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Auteur(s)
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- GAMAC : Groupement pour l’avancement des méthodes d’analyse de contraintes
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Nous avons vu dans la partie 1 de ce dossier , que les actions mécaniques sont, dans un cas général, résumées par une résultante et un moment. Ayant traité le cas particulier de la mesure des actions qui se résument à une résultante en un point de l'espace physique, nous allons traiter de l'autre cas particulier d'actions qui sont caractérisées par leur vecteur moment.
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Systèmes de mesure multi composantes1. Mesure des couples
Les capteurs de couples sont utilisés dans les cas où le système d'efforts peut se réduire à une seule composante du vecteur moment en choisissant un système d'axes particulier.
C'est ce qu'on rencontre sur de nombreuses pièces de machines : vis, arbres de transmission, arbres de sortie de moteurs, lignes d'arbres, barres de torsion, etc. que nous appelons couramment « couple » en référence au moment F d produit par deux forces opposées F et dont les droites d'actions sont distantes de d. Sur de telles pièces, en prenant un système d'axes dans lequel l'un d'entre eux est confondu avec l'axe longitudinal de symétrie, les composantes qui caractérisent le système d'efforts se réduisent à la seule composante de moment portée par cet axe.
Les capteurs de couples ou « couplemètres » sont des dispositifs spécifiques mesurant directement cette composante.
Un couple se mesure au moyen d'un capteur, dénommé couplemètre, qui possède, comme un capteur d'efforts, un corps d'épreuve déformable. Ce corps d'épreuve se déforme par torsion sous l'action du couple et il existe une relation de proportionnalité (loi de Hooke) entre déformation de torsion et intensité du moment, tant que cette déformation reste dans le domaine élastique.
1.1 Mesures sur parties fixes
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Le dispositif ne comporte pas de partie tournante : mesures de couple de serrage des boulons, scissomètres utilisés en mécanique des sols pour mesurer le comportement des sols au cisaillement, etc.
Un couplemètre de serrage, appelé « clé dynamométrique », permet de contrôler, par l'intermédiaire d'une mesure de couple, l'effort de serrage exercé par une vis ou un boulon sur un assemblage mécanique.
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Rappelons le principe de la clé dynamométrique : le mécanicien exerce un effort sur la tige flexible de la clé. Un index se déplace en face des graduations d'un secteur circulaire (figure 1). Le couple appliqué est lu sur le secteur gradué, l'ensemble étant entraîné en rotation sous l'effort exercé. Le mécanicien arrête sa manœuvre lorsque l'index atteint la valeur de couple souhaitée.
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Sur le plan industriel, cette pratique n'est pas satisfaisante car le couple mesuré n'est pas rigoureusement...
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