FR2971845A1 - Appareil polyvalent de recherche des proprietes mecaniques d'une eprouvette. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un appareil de recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette (1) conformée en barreau. Cet appareil comprend un bâti (5) qui est agencé en portique (7) supporté par un socle (6) et qui est porteur d'un jeu mors (2,3) de prise de l'éprouvette (1) par ses extrémités, pour effectuer des essais de fatigue à l'étirement sur l'éprouvette (1). L'un des mors (2) est manœuvrable en translation et des organes de frottement (10,11) sont latéralement appliqués contre l'éprouvette (1) pour la soumettre à usure par frottement et/ou à du poinçonnage. Les organes de frottement (10,11) sont montés sur une structure articulée (14) agencée en polygone déformable, qui est portée par une poutre (13) montée sur le portique (7) et qui comprend un bras déformable (16) de manœuvre conjointe des organes de frottement (10,11), qui prennent individuellement des appuis antagonistes interactifs de part et d'autre de l'éprouvette (1).

Description

APPAREIL POLYVALENT DE RECHERCHE DES PROPRIETES MECANIQUES D'UNE EPROUVETTE

Domaine technique de l'invention.

L'invention est du domaine de la recherche des propriétés mécaniques d'un corps solide par application d'une contrainte mécanique. Elle a pour objet un appareil agencé pour pratiquer une telle recherche sur une éprouvette conformée en barreau, à partir de contraintes appliquées sur l'éprouvette suivant son orientation d'extension générale et/ou par frottement.

Etat de la technique.

Dans le domaine de la recherche des propriétés mécaniques d'un corps solide, il est connu des appareils qui sont organisés pour mesurer la résistance à la fatigue d'une éprouvette agencée en barreau, l'éprouvette étant soumise à des efforts d'étirement ou de compression suivant son orientation générale d'extension. Selon une forme commune de réalisation, de tels appareils comprennent un bâti qui est organisé en portique, sur lequel sont installés en vis-à-vis des mors distants pour la prise de l'éprouvette par ses extrémités. L'un des mors, mobile, est manoeuvrable en translation par des moyens hydrauliques notamment, pour induire un étirement et/ou une compression de l'éprouvette maintenue par l'autre mors, fixe. Des moyens de mesure procurent des informations relatives aux efforts auxquels est soumise l'éprouvette suivant son orientation générale d'extension, tels qu'au moyen de capteurs de puissance. Une telle structure de l'appareil présente les avantages d'être simple, peu coûteuse et aisée à mettre en oeuvre. Il est opportun d'exploiter ce type avantageux de structure pour équiper l'appareil d'un accessoire permettant de compléter les essais à effectuer. On pourra par exemple se reporter au document FR2898680 (AIRBUS FRANCE SAS) décrivant un tel appareil qui est équipé d'un accessoire permettant de soumettre un panneau à des contraintes dans son plan général.

Dans le domaine de la tribométrie, on connait des appareils qui sont organisés pour mesurer la résistance à l'usure d'une éprouvette agencée en barreau et soumise à frottement. L'éprouvette est portée par un arbre qui est manoeuvrable en coulissement sur un bâti, pour entraîner en translation alternée l'éprouvette suivant son orientation générale d'extension selon des mouvements à larges amplitude et fréquence. Des manchons de frottement entourent l'éprouvette sur laquelle ils exercent des efforts radiaux pour la soumettre à frottement. Les manchons de frottement sont munis de moyens de réglage de la pression qu'ils exercent en périphérie de l'éprouvette, pour adapter les contraintes appliquées radialement contre l'éprouvette selon les essais à effectuer. L'arbre et les manchons sont équipés de capteurs d'efforts pour mesurer les contraintes axiales et radiales exercées sur l'éprouvette. Les essais sur l'éprouvette sont susceptibles d'être réalisés en milieu confinés, l'éprouvette étant placée à l'intérieur d'une enceinte dont le milieu est porté à pression et à température. Un tel milieu est notamment un milieu hostile sec ou humide, voire aqueux. On pourra par exemple se reporter au document CN2720431 (OIL PRODUCTION TECHNOLOGY INST) qui décrit un tel appareil.

Il est encore connu des essais de recherche des propriétés de surface d'un corps solide de type "fretting", selon lesquels une éprouvette agencée en barreau est maintenue en appui contre des organes de frottement agencés en pion et est animé d'un mouvement de translation alternée de faible amplitude à fréquences élevées. Il est typiquement compris par "fretting" des modalités d'essai selon lesquelles l'éprouvette est mue en translation alternée selon une amplitude définie comme faible, de l'ordre inférieure à la surface de contact entre les organes de frottement et l'éprouvette. Selon la notion de "fretting usure", l'éprouvette est prise à l'une de ses extrémités par un mors pour son entraînement en translation alternée en étant libre à son autre extrémité. Selon la notion de "fretting fatigue", l'éprouvette est prise à chacune de ses extrémités entre des mors en étant soumise à contrainte suivant son orientation générale d'extension à partir d'un déplacement en translation alternée de l'un des mors.

Objet de l'invention.

Le but de la présente invention est de proposer un appareil de recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette agencée en barreau, qui soit de structure simple, peu coûteuse et facile à mettre en oeuvre. L'appareil de la présente invention est recherché fiable, précis et polyvalent, en étant apte à être exploité pour des recherches par application de diverses contraintes mécaniques sur l'éprouvette, tels que l'étirement et/ou le frottement. L'agencement en barreau de l'éprouvette correspond à une conformation allongée de l'éprouvette suivant son orientation générale d'extension, l'éprouvette étant d'une section indifféremment circulaire ou polygonale, carrée ou rectangulaire notamment.

L'appareil de la présente invention est un appareil de recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette agencée en barreau. Cet appareil est organisé pour une première fonction d'essai, qui consiste à soumettre l'éprouvette à des contraintes de fatigue suivant son orientation générale d'extension, à l'étirement et/ou inversement à la compression. L'appareil comporte un bâti qui comprend un socle porteur d'un portique associant une traverse et des colonnes latérales de soutien de la traverse par le socle. Des mors de prise de l'éprouvette par ses extrémités suivant son orientation générale d'extension, sont respectivement portés en vis-à-vis par la traverse et le socle. L'un au moins des mors est monté mobile sur l'organe qui le porte par l'intermédiaire de moyens de manoeuvre du mors en translation suivant une orientation de travail correspondant à l'orientation générale d'extension de l'éprouvette. Selon la première fonction de l'appareil d'essai à la fatigue, l'éprouvette est conjointement saisie par les mors à ses extrémités en étant maintenue dans l'espace de travail délimité par le bâti entre le socle, la traverse et les colonnes latérales. L'éprouvette est maintenue immobile par l'un des mors, fixe, tandis que l'autre mors, mobile, est manoeuvré en translation par les moyens de manoeuvre. La mise en translation du mors mobile est susceptible d'être effectuée alternée suivant des directions opposées ou d'être effectuée suivant une même direction jusqu'à rupture de l'éprouvette. 3 L'appareil est avantageusement équipé d'un accessoire qui est muni de moyens de jonction et de positionnement sur le portique par rapport aux mors, pour conférer à l'appareil des fonctions d'essai supplémentaires.

Selon la présente invention, l'accessoire dont est doté l'appareil comprend des organes de frottement qui sont agencés en pion de prise latérale d'appuis antagonistes contre l'éprouvette suivant une orientation d'appui transversale à l'orientation de travail. Les pions sont portés par les moyens de jonction par l'intermédiaire d'une structure articulée équipée de moyens de déplacement des organes de frottement entre une position dégagée et une position de travail.

Les pions sont par exemple agencés en bille, en cône ou autre conformation effilée analogue, ou encore en tourillon dont une face de bout plane prend appui contre l'éprouvette. Les organes de frottement sont plus particulièrement répartis en au moins un couple d'organes de frottement prenant respectivement appui latéralement de part et d'autre de l'éprouvette en étant alignés suivant l'orientation d'appui. La position dégagée correspond à une position dans laquelle l'éprouvette est libre en mobilité par rapport aux organes de frottement. La position de travail correspond à une position dans laquelle les organes de frottement appliquent contre l'éprouvette un effort d'appui transversal à l'orientation de travail, pour soumettre l'éprouvette à frottement en réaction à sa manoeuvre en translation par les moyens de manoeuvre.

La structure articulée est notamment agencée en polygone déformable de manoeuvre conjointe des organes de frottement par les moyens de déplacement entre la position dégagée et la position de travail. La déformabilité du polygone induit une prise interactive d'appuis individuels antagonistes des organes de frottement de part et d'autre de l'éprouvette. Les réactions d'appui contre l'éprouvette auxquelles sont soumis les organes de frottement en position de travail provoquent une mise en appui spontanément équilibrée des organes de frottement de part et d'autre de l'éprouvette suivant l'orientation d'appui. Les moyens de déplacement provoquent une manoeuvre positive conjointe des organes de frottement entre la position dégagée et la position de travail, les réactions d'appui des organes de frottement contre l'éprouvette provoquant leur manoeuvre individuelle spontanée sur la structure articulée jusqu'à l'obtention d'une prise d'appui équilibrée de l'un et l'autre des organes de frottement contre l'éprouvette.

La structure articulée comprend plus particulièrement : *) un bras déformable suivant son extension générale, qui est manoeuvrable en extension et/ou inversement en rétraction par les moyens de déplacement. *) un jeu de tringles qui sont porteuses d'un organe de frottement respectif à l'une de leurs extrémités. Les tringles sont en prise sur le bras déformable à leur autre extrémité, pour leur mise en mobilité entre la position dégagée et la position de travail des organes de frottement. *) un jeu de bielles d'interposition entre les tringles et le bras déformable. Les bielles sont articulées entre leurs extrémités sur les moyens de jonction et sont en prise articulée sur les tringles et sur le bras déformable. Les bielles sont notamment en prise articulée à l'une de leurs extrémités sur une tringle respective, et à leur autre extrémité sur une extrémité respective du bras déformable.

Les moyens de déplacement sont avantageusement agencés en organe télescopique constitutif du bras déformable. Un tel organe télescopique, tel qu'agencé en vérin à piston ou à vis, est susceptible d'être à manoeuvre manuelle ou, et de préférence, à manoeuvre motorisée en étant constitué d'un vérin hydraulique ou électrique, ou tout autre organe extensible analogue.

Selon une forme structurellement simple de réalisation de l'appareil, les moyens de jonction sont constitués d'une poutre sur laquelle est montée la structure articulée, par l'intermédiaire des bielles notamment. La poutre est munie à ses extrémités de moyens de fixation sur les colonnes latérales, qui sont accessoirement à fixation facilement réversible.

Les extrémités des tringles qui sont porteuses des organes de frottement, sont de préférence munies de moyens de soutien et de guidage en mobilité pour éviter leur porte-à-faux. Les moyens de soutien et de guidage en mobilité des tringles associent par exemple des taquets qui sont portés par les tringles et qui coopèrent avec une glissière ménagée sur la poutre entre ses extrémités.

L'appareil est équipé de premiers moyens de mesure des efforts de frottement appliqués contre l'éprouvette suivant l'orientation d'appui. De préférence, les premiers moyens de mesure associent au moins un capteur principal optionnel affecté aux moyens de déplacement et au moins un capteur secondaire affecté à l'un au moins des organes de frottement. Plus particulièrement, les premiers moyens de mesure comprennent un capteur principal de mesure des efforts développés par les moyens de déplacement, pour évaluer et régler selon les besoins propres à un essai donné la pression conjointement exercée par les organes de frottement contre l'éprouvette. Les premiers moyens de mesure comprennent essentiellement au moins un capteur secondaire qui est affecté à l'un des organes de frottement. Le capteur secondaire des premiers moyens de mesure est placé au plus proche de l'organe de frottement correspondant, pour optimiser la pertinence et la précision des mesures effectuées relatives aux efforts de frottement appliqués contre l'éprouvette. Compte tenu de cette proximité et pour éviter un déséquilibre de l'un à l'autre des appuis que prennent les organes de frottement contre l'éprouvette, chaque organe de frottement est équipé d'un tel capteur secondaire.

L'appareil est équipé de deuxièmes moyens de mesure des efforts de traction appliqués sur l'éprouvette suivant l'orientation de travail. De préférence, les deuxièmes moyens de mesure comprennent au moins un capteur principal optionnel de mesure des efforts développés par les moyens de manoeuvre et essentiellement au moins un capteur secondaire affecté à l'un des mors. Selon une forme préférée de réalisation, chacun des mors, fixe et mobile, est équipé d'un capteur secondaire que comprennent les deuxièmes moyens de mesure.

L'appareil est avantageusement équipé de troisièmes moyens de mesure de la déformation de l'éprouvette, qui comprennent : *) au moins un premier extensomètre qui est interposé entre l'éprouvette et l'un quelconque des organes de frottement en position de travail. Le premier extensomètre est apte à mesurer en position de travail les variations de distance entre l'organe de frottement et l'éprouvette suivant l'orientation de travail. *) au moins un deuxième extensomètre qui est interposé entre l'un et l'autre des organes de frottement. Le deuxième extensomètre est apte à mesurer en position de travail les variations de distance de séparation des organes de frottement l'un de l'autre suivant l'orientation d'appui.

Les divers moyens de mesure sont de préférence en relation avec un calculateur et/ou avec des moyens de transcription des informations de mesure collectées. Ce calculateur est susceptible d'être associé avec un organe de commande de la mise en oeuvre de l'appareil, et plus particulièrement d'activation sélective des moyens de manoeuvre et des moyens de déplacement.

L'invention porte aussi sur un accessoire tel qu'il vient d'être décrit, destiné à être implanté sur un appareil de recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette agencée en barreau. Cet accessoire comprend des moyens de jonction sur les colonnes latérales d'un bâti, qui sont notamment agencés en poutre ou analogue qui sont porteurs d'une structure articulée, notamment agencée en polygone déformable. Cette structure articulée est munie d'organes de frottement et de moyens de déplacement de ces organes de frottement entre les dites positions dégagée et de travail, respectivement par éloignement et/ou inversement rapprochement des organes de frottement l'un de l'autre. Les moyens de déplacement sont agencés en bras déformable formant l'un des côtés de la structure articulée, les organes de frottement étant manoeuvrables conjointement par les moyens de déplacement de l'une à l'autre des dites positions dégagée et de travail en étant néanmoins montés individuellement mobiles l'un par rapport à l'autre sur la structure articulée.

Selon ladite première fonction d'essai, l'éprouvette est soumise à des contraintes de fatigue suivant son orientation générale d'extension, à l'étirement et/ou inversement à la compression. L'éprouvette est maintenue à chacune de ses extrémités par un mors, l'un des mors, mobile, étant manoeuvrable par les moyens de manoeuvre pour induire des contraintes à l'étirement et/ou à la compression sur l'éprouvette suivant son orientation générale d'extension. Les efforts de contrainte appliqués sur l'éprouvette sont mesurés par le capteur principal des deuxièmes moyens de mesure et/ou par l'un au moins des capteurs secondaires des deuxièmes moyens de mesure. Le premier extensomètre est avantageusement mis à profit pour procurer une information relative aux effets de déformation de l'éprouvette suivant son orientation générale d'extension.

Selon une deuxième fonction d'essai de l'appareil à l'usure, l'éprouvette est saisie à l'une de ses extrémités par le mors mobile en étant maintenue dans l'espace de travail délimité par le bâti. Les organes de frottement sont placés en position de travail et le mors mobile est manoeuvré en translation alternée suivant une amplitude et une fréquence d'alternance du sens de translation qui sont larges. La régulation et/ou la mesure du déplacement du mors mobile sont de préférence procurées par le capteur secondaire des deuxièmes moyens de mesure affecté au mors mobile. Des informations relatives aux efforts de frottement sont de préférence fournis par le ou les capteurs secondaires des premiers moyens de mesure, le capteur principal des premiers moyens de mesure étant réservé à la régulation de la mise en oeuvre des moyens de déplacement pour appliquer des efforts de frottement donnés qui sont déterminés en fonction des essais à réaliser.

Le deuxième extensomètre est avantageusement mis à profit pour procurer une information relative à l'effet d'usure au frottement induit sur l'éprouvette à partir d'une évaluation de la réduction de sa dimension transversale correspondant à l'orientation d'appui. Selon diverses variantes, les organes de frottement sont susceptibles d'être appliqués en continu suivant les deux directions de manoeuvre en translation alternée de l'éprouvette, ou d'être appliqués séquentiellement suivant une seule de ces directions.

Selon une troisième fonction d'essai de l'appareil au poinçonnage, les organes de frottement sont exploités comme organes de frappe pour l'étude du comportement de l'éprouvette aux chocs et/ou à la pénétration d'un corps extérieur. L'éprouvette est maintenue suivant l'orientation de travail par l'un au moins des mors, et préférentiellement par les deux mors, dans l'espace de travail délimité par le bâti. Le mors mobile est susceptible d'être manoeuvré par les moyens de manoeuvre pour placer l'éprouvette sous contrainte suivant son orientation d'extension générale, ou encore pour déplacer l'éprouvette suivant l'orientation de travail entre deux impacts ou séries d'impacts de l'éprouvette par les organes de frottement.

La troisième fonction d'essai de l'appareil au poinçonnage est susceptible d'être avantageusement combinée avec la première fonction d'essai à la fatigue et/ou avec la deuxième fonction d'essai à l'usure. Les moyens de déplacement sont utilisés pour opérer des heurts et/ou des chocs prolongés contre l'éprouvette par les organes de frottement, à partir de leur déplacement en des séquences d'essai à heurts uniques et/ou progressifs, ou à chocs répétés selon une fréquence déterminée qui est susceptible de varier pour une même séquence. Le deuxième extensomètre est susceptible d'être mis à profit pour procurer une information relative à l'effet de pénétration des organes de frottement en surface de l'éprouvette.

Selon des fonctions d'essai de l'appareil de type "fretting", l'éprouvette est maintenue suivant l'orientation de travail par l'un au moins des mors, mors mobile notamment, dans l'espace de travail délimité par le bâti. Le mors mobile est animé par les moyens de manoeuvre de mouvements en translation alternée de faible amplitude et à fréquences élevées. Le premier extensomètre est mis à profit pour fournir des informations relatives au déplacement en translation de l'éprouvette par rapport aux organes de frottement. Une telle fonction de type "fretting" est susceptible d'être mise en oeuvre en combinaison avec la première fonction et/ou avec la deuxième fonction de l'appareil, pour procurer respectivement une quatrième fonction d'essai de l'appareil de type "fretting fatigue" et une cinquième fonction d'essai de l'appareil de type "fretting usure".

Description des figures.

Un exemple de réalisation de la présente invention va être décrit en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : La fig.1 est une illustration en perspective d'un appareil selon une forme préférée de réalisation de la présente invention. Les fig.2 et fig.3 sont des représentations transversales respectivement de dessus et en coupe d'une structure articulée que comprend l'appareil représenté sur la fig.1, respectivement illustrée en position dégagée et en position de travail d'organes de frottement dont elle est équipée. La fig.4 est une illustration en perspective d'un jeu d'extensomètres qui sont montés sur les organes de frottement équipant la structure articulée représentée sur les fig.2 et fig.3.

Sur la fig.1, un appareil est organisé pour la recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette 1 agencée en barreau. L'agencement en barreau 1 correspond à une conformation allongée de l'éprouvette 1, qui est susceptible d'être d'une section de quelconque géométrie, telle que rectangulaire sur l'exemple illustré. L'appareil est organisé pour opérer des essais de fatigue sur l'éprouvette 1, selon lesquels l'éprouvette 1 est maintenue entre des mors 2,3 qui sont en prise sur ses extrémités, et est soumise à des contraintes de fatigue suivant son orientation d'extension générale. Les contraintes de fatigue subies par l'éprouvettes 1 sont provoquées à partir du déplacement de l'un des mors 2, mobile, par rapport à l'autre mors 3 maintenu fixe sur un bâti 5. Les contraintes sont appliquées sur l'éprouvette 1 pour provoquer son étirement et/ou sa compression, à partir de la manoeuvre du mors mobile 2 par des moyens de manoeuvre 4 suivant une orientation de travail T1 correspondante à l'orientation d'extension générale de l'éprouvette 1. Les moyens de manoeuvre 4 sont notamment du type hydraulique, tels que constitués d'un vérin ou organe analogue de manoeuvre du mors mobile 2 en translation, apte à soumettre l'éprouvette 1 à des contraintes suivant son orientation générale d'extension. 10 Sur l'exemple de réalisation de l'appareil illustré, un bâti 5 comprend un socle 6 de soutien d'un portique 7 qui associe des colonnes latérales 8 de maintien d'une traverse 9 en surplomb du socle 6. Le socle 6 et la traverse 9 constituent des organes porteurs d'un mors 2,3 respectif, le socle 6 étant porteur du mors mobile 2 par l'intermédiaire des moyens de manoeuvre 4, et la traverse 9 étant porteuse de l'autre mors fixe 3. L'éprouvette 1 est maintenue dans un espace de travail délimité entre la traverse 9, le socle 6 et les colonnes latérales 8.

L'appareil est un appareil polyvalent de recherche des propriétés mécaniques de l'éprouvette 1, en ce qu'il est agencé pour pratiquer non seulement typiquement des essais de fatigue sur l'éprouvette 1, mais aussi des essais d'usure par frottement et/ou des essais par poinçonnage, ou encore des essais de type "fretting". Ces essais sont pratiqués à partir d'une mise en mouvement du mors mobile 2 en translation alternée suivant l'orientation de travail T1, et en soumettant simultanément l'éprouvette 1 à des tensions transversales qui sont appliquées par des organes de frottement 10,11.

Sur les fig.1 à fig.3, un accessoire 12 est rapporté sur le bâti 5 dans l'espace de travail qu'il délimite, pour procurer les fonctions de l'appareil complémentaires à celle relative à des essais de fatigue. Cet accessoire 12 comporte des moyens de jonction avec le bâti 5, qui sont structurés en poutre 13 coopérant avec les colonnes 8 pour son positionnement dans l'espace de travail entre les mors 2,3. La poutre 13 est porteuse d'une structure articulée 14 sur laquelle sont montés les organes de frottement 10,11, qui prennent des appuis antagonistes contre l'éprouvette 1 en position de travail suivant une orientation d'appui T2 transversale à l'orientation de travail T1. Les organes de frottement 10,11 sont manoeuvrables par des moyens de déplacement 15 entre une position dégagée dans laquelle les organes de frottement 10,11 sont écartés l'un de l'autre à distance de l'éprouvette 1, et une position de travail dans laquelle les organes de frottement 10,11 sont rapprochés l'un de l'autre en appuis antagonistes contre l'éprouvette 1.

La structure articulée 14 est agencée en polygone déformable apte à induire spontanément une prise d'appui équilibrée de l'un à l'autre des organes de frottement 10,11 contre l'éprouvette 1, à partir de leur manoeuvre conjointe par les moyens de déplacement 15. La structure articulée 14 comprend un bras déformable 16 suivant son extension générale, qui est formé par les moyens de déplacement 15 agencés en organe de puissance télescopique, vérin hydraulique ou électrique notamment. Les organes de frottement 10,11 sont respectivement portés par des bielles 17,18 par l'intermédiaire de tringles 19,20 qui leur sont affectées et qui sont articulées à l'une des extrémités des bielles 17,18. Les bielles 17,18 sont articulées entre leurs extrémités sur la poutre 13, leur autre extrémité étant articulée à une extrémité respective du bras déformable 16. Les tringles 19,20 sont de préférence soutenues à leur autre extrémité libre, porteuse de l'organe de frottement 10,11 correspondant, par des moyens de soutien et de guidage en mobilité 21, 22, qui évitent un porte-à-faux des tringles 19,20 sur les bielles 17,18. Sur l'exemple de réalisation illustré, les moyens de soutien et de guidage associent avantageusement des taquets 21 qui sont respectivement portés par les extrémités libres des tringles 19,20 et qui coopèrent avec une glissière 22 ménagée le long de la poutre 13.

L'appareil est équipé de premiers moyens de mesure des efforts d'appui que prennent les organes de frottement 10,11 contre l'éprouvette. Ces premiers moyens de mesure sont susceptibles de comprendre un capteur principal 24 affecté à la mesure des efforts développés par les moyens de déplacement 15 pour manoeuvrer conjointement les organes de frottement 10,11. Pour fiabiliser la pertinence des informations fournis par les premiers moyens de mesure, ceux-ci comprennent de préférence des capteurs secondaires 25,26 qui sont respectivement affectés à la mesure des efforts d'appui que subissent directement les organes de frottement 10,11. Les capteurs secondaires 25,26 équipent individuellement les organes de frottement 10,11, en étant placés en interposition entre l'organe de frottement 10,11 auquel ils sont affectés et l'extrémité de la tringle 19,20 qui le porte.

L'appareil est aussi équipé de deuxièmes moyens de mesure des efforts générés suivant l'orientation de travail T1. Ces deuxièmes moyens de mesure sont susceptibles de comprendre au moins un capteur principal 23 qui est affecté à la mesure des efforts développés par les moyens de manoeuvre 4 du mors mobile 2.

Chacun des mors 2,3 est de préférence équipé d'un capteur secondaire 29 que comprennent les deuxièmes moyens de mesure, qui est apte à mesurer les efforts que supportent le mors correspondant suivant l'orientation de travail T1. Le capteur secondaire 29 affecté au mors mobile 2 est plus particulièrement exploité pour les essais à l'usure et de type "fretting usure". Le capteur secondaire 29 affecté au mors fixe 3 est de préférence exploité pour les essais de fatigue et de type "fretting fatigue".

Sur la fig.4, l'appareil est équipé de troisièmes moyens de mesure des variations de dimension que subie l'éprouvette 1 en cours d'essai. Un premier extensomètre 27 est interposé entre l'un des organes de frottement 10,11 et l'éprouvette 1, pour mesurer la variation de sa dimension suivant son orientation d'extension générale lorsqu'elle est soumise à contrainte, à l'étirement ou à la compression notamment. Le premier extensomètre 27 est susceptible d'être aussi utilisé pour mesurer le débattement entre l'éprouvette 1 et l'organe de frottement 10,11 correspondant, sous l'effet de la manoeuvre en translation alternée du mors mobile 2 par les moyens de manoeuvre 4, notamment dans le cadre d'essais de type "fretting". Un deuxième extensomètre 28 est interposé entre l'un et l'autre des organes de frottement 10,11, pour mesurer la variation d'épaisseur de l'éprouvette 1 soumise à frottement, en conséquence de son usure et/ou de sa pénétration localisée par les organes de frottement 10,11 lors des essais de poinçonnage.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Appareil de recherche des propriétés mécaniques d'une éprouvette (1) agencée en barreau, le dit appareil comportant un bâti (5) comprenant un socle (6) porteur d'un portique (7) qui associe une traverse (9) et des colonnes latérales (8) de soutien de la traverse (9) par le socle (6), des mors (2,3) de prise de l'éprouvette (1) par ses extrémités suivant son orientation générale d'extension étant respectivement portés en vis-à-vis par la traverse (9) et le socle (6), l'un au moins des mors (2,3) étant monté mobile sur l'organe qui le porte par l'intermédiaire de moyens de manoeuvre (4) du mors (2,3) en translation suivant une orientation de travail (T1) correspondante à l'orientation générale d'extension de l'éprouvette (1), l'appareil étant équipé d'un accessoire (12) qui est muni de moyens de jonction (13) et de positionnement sur le portique (7) par rapport aux mors (2,3), caractérisé en ce que l'accessoire (12) comprend des organes de frottement (10,11) qui sont agencés en pion de prise latérale d'appuis antagonistes contre l'éprouvette (1) suivant une orientation d'appui (T2) transversale à l'orientation de travail (T1), les pions étant portés par les moyens de jonction (13) par l'intermédiaire d'une structure articulée (14) équipée de moyens de déplacement (15) des organes de frottement (10,11) entre une position dégagée et une position de travail.

   2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure articulée (14) est agencée en polygone déformable de manoeuvre conjointe des organes de frottement (10,11) par les moyens de déplacement (15), et de prise interactive d'appuis individuels antagonistes des organes de frottement (10,11) de part et d'autre de l'éprouvette (1).

   3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure articulée (14) comprend : *) un bras déformable (16) suivant son extension générale qui est manoeuvrable en extension et/ou inversement en rétraction par les moyens de déplacement (15),*) un jeu de tringles (19,20) qui sont porteuses d'un organe de frottement (10,11) respectif à l'une de leurs extrémités et qui sont en prise sur le bras déformable (16) à leur autre extrémité pour leur mise en mobilité entre la position dégagée et la position de travail des organes de frottement (10,11), *) un jeu de bielles (17,18) d'interposition entre les tringles (19,20) et le bras déformable (16), les bielles (17,18) étant articulées entre leurs extrémités sur les moyens de jonction (13) et étant en prise articulée à l'une de leurs extrémités sur une tringle (19,20) respective, et à leur autre extrémité sur une extrémité respective du bras déformable (16).

   4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (15) sont agencés en organe télescopique constitutif du bras déformable (16).

   5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de jonction (13) sont constitués d'une poutre sur laquelle est montée la structure articulée (14) et qui est munie à ses extrémités de moyens de fixation sur les colonnes latérales (8).

   6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les extrémités des tringles (19,20) porteuses des organes de frottement (10,11) sont munies de moyens de soutien et de guidage en mobilité (21,22).

   7.- Appareil selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens de soutien et de guidage en mobilité des tringles (19,20) associent des taquets (21) qui sont portés par les tringles (19,20) et qui coopèrent avec une glissière (22) ménagée sur la poutre (13).

   8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil est équipé de moyens de mesure (24,25,26) des efforts de frottement appliqués contre l'éprouvette (1) suivant l'orientation d'appui, comprenant un capteur principal (24) de mesure des efforts développés parles moyens de déplacement (15) et au moins un capteur secondaire (25,26) affecté à l'un des organes de frottement (10,11).

   9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil est équipé de moyens de mesure (23,29) des efforts de traction appliqués sur l'éprouvette (1) suivant l'orientation de travail, comprenant au moins un capteur principal (23) de mesure des efforts développés par les moyens de manoeuvre (4) et au moins un capteur secondaire (29) affecté à l'un des mors (2,3).

   10.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil est équipé de moyens de mesure (27,28) de la déformation de l'éprouvette (1) comprenant : *) au moins un premier extensomètre (27) qui est interposé entre l'éprouvette (1) et l'un quelconque des organes de frottement (10,11) en position de travail et qui est apte à mesurer en position de travail les variations de distance entre l'organe de frottement (10,11) et l'éprouvette (1) suivant l'orientation de travail (T1), *) au moins un deuxième extensomètre (28) qui est interposé entre l'un et l'autre des organes de frottement (10,11) et qui est apte à mesurer en position de travail les variations de distance de séparation des organes de frottement (10,11) l'un de l'autre suivant l'orientation d'appui (T2).