Conception d'un pendule charpy chauffant instrumente
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Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Dans le cadre de ce projet de fin d’études, nous nous sommes proposé de concevoir un
pendule-mouton de Charpy instrumenté pouvant porter l’éprouvette à une température élevée
et effectuer, à ce moment, l’essai de rupture par choc. Pour cela, nous avons adopté la méthode
de conception qui sied à ce type de projets : la conception adaptative.
Ainsi, nous avons reproduit, en grande partie, la conception d’un pendule déjà existant et
qui est en cours d’utilisation dans les laboratoires de Sciences des matériaux. A ce système
conçu en partie, nous avons donc ajouté une modification majeure : un four en deux éléments,
chacun en forme de F, disposées symétriquement l’un face à l’autre et basculants de sorte à
envelopper l’éprouvette et la chauffer au moyen de résistances électriques.
Après avoir réalisé les dessins de définition des différentes pièces en utilisant le logiciel
SolidWorks, nous les avons assemblées dans le logiciel en considérant les différents types de
contraintes (géométriques, d’assemblage et de matière). Ce qui nous a permis de faire une
simulation du fonctionnement du pendule (fichier vidéo). Par ailleurs, des calculs de résistance
ont été effectués sur les principaux éléments sollicités par les efforts mécaniques engendrés par
le mouvement d’oscillation du pendule lors du test de rupture.
La deuxième partie étant l’instrumentation du pendule, nous nous sommes proposés
d’utiliser une carte électronique de type Arduino® UNO pour l’asservissement du système
mécanique. Ce dernier étant composé d’un moteur électrique de type pas à pas entrainant une
courroie qui transmet le mouvement aux deux éléments F du four pour son ouverture et sa
fermeture. Le programme de commande de la carte a été écrit dans le logiciel LabVIEW après
avoir réalisé le système de branchement des éléments. Le système instrumenté permet, dès que
l’éprouvette est mise en place, de fermer manuellement le four, de régler la température de
consigne et d’enclencher le fonctionnement automatique du pendule. En effet, une fois la
température de consigne atteinte et équilibrée, le signal de commande permettant l’ouverture
du four est émis et le moteur se met en mouvement entraînant le basculement du four en position
ouvert. Le pendule attaquant est ensuite libéré et vient percuter et casser l’éprouvette pendant qu’elle est encore à la température de consigne.
Description
59 f. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Pendule charpy, Essai mécanique
Citation
Fabrication mécanique et productique