imposed on the arm, hence reducing the the operation.
In the embodiment shown in FIG. 28 to 30, which show the machine equipped for measuring the hardness of the bore of hollow bodies such as, for example, cylinders of internal combustion engines, the elastic arm 151 of the machine, fixed at one of its ends by screws 152 on the frame 153, comprises a deformation control having, as in the case of FIG. 20 to 27, a lever 154 having substantially the shape of an articulated stirrup 155, and whose branches, which cover the elastic arm 151, are each articulated by means of a stirrup 176, to an articulated connecting rod 156, on the other hand, to an arcuate or circular lever 157 mounted on a fixed pivot 158.
On the curved face 159 of this lever is applied, by a calibrated spring 160, a roller 161 carried by a yoke 162 whose tail is mounted in a guide 163 integral with a lever 164 articulated on a fixed pivot 165. This lever 164 , which comprises a heel 166 moving opposite an adjustable stop 167, is connected by means of a connecting rod 168 and an oscillating shaft 169 to a manual operating lever 170 of any suitable arrangement.
This arrangement reproduces the arrangement described in the embodiment of FIG. 7 to 17.
The connecting rods 156, connected by one of their ends to the circular lever 157, are joined at their upper end, as seen in FIG. 29 and 30, by a spacer 171 in which is held, so as to be able to turn the end 172 of a screw 173 provided, with an operating button 174 disposed outside the casing of the machine, said screw s 'engaging in a nut 175 integral with a yoke 176, at the ends of which are articulated the ends of the levers 154.
By virtue of this arrangement, when the knob 174 is rotated, the spacer 171 is brought closer or further away from the bottom of the caliper 176, which is equivalent to lengthening or shortening the connection of the levers 154 with the circular lever 157 ( fig. 28). It will be understood that the position of the center of the circular path 159 of this lever 157 can be brought by operation or be chosen by construction on one side or the other of the center of the axis of oscillation of the arm 162, 163 carrying the roller 161 or be brought to coincide with the latter center, on a circumference having as its center the axis of the pivot 158.
When the center of the circular path 159 is to the left of the fixed pivot 165, which corresponds to an elongation of the connection of the levers 154 with the lever 157, the spring 160 which pushes the roller 161 is compressed as the roller, while rolling on the circular path 159, moves away from its rest position. Conversely, shortening the link indicated above causes the center 159 to shift to the right of 165, resulting in a release of the spring 160 when the roller 161 leaves the rest position.
It will be understood that, in the first case, it will take a stroke of the lever 170 less than in the second case to obtain a determined deflection of the elastic arm 151.
This arrangement is advantageous for work under small load, for example when the boom is very small. It would then be necessary to perform a very reduced movement by hand, which would be detrimental to the precision of the maneuver: the arrangement described makes it possible to increase the extent of the stroke of the hand.
Conversely for bodies having a low hardness, the stroke provided by the construction of the lever 170 could not be sufficient, if one did not have the means of shortening indicated above.
According to this arrangement, the penetrator holder 177, which has for example the arrangement described above, is mounted at the end of a relay arm 178, established in the form of a rigid beam, articulated at the end of 'a fixed pivot 179 and on which the pusher 180 acts directly or not, receiving the action of the elastic arm 151, deformed by the action of the hand lever 170 acting on the circular lever 157, 159 via the roller 161 .
As shown in the drawing, the pusher 180 is guided in a sleeve 181, integral with the frame 153 or attached to the latter, and is interposed, preferably between the end of said pusher 180 and the relay arm 178, a transmission wedge 182 preferably with pointed or rounded ends.
A stopper 183 limits the movement of the relay arm 178 downwards.
In the embodiment shown in FIG. 28, the machine is arranged to check the bore of a cylinder 184 of an aviation engine mounted on the plate of a jack 186 with the interposition of an intermediate support 187 of suitable shape.
The operation of this form of execution of the machine does not differ from that of the machines described above, the relay arm 28 purely and simply replacing the usual penetrator holder. It should however be noted that the weight of the relay arm 28 can advantageously replace the preload spring provided in the previous embodiments. This spring, if it were not removed, would find its place inside the sleeve 181, that is to say around the pusher 180. It is also possible to keep this preload spring and combine its action with the weight of lever 178.
The lever 178 may have any desired arrangement, any shape and any dimension which may vary with the result to be obtained, said lever may moreover be rigid and undeformable or even, in certain cases, have a certain elasticity which can be combined with elasticity. of the main arm 151.
As shown schematically in fig. 31, the comparator for reading the depths of indents could be linked, no longer to the pusher 180, which transmits the load to the relay arm 178 and, consequently, to the generator holder 177, but to
an auxiliary member such as an arm 190
(fig. 31) articulated on a pivot 191 and arranged
parallel above the relay arm 178,
said arm 190 not coming into contact with the
arm 178 than by its natural support in 195 in line with the penetrator holder 177. The arm
190 is connected to the comparator, mounted on a
bracket 193, by a connecting rod 192.
This arrangement offers the advantage of
ensure that the flexions of the relay arm 178 are not transmitted to the comparator during the
load, which would unnecessarily increase the
comparator work.
The machine is completed by the organs
reading 188, 189 presenting the layout
described above.
A wheel intended for testing
wear could be fixed in place of the pene
trator, the arm then having an appropriate arrangement, so as to achieve a
machine capable of carrying out wear tests.
Nothing would change in the principle of the machine by modifying the shape of the frame 40 (fig. 7 and 8) and that of the housing 42 and, in particular, by reducing the frame to the state of a simple base carrying the operating lever 73 and the threaded sleeve of the cylinder; the support 44 and the casing 42 being connected to the base by vertical columns or by an intermediate box
The machine can take the general form of a vertical milling machine with horizontal cylindrical head 108 (Gambin type, fig. 19), the elastic arm, its support and the flexion control member being located inside the machine. cylindrical head, which forming a housing can be opened at its lower front part according to 109.
The head 108 can be fixed in a bore of the frame 40, as shown, or fixed on the top of the frame by the usual means: cylinder resting in a V, or in any other suitable manner.
The arm 1 of the embodiments provided above is established to work in flexion. It is obvious that nothing would be changed in the principle of the invention by using an arm, bar or other organ, simple or compound, working with torsion, traction or compression, thermal processes. that can be used to obtain the elongation of the bar.
The machine can, being mounted for hardness tests, be used to carry out tests of all kinds on suitable samples which would replace the arm 1 and which would be subjected to a vibratory regime so as to follow the variations in load and deflection of a metal under the effect of vibrations imposed on it.
In the various embodiments, the elastic arm 1 may have any desired constitution; it can be formed, for example, from a series of leaf springs of any suitable arrangement and any desired confirmation. It could also be constituted by a rigid arm articulated on an axis mounted in the housing 27 with the interposition of an appropriate torsion spring, any other arrangement being able to be used for this purpose.
One could also reverse the arrangement described, make the arm 1 rigid and provide the plate 6, 28 or 98 with an elastic assembly such as coil springs or the like, the work of the comparator being suitably modified for this purpose.
Finally, the machine according to the invention, and more particularly the machine described in fig.7 to 10, could include a single comparator bearing on the indenter.