Instrument pour mesurer des diamètres externes.
L'instrument, objet de la présente invention, est montré au dessin d'annexé en deux formes d'exécution, l'une au. moyen de la quelle on peut mesurer de grands diamètres, tandis qu'avec l'autre on peut mesurer des petit- ; diamètres.
Dans le dessin :
La fig. 1 représente l'instrument pour me surer les grands diamètres.
La a fig. 2 représente la forme d'exécution servant, à mesurer les petits diamètres.
La fig. 3 est un graphique du principe géométrique de l'instrument.,
La fig. 4 représente une manière de se servir de l'instrument.
La fig. 5 montre comment on peut com- peler un pied à coulisse usuel par des mâ- choires inclinées.
La fig. 6 représente le même instrument fermé.
Tous les instruments dessinés ont une régie graduée a et deux branches b et c présentant des faces de contact inclinées symé- triquement par rapport à la règle de laquelle la branche b est solidaire, tandis que la branche c est venue de fabrication avec un curseur muni d'un vernier. On se sert de l'instrument en l'appliquant aux corps cylin- driques à mesurer, de façon que le bord de la régie et la face de contact intérieure de cha e nne des deux branches soient tangents au cercle dont on veut mesurer le diamètre.
Dans l'exemple de la fig. 1, chaque face de contact fait avec la règle un angle obtus (90 - (- oc) et, dans celle de la fig. 2, un angle aigu (90 -a).
Dans chaque forme, il peut être prévu deux branches auxiliaires e et f perpendicu- laires à la règle et qu'on peut employer comme d'usage courant pour mesurer des épaisseurs. Le rapport du diamètre à mesurer et de la graduation de la règle s'obtient par les considérations suivantes :
Première forme : Considérons le triangle isocèle de la fig. 3 ; soit L la longueur de la base, 2a la valeur de l'angle au sommet, D le diamètre du cercle inscrit. On démontre que L, a et D sont liés par la relation 1-sin a
L=. D
cos ?
On peut choisir la valeur de l'angle a de façon que
1-sina1
cos a 2
Cela permettra de prendre L comme mesure du diamètre D avec une réduction 1 : 2.
Le choix de a est seulement limité à la condition que 1sin a
cos a soit positif et plus petit que l'unitÚ.
Deuxième forme : Considérons en fig. 2 un triangle isocèle dont L est la longueur de la base, 2a la valeur de l'angle au sommet, D'le diamètre du cercle inscrit dans le triangle. On démontre que L, a, D'sont relies par la relation l + sinua
L=. D
cos a
On peut choisir la valeur de sangle a de fa¯on Ó ce que 1 + sin ?
-@
=2
cos a
Cela permettra de prendre L comme mesure du diamètre D', mais dans le rapport de 2 : 1.
Ici aussi, on est seulement limité par le fait que l'expression 1 + sina
cos a doit être positiveetsupérieureàl'unité.
La grandeur de l'échelle, dans cette deuxième forme de l'instrument, sera done
L > D'.
Les deux faces de contact inclinées de 90 + a symétriquement à la règle sont, sur la longueur venant en contact avec le corps à mesurer, parfaitement rectilignes et correspondent ainsi à une tangente au cercle dont on veut avoir le diamètre.
Quand il s'agira d'un cylindre de grand diamètre se mesurant avec la première forme, on pourra placer ce cylindre horizontalement et poser sur lui l'instrument, en faisant sup- porter d'abord son poids par les deux faces de contact tangentes seules, comme il est représenté dans la fig. 4. En cette position, les deux forces verticales dues au poids de l'instrument et appliquées aux points de contact des branches, se décomposent chacune en une composante radiale, neutralisée par la réaction du corps, et une composante horizontale, qui a tendance à ouvrir peu à peu l'ins- trument jusqu'à ce que la règle vienne en contact avec le corps comme dans la fig. 1 et soit dans la position juste pour la mesure.
Cette manière de faire ne peut être utilisée
que s'il y a une juste proportion entre le poids de l'instrument et le frottement du cur- seur sur la règle.
L'instrument représenté par les fig. 5 et 6 est un pied à coulisse d'un modèle courant qui porte d'un eôté de la. règle les deux branches perpen, dieulaires g, It et de l'autre côté les deux bra. nches triangulaires i, l qui s'ecar- tent l'une de l'autre dos à dos et qui servent d'ordinaire à la mesure des intérieurs. Elles sont superposées, comme le montre la fig. 6, pour faire coïncider le zéro de la graduation quand le pied à coulisse est fermé.
Dans un instrument tel que décrit, le dos des branches présente une face de contact qui a une incli- naison de 90 + a sur la règle et est utilisé pour la mesure des diamètres externes, même plus grands, que la portée de l'instrument, en plaçant les deux dos des branches et le coté supérieur de la règle tangents au cercle dont le diamètre est à mesurer.
Le prix de revient d'un pied à coulisse modifié comme indiqué ci-dessus ne sera pas s supérieur à celui des pieds à coulisse usuels, vu qu'il n'y a pas d'adjonctions d'autres pièces, mais seulement modification des pièces existantes pour les adapter à une nouvelle fonction.
Par contre, la valeur technique de l'instru- ment modifié selon les fig. 5 et 6 sera remar quablement augmentée par la possibilité qu'on lui a conférée de mesurer des diamètres externes plus grands qu'il n'est possible avec l'ins- trument usuel d'égale dimension.