EP0022116A1 - Apparatus for measuring the mechanical properties of a body, particularly of a soil - Google Patents

Apparatus for measuring the mechanical properties of a body, particularly of a soil Download PDF

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EP0022116A1
EP0022116A1 EP80870030A EP80870030A EP0022116A1 EP 0022116 A1 EP0022116 A1 EP 0022116A1 EP 80870030 A EP80870030 A EP 80870030A EP 80870030 A EP80870030 A EP 80870030A EP 0022116 A1 EP0022116 A1 EP 0022116A1
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EP
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axis
elements
probe
cylinder
along
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Victor Dufey
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for measuring the mechanical characteristics of a body or of a medium, in particular, of mechanical characteristics of the soil, which makes it possible to measure and, if desired, to record the following characteristics of the body or medium analyzed: the resistance to compression under the action of a force, the linear deformation under the effect of this force and the resistance to shearing, cutting or friction under the action of a couple combined with a force exerted along an axis substantially perpendicular to the lever arm of the couple and cutting the latter substantially in the middle.
  • BEVAMETER The well-known device, called BEVAMETER, illustrates in particular this category of equipment.
  • the two pairs of measurements are provided by a remarkable mechanism of simplicity, reliability and precision.
  • the measurements can be recorded in Cartesian coordinates and five polychrome graphics can be superimposed on the same non-deformable plastic support.
  • said device comprises two elements aligned along their axis, first means disposed between the two elements and arranged to unite the latter and, on the one hand, to oppose the displacements of the elements relative to each other along their axis when a force is exerted, along this axis, at the end free of one of the elements and directed towards the other element and, on the other hand, to oppose the rotation of the elements relative to each other around their axis, a probe fixed to the free end one of the elements, second means arranged at the free end of the other element to allow the above-mentioned force to be exerted along the axis of the elements and to exert a torque on the elements with respect to their axis, a cursor arranged to move on the element carrying the probe, parallel to the axis thereof, from the free end of the probe towards the other element when the probe is inserted into the body or medium at to measure, third means arranged on the one hand to simultaneously measure the above-mentioned force along the
  • the apparatus comprises, associated with said third means arranged to measure the above-mentioned force, displacements and torque, means for recording these three quantities.
  • the subject of the invention is also, on the one hand, a device for calibrating the above-mentioned device and, on the other hand, probes intended to be associated with the latter.
  • the apparatus according to the invention and shown in Figures 1 and 2 comprises two coaxial tubular elements 1 and 2 arranged telescopically so that they can move relative to each other along their common axis 3 and rotate l relative to each other around this axis, first means 4 arranged between the elements 1 and 2 and arranged to oppose the displacements of the elements 1 and 2 relative to each other, along their axis 3, when the distance separating the free opposite ends 5 and 6 of the elements decreases and in order to oppose the rotation of the elements relative to each other about their common axis 3, a probe 7 fixed to the end free 6 of element 2, second means 8 arranged at the free end 5 of element 1 to allow exerting a force along the axis 3 of the elements for re deduct the aforementioned distance and to rotate them relative to each other about their axis 3, a cursor 9 arranged to move on the element 2 parallel to the axis of the latter, starting from the free end 10 of the probe 7 towards the element 1 when the aforementioned distance decreases, third means 11 arranged
  • the means 4, arranged between the elements 1 and 2 for oppose their displacement along their common axis and their rotation around it last, are constituted by a helical spring 13, calibrated or calibrated, coaxial with the elements.
  • This spring is mounted between said elements so as to be compressed when the aforementioned distance decreases, the end 14 of the spring being fixed to element 1 while the other end 15 of the spring is fixed to element 2.
  • the second means 8, for exerting the above-mentioned force and torque, consist of two articulated handles 16, as shown in FIG.
  • a spherical level 117 being advantageously arranged between the two handles 16 to allow the axis 3 of the elements 1 to coincide and 2 with the vertical.
  • the third means 11, arranged to measure the displacements of the elements 1 and 2 and of the cursor 9 along the axis 3 as well as the rotation of these elements with respect to each other, comprise a cylinder 17, the axis of which coincides with the axis 3 elements, mounted on the element 2 and externally to it, opposite the probe 7, by means of ball bearings 30 so as to be able to rotate freely around the axis 3 and around the element 2 and so as to be secured axially to this element, a spiral spring 18 mounted between the cylinder 17 and the element 2, one end of the spring 18 being fixed to the cylinder 17 while its other end is fixed to the element 2 (these fasteners are visible in FIG.
  • a cable 19 whose end 20 is fixed to the slider 9 and whose other end 21 is fixed to the cylinder 17, the latter having a peripheral groove 22, in which the cable 19, recalled by the spiral spring 18, can be wound when the cu rseur 9 moves, on the element 2, from the probe 7 towards the cylinder 17, the spring 18 and the cursor 9 being balanced so that the rotation of the cylinder 17 around its axis 3 is linked to the movement of the cursor 9 along the element 2 without the wire becoming loose, pulleys 23 and 24 being provided on the element 2 to guide the cable 19.
  • the pulley 24 is mounted on a triaxial support making it possible to adjust its position in all directions.
  • the cylinder 17 has, at its periphery, means for fixing a sheet 25 (see FIG. 3) for recording measurements on which are marked graduations 26 distributed along the generatrices of the cylinder 17 and graduations 27 perpendicular to the graduations 26 , a stylet 28, intended to transfer the measurements to the sheet 25, being fixed to the element 1, a pressure screw 29 being in furthermore provided for immobilizing the cylinder 17 relative to the element 2.
  • the apparatus according to the invention works, when it is used to measure the resistance of the body or of the abovementioned medium to compression under the action of a force as well as the linear deformation of said body or medium under the effect of this force, in the following way: one makes coincide, thanks to level 17, the axis 3 with the vertical, one exerts, on the handles 16, a force along the axis 3 and directed towards the body or the medium, this which has the effect of sliding, against the spring 13, the element 1 on the element 2 so that the distance between the ends 5 and 6 of the elements 1 and 2 decreases.
  • the cylinder 17 being free to move in rotation around the axis 3 and of the element 2 and the probe 7 sinking into the body under the effect of the pressure on the handles 16, said cylinder 17 is driven in rotation about the axis 3 by the spiral spring 18 since the cursor 9, resting on said body or said medium moves on the element 2, in the direction of the cylinder 17, the same distance as the penetration distance of the probe 7 in the body.
  • the spiral spring 18 and the cursor 9 being balanced, the cylinder 17, linked to the cursor 9 by the cable 19 will interrupt its rotational movement as soon as the cursor 9 comes to a standstill.
  • the spiral spring 18 connecting the element 2 to the cylinder 17 will be placed in equilibrium tension by the distance of the cursor 9 from said cylinder.
  • One of the advantages of the apparatus according to the invention lies in the fact that the two aforementioned tests, with the cylinder 17 free in rotation on the element -2 and with the cylinder 17 blocked on the element 2, can be carried out successively in the same place on the body tested.
  • the device according to the invention could be provided with a cylinder 17 directly carrying the graduations 26 and 27, the stylus 28 then being replaced by an index allowing direct reading of the measurements.
  • the apparatus according to the invention and illustrated in FIG. 4 is, as regards elements 1 and 2, identical to the apparatus described above and is provided with recording means 12 arranged to allow simultaneous recording the compressive force exerted on the handles 16, the penetration depth of the probe 7 and the torque exerted on said handles.
  • These means 12 comprise two cylinders 33 and 34 independent of each other, of equal external diameters and axes coinciding with the axis 3 of the elements 1 and 2, these cylinders being mounted in the extension of one of the other, outside the element 2 and opposite the probe 7, so as to be able to rotate freely, thanks to the ball bearings 30, about their axis and around the said element 2 and so as to be motionless along axis 3 of this element.
  • These means 12 also include a spiral spring 18 mounted between the cylinder 34 and the element 2, one end of the spring being fixed to said cylinder 34 while its other end is fixed to the element 2, a cable 19, one end of which is fixed to the aforementioned cursor 9 and the other end of which is fixed to the cylinder 34, this cylinder having a peripheral groove 22 and in which the cable 19, recalled by the spiral spring 18, can be wound up when the cursor moves on the element 2 from the probe 7 to the cylinder 34, the spring 18 and the cursor 9 being balanced so that the rotation of the cylinder 34 about its axis is linked to the movement of the cursor 9 along the element 2, pulleys 23 and 24, as described above, being provided on the element 2 to guide the cable 19.
  • the two cylinders 33 and 34 have, at their periphery, means for fixing a sheet 35, 36 of recording measurements, to the sheet 35 being carried over from the first graduations 26 distributed along generatrices of the cylinders and from the second graduations 27 perpendicular to the first, a stylet 37, of adjustable position, being provided to cooperate with the sheet 36 of the cylinder 34 and fixed to the element 2, while a stylet 28 is provided to cooperate with the sheet 35 of the cylinder 33 and is fixed to the element 1, a pressure screw 38 being further provided for immobilizing the cylinders 33 and 34 relative to each other to the other as well as a pressure screw 39 to immobilize the cylinder 33 relative to the element 2.
  • the cylinder 33 is first immobilized, using the screw 39, on the element 2 so that it can no longer rotate around the latter and the pressure screw 38 so that the cylinder 34 is free relative to the cylinder 33 and can be driven in rotation, around the element 2, by the spiral spring 18, when the cursor 9 moves, along the element 2, when the probe 7 sinks into the body under test.
  • the stylus 28 will then trace on the sheet 35 the diagram 47 of the probe insertion work similar to the diagram 31 described above, the segment which will be reported by the stylus 37 on the sheet 36, during the rotation of the cylinder 34 , will give a superfluous indication because it will double the indication of the depth of insertion of the probe 7 provided by diagram 47.
  • This variant of device shown in FIG. 4 is of particular interest for recording combined compression measurements. and torsional, at determined depths.
  • the device shown in FIG. 4 could be provided with cylinders 33 and 34 directly carrying the above-mentioned graduations, the styli 28 and 37 being then replaced by indexes allowing a direct reading of the measurements. .
  • Calibration of the device, shown in Figures 1, 2 and 4, in simple spring compression 13 can be carried out directly on the platform of a scale, each taring point being identified on the recording sheet 25 or 35, along a generatrix of the cylinder 17 or 33, by a torsion jump printed using the handles 16.
  • This calibration device comprises a lever 48 fixed on one of the cages 49 of a ball bearing 50, a housing 51, located near the end 52 of the lever, being provided in this cage and intended to receive a part 53, of dimensions corresponding to those of the housing 51, mounted on the device to replace the probe 7, the axis 54 of the housing being vertical and coinciding with the axis of the element 2 and the axis of the ball bearing 50, the latter being intended, during the application of the torque to the device to be calibrated, to minimize the friction resistance generated by the compression imposed on the device along the axis of elements 1 and 2 and directed towards the calibration device.
  • This calibration device also includes a ring dynamometer 55, aligned on the axis 54 and fixed to the cage 56 of the ball stop 50, making it possible to measure the above compression.
  • the device also comprises, near the end 57 of the lever 48, means 58 making it possible to associate said lever with a dynamometer 59, fixed at 60, arranged to be energized when the lever 48 is rotated, around of the axis 54 and in the direction of the arrow 61, when the above-mentioned torsion is imposed on the device to be calibrated, the moment of the torque being determined by the product of the force indicated by the dynamometer 59 by the arm of lever 62.
  • the invention also relates, in addition to the mechanical spring device 13 described above, an apparatus provided with an electronic measurement system arranged to capture and measure simultaneously and independently, with analog recording or digital display, a force and the movement of the cursor 9 along the axis 3 and a torque around this axis.
  • This system which is fitted to the device shown diagrammatically in FIGS.
  • a sensor 84 known per se (such as the "2-component load washer (F Z , M Z ) device produced by the company KISTLER INSTRUMENTE in Winterthur / Switzerland), which is rigid or deformable and which is aligned with respect to elements 1 and 2 constituting the apparatus, this sensor being disposed between these two elements and fixed to each of the latter, said system also comprises an electronic circuit, connected to the sensor 84 and cursor 9, provided with an amplifier, housed in element 1, and intended to amplify the signals emitted, on the one hand, by sensor 84 when a force is exerted on the handle 16 (next pressure the axis 3 and / or torsion exerted around this axis) and, on the other hand, by the cursor 9 during its movements on the element 2, this electronic circuit having three digital display dials 85 informing the value of the force along axis 3, of the torque around this axis and the neck cursor 9.
  • F Z , M Z the "2-component load washer
  • the end of the element 2 to which the probe 7 is fixed is arranged to allow the rapid fixing of various types of probe used according to the tests to be carried out.
  • the probe 7 according to the invention and shown in Figure 10 is intended to test the fraction or the adhesion of a support and is composed of an annular body 63, having a flat base 64 intended to bear on the above support , immobilized in a yoke 65 arranged so that the axis of the annular body coincides with the axis 3 of the elements 1 and 2 of the device, a universal joint 66 being provided on the yoke in order to reduce the incidence of defects of plumbness and parallelism of the surfaces in contact, namely flat base 64 and support, and from there, the measurement errors that may arise from these defects.
  • a cylindrical body is used to test the lift of a deformable support.
  • the probe 7 is intended to allow the evaluation of the shear or cut resistance.
  • This probe comprises a yoke 65 having a circular flat base 67 intended to bear on the ground, four radial grooves 68 distributed regularly and produced in the yoke from the base 67, removable removable fins 69 intended to be fixed each in a grooves 68 to project relative to said base 67, these fins having an extension 69 'intended to penetrate into the corresponding groove and the cross section of which is a regular polygon, such as a square, or even a circle, so that '' by rotating the extension, the position of the fins can be adjusted to arrange them radially with respect to the base 67 or transversely with respect to the radii of the latter, fixing means 70 of the extensions 69 'in the grooves 68 arranged so that said extensions can be moved and fixed over a large part of the length of the grooves.
  • the means 71 for assembling the yoke to the element 2 are arranged so that the axis 3 of the elements 1 and 2 passes through the center of the base 67, these means 71 comprising a universal joint 66 in order to reduce the incidence the aforementioned plumb and parallelism defects.
  • the fins 69 are interchangeable and the profile of the part of these fins intended to protrude relative to the surface 67 will be chosen according to the capacities of the device and the torque that the user of the device can exert.
  • the method of fixing the fins 69 by the extensions 69 ′ allows them to be offset with respect to their fixing axis, which allows the probe to function as a drill bit.
  • the probe 7, according to the invention and shown in FIGS. 12 and 13, is intended for the combined measurement of the compressive and shear strengths and is particularly well suited to exploit the characteristics of the devices described above to the maximum.
  • This probe comprises a cylinder 72, the end 73 of which is provided with a thread 74 for fixing the probe to the element 2.
  • This cylinder 72 has, regularly distributed around its periphery, grooves 75 extending along generators of the cylinder and each intended to receive a removable fin 76, the cylinder further having, at its other end 77, a thread 78 for fixing a cone 79 whose axis coincides with the axis of the cylinder and whose base is substantially equal to the bases of the cylinder.
  • the cylinder is provided at its two ends with truncated cones 80 in which the grooves 75 extend.
  • lettes 76 extend, in the grooves 75, over the entire length of the latter and are profiled, in their zones located in line with the truncated cones 80, to be flush with the lateral surface of said truncated cones 80 when they are fully engaged in the grooves 75, the cone 79 and a clamping nut 81, cooperating with the threads 78 and 74, being arranged internally to come to be applied on the truncated cones 80 and block the fins 76 in their grooves, as shown in FIG. 13.
  • the areas 82 of said fins are sharpened. It is understood that various types of cone and fins can be adapted on the cylinder 72, depending on the tests to be performed.
  • the probe shown in Figure 14 is a simplified variant of the fin probe shown in Figures 12 and 13 and is intended for the same use as this fin probe.
  • this simplified probe can only be used, for example, for soil tests, in sand or light silt and this, because the shear, caused by the edges 83, takes place in an area of the soil having undergone compression and backflow when the probe was inserted.
  • the device according to the invention will normally be used so that its axis 3 coincides with the vertical, the probe 7 being directed downwards. There is nothing, however, to prevent said device from being used in another position, for example, in an oblique position with respect to a vertical, in a horizontal position or in an oblique position with respect to a horizontal, or even with the probe 7 directed towards the top and the device focused on a vertical or arranged obliquely to the latter. It goes without saying that, for the calibration of the device, account must be taken of the position in which it will be used.
  • the apparatus according to the invention also makes it possible, as shown in FIG. 15, to measure the flexural strength of a light structure 86.
  • the structure 86 is placed on two knives 87 and 88 spaced apart. 'from each other by a determined distance 89.
  • a rigid rod 90 fitted with two knives 91 and 92 is then placed on this structure 86, the spacing of which has been adjusted so that it corresponds to the distance 89, in order to that these knives are located opposite the knives 87 and 88, this rod 90 having an opening 93, intended for the passage of the probe 7 of the device, located at equal distances from said knives 87 and 88.
  • the cursor 9 of the device bears on the rod 90 and when a pressure is exerted on the device, along the axis 3 and directed towards the structure 86, this structure is flexed, the device d registration of the device described above will then make it possible to record, in coordinates, the value of the pressure exerted on the device and, from there, on the structure 86 as well as the value of the deformation arrow 94 undergone by this structure.
  • the apparatus according to the invention makes it possible in particular to determine the mechanical properties of agricultural and forest soils for fixing criteria for development, agricultural work, irrigation projects, drainage, erosion control; the specification and delimitation of soil or physical profiles, the evaluation of the stabilized and transient characteristics of the land, with a view to earthworks, various movements, for the forecast of certain site constraints, such as time, power, energy, evaluation resistance and lift of land for locomotion, construction and exercise of various activities, evaluation of traction performance, on deformable tracks (lift, shear) of tractors and pneumatic machines and tracked, the evaluation of the surface adhesion of a surface, of a track, of materials, adhesion conditioning, in locomotion, in handling, and in construction, performance, stability, safety, comfort, study of the incidence of factors that

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Abstract

The apparatus comprises two coaxial elements (1,2), a first element (4) provided between the said two elements (1,2) and arranged to combine them and to oppose the relative displacements of the elements along their common axis (3), when a stress along the axis is applied at the free end of one of these elements and directed towards the other element, and also to oppose the relative rotation of the elements, a probe (7) affixed to the free end (6) of one of the elements (2), a second element (8) provided at the free end (5) of the other element (1) to apply the aforementioned stress and a torque to the elements (1,2), a cursor (9) arranged to move along the element (2) bearing the probe (7), parallel to the axis (3), from the free end (10) of the probe (7) towards the other element (1), when the probe penetrates into the body or medium to be measured and a third element (11 ) arranged, in a first position, to enable the aforementioned stress along the axis (3) and the displacement of the cursor (7) on the element (2) to be measured simultaneously and, in a second position, for the simultaneous measurement of the stress along the axis and the aforementioned torque, the conversion from the first position to the second position being obtained by a locking appliance.

Description

La présente invention a pour objet un appareil de mesure de caractéristiques mécaniques d'un corps ou d'un milieu, en particulier, de caractéristiques mécaniques du sol, qui permet de mesurer et, si on le désire, d'enregistrer les caractéristiques suivantes du corps ou du milieu analysé : la résistance à la compression sous l'action d'une force, la déformation linéaire sous l'effet de cette force et la résistance au cisaillement, à la coupe ou au frottement sous l'action d'un couple combiné à une force exercée suivant un axe sensiblement perpendiculaire au bras de levier du couple et coupant ce dernier sensiblement en son milieu.The present invention relates to an apparatus for measuring the mechanical characteristics of a body or of a medium, in particular, of mechanical characteristics of the soil, which makes it possible to measure and, if desired, to record the following characteristics of the body or medium analyzed: the resistance to compression under the action of a force, the linear deformation under the effect of this force and the resistance to shearing, cutting or friction under the action of a couple combined with a force exerted along an axis substantially perpendicular to the lever arm of the couple and cutting the latter substantially in the middle.

Il existe de multiples réalisations d'appareils légers et portables, particulièrement conçus pour la détermination en site des caractéristiques mécaniques des sols.There are many realizations of light and portable devices, particularly designed for the site determination of the mechanical characteristics of soils.

On peut classer ces appareils en deux catégories selon leur fonction :

  • - les pénétromètres pour la mesure de la résistance d'un sol ou d'un produit déformable quelconque, à la pénétration d'une sonde, en fonction de la profondeur d'enfoncement de celle-ci (brevets US 2.130.751, 3.712.121, DE 1.216.574 et GB 187.159, Bulletin CNEEMA Bl n° 237, octobre 1977, pages 47-50, "J. agric. Engng Res. (1977) 22, 209-212) ;
  • - les torsiomètres aptes à mesurer la résistance du sol ou d'un milieu cohérent quelconque, à un couple de cisaillement et/ou de friction..., en fonction de la force pressante, de direction perpendiculaire au plan du couple et au plan de cisaillement et/ou de friction, (brevets US 3.116.633 et 3.797.301, Engineering vol. 199, n° 5159, 5 mars 1965, "Soil Shearing Meter", page 315).
We can classify these devices in two categories according to their function:
  • - penetrometers for measuring the resistance of a soil or any deformable product, to the penetration of a probe, as a function of the depth of penetration thereof (US patents 2 .1 30. 75 1, 3 .712.121, DE 1.216.574 and GB 187.159, CNEEMA Bulletin Bl n ° 237, October 1977, pages 47 - 50 , "J. A g ric . En gng R es. (1977) 22, 209-212) ;
  • - the torsiometers able to measure the resistance of the ground or any coherent medium, to a shear and / or friction torque ..., as a function of the pressing force, of direction perpendicular to the plane of the torque and to the plane of shear and / or friction, (US Patents 3,116,633 and 3,797,301, Engineering vol. 199, No. 5159 , March 5 , 1965, "Soil Shearing Meter", page 315).

Ces mesures sont assurées, soit par un dispositif à indication numérique, soit pour les versions plus perfectionnées, par un enregistreur requérant parfois des mécanismes fort compliqués. Il n'existe pas d'appareil léger, portable et praticable par un seul opérateur, qui permette la combinaison des deux fonctions de mesures susdites, pénétrométrique et torsiométrique.These measurements are carried out either by a digital indication device or, for more sophisticated versions, by a recorder sometimes requiring very complicated mechanisms. There is no light, portable and passable device by a single operator, which allows the combination of the two above-mentioned measurement functions, penetrometric and torsiometric.

En effet, cette double possibilité n'est assurée que moyennant des appareillages complexes dont la masse et les sujétions en fait d'assistance (électro-hydraulique-pneumatique) et de mesure (électronique) impliquent la mise en oeuvre d'équipes qualifiées et de véhicules motorisés spécifiques.Indeed, this double possibility is only ensured by means of complex equipment, the mass and subjection of which in terms of assistance (electro-hydraulic-pneumatic) and measurement (electronic) imply the implementation of qualified teams and specific motor vehicles.

L'appareil bien connu, dénommé BEVAMETER, illustre notamment cette catégorie d'équipement.The well-known device, called BEVAMETER, illustrates in particular this category of equipment.

L'objet de la présente invention a trait précisément à un appareil portable, conçu pour être utilisé en site par un opérateur isolé, appareil permettant des mesures couvrant les deux fonctions susdites :

  • - résistance à la compression et déformation linéaire résultante
  • - résistance à un couple de torsion et force pressante axiale.
The object of the present invention relates precisely to a portable device, designed to be used on site by an isolated operator, device allowing measurements covering the two abovementioned functions:
  • - compressive strength and resulting linear deformation
  • - resistance to a torque and axial pressing force.

Dans la réalisation exclusivement mécanique de l'invention, les deux couples de mesures sont assurés par un mécanisme remarquable de simplicité, de fiabilité et de précision. Les mesures peuvent être enregistrées en coordonnées cartésiennes et cinq graphiques polychromes sont superposables sur le même support plastique indéformable.In the exclusively mechanical embodiment of the invention, the two pairs of measurements are provided by a remarkable mechanism of simplicity, reliability and precision. The measurements can be recorded in Cartesian coordinates and five polychrome graphics can be superimposed on the same non-deformable plastic support.

A cet effet, suivant l'invention, ledit appareil comprend deux éléments alignés suivant leur axe, des premiers moyens disposés entre les deux éléments et agencés pour réunir ces derniers et pour, d'une part, s'opposer aux déplacements des éléments l'un par rapport à l'autre suivant leur axe lorsqu'un effort est exercé, suivant cet axe, à l'extrémité libre d'un des éléments et dirigé vers l'autre élément et, d'autre part, s'opposer à la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre autour de leur axe, une sonde fixée à l'extrémité libre d'un des éléments, des deuxièmes moyens agencés à l'extrémité libre de l'autre élément pour permettre d'exercer l'effort précité suivant l'axe des éléments et pour exercer un couple sur les éléments par rapport à leur axe, un curseur agencé pour se déplacer sur l'élément portant la sonde, parallèlement à l'axe de celui-ci, à partir de l'extrémité libre de la sonde vers l'autre élément lorsque la sonde s'enfonce dans le corps ou milieu à mesurer, des troisièmes moyens agencés d'une part pour mesurer simultanément l'effort susdit suivant l'axe des éléments et le déplacement du curseur sur l'élément portant la sonde, et d'autre part, pour mesurer simultanément ledit effort suivant l'axe des éléments et le couple précité, le passage d'un type de mesure à l'autre étant assuré à l'aide d'un dispositif de blocage solidarisant lesdits troisièmes moyens à l'élément portant la sonde.To this end, according to the invention, said device comprises two elements aligned along their axis, first means disposed between the two elements and arranged to unite the latter and, on the one hand, to oppose the displacements of the elements relative to each other along their axis when a force is exerted, along this axis, at the end free of one of the elements and directed towards the other element and, on the other hand, to oppose the rotation of the elements relative to each other around their axis, a probe fixed to the free end one of the elements, second means arranged at the free end of the other element to allow the above-mentioned force to be exerted along the axis of the elements and to exert a torque on the elements with respect to their axis, a cursor arranged to move on the element carrying the probe, parallel to the axis thereof, from the free end of the probe towards the other element when the probe is inserted into the body or medium at to measure, third means arranged on the one hand to simultaneously measure the above-mentioned force along the axis of the elements and the displacement of the cursor su r the element carrying the probe, and on the other hand, for simultaneously measuring said force along the axis of the elements and the aforementioned torque, the passage from one type of measurement to the other being ensured using a blocking device integrating said third means with the element carrying the probe.

Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, l'appareil comprend, associés auxdits troisièmes moyens agencés pour mesurer l'effort, les déplacements et le couple précités, des moyens pour enregistrer ces trois grandeurs.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the apparatus comprises, associated with said third means arranged to measure the above-mentioned force, displacements and torque, means for recording these three quantities.

L'invention a également pour objet, d'une part, un dispositif pour le calibrage de l'appareil susdit et, d'autre part, des sondes destinées à être associées à ce dernier.The subject of the invention is also, on the one hand, a device for calibrating the above-mentioned device and, on the other hand, probes intended to be associated with the latter.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisations particulières de l'appareil, du dispositif de calibrage et des sondes suivant l'invention.Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this specification and which represent, by way of nonlimiting examples, particular embodiments of the apparatus, of the calibration device and of the following probes the invention.

  • La figure 1A est une vue en élévation, avec brisures partielles, de l'appareil suivant l'invention.Figure 1A is an elevational view, partially broken, of the apparatus according to the invention.
  • La figure 1B est une vue partielle de détail de la figure 1A illustrant la liaison entre les trois parties principales de l'appareil.Figure 1B is a partial detail view of Figure 1A illustrating the connection between the three main parts of the device.
  • La figure 2 est une vue partielle, suivant la ligne II-II de la figure 1A, d'un détail de l'appareil représenté à la figure 1A.Figure 2 is a partial view, along line II-II of Figure 1A, of a detail of the apparatus shown in Figure 1A.
  • La figure 3 est une vue développée d'un enregistrement de mesures réalisé sur l'appareil montré aux figures 1 et 2.FIG. 3 is a developed view of a recording of measurements made on the apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 , avec brisures partielles, illustrant une variante de l'appareil montré aux figures 1 et 2.FIG. 4 is a view similar to FIG. 1, with partial breaks, illustrating a variant of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • La figure 5 est une vue développée des enregistrements de mesures réalisés sur l'appareil représenté à la figure 4.FIG. 5 is a developed view of the recording of measurements made on the device represented in FIG. 4.
  • La figure 6 est une vue en élévation d'une variante des appareils montrés aux figures 1 , 2 et 4.FIG. 6 is an elevation view of a variant of the devices shown in FIGS. 1, 2 and 4.
  • La figure 7 est une vue en plan correspondant à la figure 6.FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 6.
  • La figure 8 est une vue en élévation, avec brisures partielles, du dispositif destiné à permettre le calibrage de l'appareil susdit.Figure 8 is an elevational view, partially broken, of the device for allowing the calibration of the above device.
  • La figure 9 est une vue schématique en plan correspondant à la figure 8.FIG. 9 is a schematic plan view corresponding to FIG. 8.
  • La figure 10 est une vue en élévation, avec brisures partielles, d'une sonde destinée à l'appareil précité.Figure 10 is an elevational view, partially broken, of a probe for the aforementioned device.
  • La figure 11 est une vue analogue à la figure 10.FIG. 11 is a view similar to FIG. 10.
  • La figure 12 est une vue explosée, en perspective, montrant les divers éléments d'une sonde suivant l'invention.Figure 12 is an exploded perspective view showing the various elements of a probe according to the invention.
  • La.figure 13 est une vue de la sonde montrée à la figure 12, les éléments de celle-ci étant représentés en position assemblée.La.figure 13 is a view of the probe shown in Figure 12, the elements thereof being shown in the assembled position.
  • La figure 14 est une vue en perspective montrant une variante de la sonde représentée aux figures 12 et 13.FIG. 14 is a perspective view showing a variant of the probe shown in FIGS. 12 and 13.
  • La figure 15 est une vue en élévation scnématique avec brisures partielles montrant un mode d'utilisation particulier de l'appareil suivant l'invention.Figure 15 is a schematic elevational view with partial broken showing a particular mode of use of the apparatus according to the invention.

Dans les différentes figures, les mêmes notations de références désignent des éléments identiques ou analogues.In the various figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.

L'appareil suivant l'invention et représenté aux figures 1 et 2 comprend deux éléments tubulaires coaxiaux 1 et 2 agencés de manière télescopique afin qu'ils puissent se déplacer l'un par rapport à l'autre suivant leur axe commun 3 et tourner l'un par rapport à l'autre autour de cet axe, des premiers moyens 4 disposés entre les éléments 1 et 2 et agencés pour s'opposer aux déplacements des éléments 1 et 2 l'un par rapport à l'autre, suivant leur axe 3, lorsque la distance séparant les extrémités opposées libres 5 et 6 des éléments diminue et pour s'opposer à la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre autour de leur axe commun 3, une sonde 7 fixée à l'extrémité libre 6 de l'élément 2, des deuxièmes moyens 8 agencés à l'extrémité libre 5 de l'élément 1 pour permettre d'exercer un effort suivant l'axe 3 des éléments pour réduire la distance susdite et pour les faire tourner l'un par rapport à l'autre autour de leur axe 3, un curseur 9 agencé pour se déplacer sur l'élément 2 parallèlement à l'axe de celui-ci, à partir de l'extrémité libre 10 de la sonde 7 vers l'élément 1 lorsque la distance précitée diminue, des troisièmes moyens 11 agencés pour mesurer le déplacement d'un élément par rapport à l'autre suivant leur axe commun 3 et pour mesurer le déplacement du curseur 9 sur l'élément 2, ces moyens 11 étant en outre agencés pour mesurer le déplacement d'un élément par rapport à l'autre suivant leur axe et la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre, des moyens 12, avantageusement associés aux moyens 11, permettant l'enregistrement des mesures des déplacements et rotation précités des éléments 1 et 2 l'un par rapport à l'autre et des déplacements du curseur 9. Les moyens 4, disposés entre les éléments 1 et 2 pour s'opposer à leur déplacement suivant leur axe commun et à leur rotation autour de ce dernier, sont constitués par un ressort hélicoïdal 13, taré ou calibré, coaxial aux éléments. Ce ressort est monté entre lesdits éléments de manière à être comprimé quand la distance précitée diminue, l'extrémité 14 du ressort étant fixée à l'élément 1 tandis que l'autre extrémité 15 du ressort est fixée à l'élément 2. Les deuxièmes moyens 8, permettant d'exercer l'effort et le couple susdit, sont constitués par deux poignées 16 articulées, comme montré à la figure 2, à la manière des poignées d'une canne siège et montées à l'extrémité 5 de l'élément 1 de manière à ce qu'elles soient symétriques par rapport à un plan passant par l'axe 3 des éléments, un niveau sphérique 117 étant avantageusement agencé entre les deux poignées 16 pour permettre de faire coïncider l'axe 3 des éléments 1 et 2 avec la verticale. Les troisièmes moyens 11, agencés pour mesurer les déplacements des éléments 1 et 2 et du curseur 9 suivant l'axe 3 ainsi que la rotation de ces éléments l'un par rapport à l'autre, comprennent un cylindre 17, dont l'axe coïncide avec l'axe 3 des éléments, monté sur l'élément 2 et extérieurement à celui-ci, à l'opposé de la sonde 7, par l'intermédiaire de roulements à billes 30 de manière à pouvoir tourner librement autour de l'axe 3 et autour de l'élément 2 et de manière à être solidarisé axialement à cet élément, un ressort en spirale 18 monté entre le cylindre 17 et l'élément 2, une extrémité du ressort 18 étant fixée au cylindre 17 tandis que son autre extrémité est fixée à l'élément 2 (ces fixations sont visibles dans la figure 1A et portent le repère 118 et 118'), un câble 19 dont l'extrémité 20 est fixée au curseur 9 et dont l'autre extrémité 21 est fixée au cylindre 17, celui-ci présentant une rainure périphérique 22, dans laquelle le câble 19, rappelé par le ressort en spirale 18, peut s'enrouler lorsque le curseur 9 se déplace, sur l'élément 2, de la sonde 7 vers le cylindre 17, le ressort 18 et le curseur 9 étant équilibrés de manière à ce que la rotation du cylindre 17 autour de son axe 3 soit liée au déplacement du curseur 9 le long de l'élément 2 sans que le fil ne devienne lâche, des poulies 23 et 24 étant prévues sur l'élément 2 pour guider le câble 19. La poulie 24 est montée sur un support triaxial permettant de régler sa position dans toutes les directions. Le cylindre 17 présente, à sa périphérie, des moyens de fixation d'un feuillet 25 (voir figure 3) d'enregistrement de mesures sur lequel sont portées des graduations 26 réparties suivant des génératrices du cylindre 17 et des graduations 27 perpendiculaires aux graduations 26, un stylet 28, prévu pour reporter les mesures sur le feuillet 25, étant fixé à l'élément 1, une vis de pression 29 étant en outre prévue pour immobiliser le cylindre 17 par rapport à l'élément 2.The apparatus according to the invention and shown in Figures 1 and 2 comprises two coaxial tubular elements 1 and 2 arranged telescopically so that they can move relative to each other along their common axis 3 and rotate l relative to each other around this axis, first means 4 arranged between the elements 1 and 2 and arranged to oppose the displacements of the elements 1 and 2 relative to each other, along their axis 3, when the distance separating the free opposite ends 5 and 6 of the elements decreases and in order to oppose the rotation of the elements relative to each other about their common axis 3, a probe 7 fixed to the end free 6 of element 2, second means 8 arranged at the free end 5 of element 1 to allow exerting a force along the axis 3 of the elements for re deduct the aforementioned distance and to rotate them relative to each other about their axis 3, a cursor 9 arranged to move on the element 2 parallel to the axis of the latter, starting from the free end 10 of the probe 7 towards the element 1 when the aforementioned distance decreases, third means 11 arranged to measure the displacement of one element relative to the other along their common axis 3 and to measure the displacement of the cursor 9 on the element 2, these means 11 being further arranged to measure the displacement of one element relative to the other along their axis and the rotation of the elements relative to each other, means 12, advantageously associated with the means 11, allowing the recording of the aforementioned movements and rotation measurements of the elements 1 and 2 relative to one another and of the movements of the cursor 9. The means 4, arranged between the elements 1 and 2 for oppose their displacement along their common axis and their rotation around it last, are constituted by a helical spring 13, calibrated or calibrated, coaxial with the elements. This spring is mounted between said elements so as to be compressed when the aforementioned distance decreases, the end 14 of the spring being fixed to element 1 while the other end 15 of the spring is fixed to element 2. The second means 8, for exerting the above-mentioned force and torque, consist of two articulated handles 16, as shown in FIG. 2, in the manner of the handles of a seat cane and mounted at the end 5 of the element 1 so that they are symmetrical with respect to a plane passing through the axis 3 of the elements, a spherical level 117 being advantageously arranged between the two handles 16 to allow the axis 3 of the elements 1 to coincide and 2 with the vertical. The third means 11, arranged to measure the displacements of the elements 1 and 2 and of the cursor 9 along the axis 3 as well as the rotation of these elements with respect to each other, comprise a cylinder 17, the axis of which coincides with the axis 3 elements, mounted on the element 2 and externally to it, opposite the probe 7, by means of ball bearings 30 so as to be able to rotate freely around the axis 3 and around the element 2 and so as to be secured axially to this element, a spiral spring 18 mounted between the cylinder 17 and the element 2, one end of the spring 18 being fixed to the cylinder 17 while its other end is fixed to the element 2 (these fasteners are visible in FIG. 1A and bear the reference 118 and 118 ′), a cable 19 whose end 20 is fixed to the slider 9 and whose other end 21 is fixed to the cylinder 17, the latter having a peripheral groove 22, in which the cable 19, recalled by the spiral spring 18, can be wound when the cu rseur 9 moves, on the element 2, from the probe 7 towards the cylinder 17, the spring 18 and the cursor 9 being balanced so that the rotation of the cylinder 17 around its axis 3 is linked to the movement of the cursor 9 along the element 2 without the wire becoming loose, pulleys 23 and 24 being provided on the element 2 to guide the cable 19. The pulley 24 is mounted on a triaxial support making it possible to adjust its position in all directions. The cylinder 17 has, at its periphery, means for fixing a sheet 25 (see FIG. 3) for recording measurements on which are marked graduations 26 distributed along the generatrices of the cylinder 17 and graduations 27 perpendicular to the graduations 26 , a stylet 28, intended to transfer the measurements to the sheet 25, being fixed to the element 1, a pressure screw 29 being in furthermore provided for immobilizing the cylinder 17 relative to the element 2.

L'appareil suivant l'invention fonctionne, lorsqu'on l'utilise pour mesurer la résistance du corps ou du milieu susdit à la compression sous l'action d'une force ainsi que la déformation linéaire dudit corps ou milieu sous l'effet de cette force, de la manière suivante : on fait coïncider, grâce au niveau 17, l'axe 3 avec la verticale, on exerce, sur les poignées 16, une force suivant l'axe 3 et dirigée vers le corps ou le milieu, ce qui a pour effet de faire coulisser, à l'encontre du ressort 13, l'élément 1 sur l'élément 2 de sorte que la distance séparant les extrémités 5 et 6 des éléments 1 et 2 diminue. Le cylindre 17 étant libre de se déplacer en rotation autour de l'axe 3 et de l'élément 2 et la sonde 7 s'enfonçant dans le corps sous l'effet de la pression sur les poignées 16, ledit cylindre 17 est entraîné en rotation autour de l'axe 3 par le ressort en spirale 18 puisque le curseur 9, reposant sur ledit corps ou ledit milieu se déplace sur l'élément 2, en direction du cylindre 17, de la même distance que la distance de pénétration de la sonde 7 dans le corps. Le ressort en spirale 18 et le curseur 9 étant équilibrés, le cylindre 17, lié au curseur 9 par le câble 19 interrompra son mouvement de rotation dès que le curseur 9 s'immobilisera. Le ressort en spirale 18 reliant l'élément 2 au cylindre 17 sera mis en tension d'équilibre par l'éloignement du curseur 9 dudit cylindre. Le rapprochement des deux derniers éléments, résultant de l'enfoncement de la sonde 7 permettra, grâce à la transmission du câble 19, la détente du ressort spirale et le rappel du cylindre 17, moyennant sa rotation. Le stylet 28, fixé à l'élément 1 et se déplaçant suivant une trajectoire rectiligne, tracera, sur le feuillet 25 enroulé sur le cylindre 17 pendant la rotation de celui-ci, un diagramme 31 qui indique la profondeur de pénétration de la sonde 7 suivant l'arc (1-4) et la force de compression exercée sur les poignées 16 suivant la génératrice (4-3), l'aire de la figure (1, 2, 3, 4) étant la mesure du travail mécanique d'enfoncement de la sonde 7 dans le corps. Ce diagramme 31 exprime donc principalement la variation continue de la force de compression exercée sur les poignées 16 et de la résistance du corps en fonction de la profondeur de pénétration de la sonde 7, cette variation reflétant notamment l'hétérogénéité du corps subissant l'essai.The apparatus according to the invention works, when it is used to measure the resistance of the body or of the abovementioned medium to compression under the action of a force as well as the linear deformation of said body or medium under the effect of this force, in the following way: one makes coincide, thanks to level 17, the axis 3 with the vertical, one exerts, on the handles 16, a force along the axis 3 and directed towards the body or the medium, this which has the effect of sliding, against the spring 13, the element 1 on the element 2 so that the distance between the ends 5 and 6 of the elements 1 and 2 decreases. The cylinder 17 being free to move in rotation around the axis 3 and of the element 2 and the probe 7 sinking into the body under the effect of the pressure on the handles 16, said cylinder 17 is driven in rotation about the axis 3 by the spiral spring 18 since the cursor 9, resting on said body or said medium moves on the element 2, in the direction of the cylinder 17, the same distance as the penetration distance of the probe 7 in the body. The spiral spring 18 and the cursor 9 being balanced, the cylinder 17, linked to the cursor 9 by the cable 19 will interrupt its rotational movement as soon as the cursor 9 comes to a standstill. The spiral spring 18 connecting the element 2 to the cylinder 17 will be placed in equilibrium tension by the distance of the cursor 9 from said cylinder. The bringing together of the last two elements, resulting from the insertion of the probe 7 will, thanks to the transmission of the cable 19, the relaxation of the spiral spring and the return of the cylinder 17, by means of its rotation. The stylus 28, fixed to the element 1 and moving along a trajectory rectilinear, will draw, on the sheet 25 wound on the cylinder 17 during the rotation of the latter, a diagram 31 which indicates the penetration depth of the probe 7 along the arc (1-4) and the compression force exerted on the handles 16 along the generator (4-3), the area of the figure (1, 2, 3, 4) being the measure of the mechanical work of driving the probe 7 into the body. This diagram 31 therefore mainly expresses the continuous variation of the compression force exerted on the handles 16 and of the resistance of the body as a function of the penetration depth of the probe 7, this variation reflecting in particular the heterogeneity of the body undergoing the test. .

Lorsque l'appareil est utilisé pour tester la résistance d'un corps au cisaillement, à la coupe ou au frottement sous l'action d'un couple combiné à une pression exercée sur le corps suivant l'axe 3, le cylindre 17 est alors bloqué sur l'élément 2 par la vis de pression 29 de sorte que tout mouvement de rotation du cylindre 17 autour de l'axe 3 est impossible, le ressort 18 et le curseur 9 n'exerçant plus d'effet sur ledit cylindre 17. Le diagramme 32, tracé sur le feuillet 25 par le stylet 28 et qui indique la force de compression exercée sur les poignées 16 suivant la'génératrice (1, 2, 4, 6) et le moment du couple suivant l'arc (2, 3-4, 5-6, 7) permettra de déduire la résistance au cisaillement ou à la coupe, ou l'angle de frottement sous l'effet d'une force de compression déterminée.When the apparatus is used to test the resistance of a body to shearing, cutting or friction under the action of a couple combined with a pressure exerted on the body along the axis 3, the cylinder 17 is then blocked on the element 2 by the pressure screw 29 so that any movement of rotation of the cylinder 17 around the axis 3 is impossible, the spring 18 and the slider 9 no longer having an effect on said cylinder 17. Diagram 32, drawn on the sheet 25 by the stylus 28 and which indicates the compressive force exerted on the handles 16 according to the generator (1, 2, 4, 6) and the moment of the torque along the arc (2, 3-4, 5-6, 7) will allow deduction of the shear or cut resistance, or the angle of friction under the effect of a determined compression force.

Un des avantages de l'appareil suivant l'invention réside dans le fait que les deux essais susdits, avec le cylindre 17 libre en rotation sur l'élément -2 et avec le cylindre 17 bloqué sur l'élément 2, peuvent être exécutés successivement au même endroit du corps testé.One of the advantages of the apparatus according to the invention lies in the fact that the two aforementioned tests, with the cylinder 17 free in rotation on the element -2 and with the cylinder 17 blocked on the element 2, can be carried out successively in the same place on the body tested.

Il est bien entendu que l'appareil suivant l'invention pourrait être pourvu d'un cylindre 17 portant directement les graduations 26 et 27, le stylet 28 étant alors remplacé par un index permettant une lecture directe des mesures.It is understood that the device according to the invention could be provided with a cylinder 17 directly carrying the graduations 26 and 27, the stylus 28 then being replaced by an index allowing direct reading of the measurements.

L'appareil suivant l'invention et illustré à la figure 4 est, en ce qui concerne les éléments 1 et 2, identique à l'appareil décrit ci-dessus et est pourvu de moyens d'enregistrement 12 agencés pour permettre l'enregistrement simultané de la force de compression exercée sur les poignées 16, de la profondeur de pénétration de la sonde 7 et du couple exercé sur lesdites poignées. Ces moyens 12 comprennent deux cylindres 33 et 34 indépendants l'un de l'autre, de diamètres externes égaux et d'axes confondus avec l'axe 3 des éléments 1 et 2, ces cylindres étant montés dans le prolongement l'un de l'autre, à l'extérieur de l'élément 2 et à l'opposé de la sonde 7, de manière à pouvoir tourner librement, grâce aux roulements à billes 30, autour de leur axe et autour dudit élément 2 et de manière à être immobiles suivant l'axe 3 de cet élément. Ces moyens 12 comprennent également un ressort en spirale 18 monté entre le cylindre 34 et l'élément 2, une extrémité du ressort étant fixée audit cylindre 34 tandis que son autre extrémité est fixée à l'élément 2, un câble 19 dont une extrémité est fixée au curseur 9 précité et dont l'autre extrémité est fixée au cylindre 34, ce cylindre présentant une rainure périphérique 22 et dans laquelle le câble 19, rappelé par le ressort en spirale 18, peut s'enrouler lorsque le curseur se déplace sur l'élément 2 à partir de la sonde 7 vers le cylindre 34, le ressort 18 et le curseur 9 étant équilibrés de manière à ce que la rotation du cylindre 34 autour de son axe sont liée au déplacement du curseur 9 le long de l'élément 2, des poulies 23 et 24, telles que décrites ci-dessus, étant prévues sur l'élément 2 pour guider le câble 19. Les deux cylindres 33 et 34 présentent, à leur périphérie, des moyens de fixation d'un feuillet 35, 36 d'enregistrement de mesures, au feuillet 35 étant reportées des premières graduations 26 réparties suivant des génératrices des cylindres et des secondes graduations 27 perpendiculaires aux premières, un stylet 37, de position réglable, étant prévu pour coopérer avec le feuillet 36 du cylindre 34 et fixé à l'élément 2, tandis qu'un stylet 28 est prévu pour coopérer avec le feuillet 35 du cylindre 33 et est fixé à l'élément 1, une vis de pression 38 étant en outre prévue pour immobiliser les cylindres 33 et 34 l'un par rapport à l'autre ainsi qu'une vis de pression 39 pour immobiliser le cylindre 33 par rapport à l'élément 2.The apparatus according to the invention and illustrated in FIG. 4 is, as regards elements 1 and 2, identical to the apparatus described above and is provided with recording means 12 arranged to allow simultaneous recording the compressive force exerted on the handles 16, the penetration depth of the probe 7 and the torque exerted on said handles. These means 12 comprise two cylinders 33 and 34 independent of each other, of equal external diameters and axes coinciding with the axis 3 of the elements 1 and 2, these cylinders being mounted in the extension of one of the other, outside the element 2 and opposite the probe 7, so as to be able to rotate freely, thanks to the ball bearings 30, about their axis and around the said element 2 and so as to be motionless along axis 3 of this element. These means 12 also include a spiral spring 18 mounted between the cylinder 34 and the element 2, one end of the spring being fixed to said cylinder 34 while its other end is fixed to the element 2, a cable 19, one end of which is fixed to the aforementioned cursor 9 and the other end of which is fixed to the cylinder 34, this cylinder having a peripheral groove 22 and in which the cable 19, recalled by the spiral spring 18, can be wound up when the cursor moves on the element 2 from the probe 7 to the cylinder 34, the spring 18 and the cursor 9 being balanced so that the rotation of the cylinder 34 about its axis is linked to the movement of the cursor 9 along the element 2, pulleys 23 and 24, as described above, being provided on the element 2 to guide the cable 19. The two cylinders 33 and 34 have, at their periphery, means for fixing a sheet 35, 36 of recording measurements, to the sheet 35 being carried over from the first graduations 26 distributed along generatrices of the cylinders and from the second graduations 27 perpendicular to the first, a stylet 37, of adjustable position, being provided to cooperate with the sheet 36 of the cylinder 34 and fixed to the element 2, while a stylet 28 is provided to cooperate with the sheet 35 of the cylinder 33 and is fixed to the element 1, a pressure screw 38 being further provided for immobilizing the cylinders 33 and 34 relative to each other to the other as well as a pressure screw 39 to immobilize the cylinder 33 relative to the element 2.

Pour l'enregistrement combiné des trois mesures précitées, on immobilise tout d'abord le cylindre 33, à l'aide de la vis 39, sur l'élément 2 pour qu'il ne puisse plus tourner autour de ce dernier et on dégage la vis de pression 38 pour que le cylindre 34 soit libre par rapport au cylindre 33 et puisse être entraîné en rotation, autour de l'élément 2, par le ressort en spirale 18, lorsque le curseur 9 se déplace, le long de l'élément 2, quand la sonde 7 s'enfonce dans le corps soumis à l'essai. Le stylet 28, lorsque l'on exercera une pression suivant l'axe 3 et dirigée vers la sonde 7, ainsi qu'une torsion autour de l'axe 3 à l'encontre du ressort 13, inscrira sur le feuillet 35 cette double déformation du ressort 13, en compression et en torsion, suivant le diagramme 39 analogue au diagramme 32 décrit ci-dessus, tandis que le stylet 37 enregistrera sur le feuillet 36, grâce au déplacement du curseur 9 et à la rotation du cylindre 34 autour de l'élément 2 sous l'action du ressort en spirale 18, la profondeur de pénétration de la sonde 7 dans le corps. On constatera sur le feuillet 36 la présence de quatre segments 40, 41, 42 et 43 montrant les profondeurs de pénétration de la sonde 7 enregistrées au cours de quatre essais successifs, à chaque essai, le stylet 37 étant déplacé, parallèlement à l'axe 3, en faisant coulisser la barrette 44 qui le porte pour engager successivement, cran par cran, l'arrêt 45 dans des crans 46 consécutifs de ladite barrette. Après ces opérations, on libérera le cylindre 33 de l'élément 2 en desserrant la vis de pression 39 et on immobilisera ledit cylindre 33 par rapport au cylindre 34 en serrant la vis de pression 38. Les cylindres 33 et 34 pourront alors être entraînés en rotation autour de l'élément 2 par le ressort en spirale 18 quand le curseur 9 se déplacera sur l'élément 2 lorsque la sonde 7 s'enfoncera dans le corps. Le stylet 28 tracera alors sur le feuillet 35 le diagramme 47 de travail d'enfoncement de la sonde analogue au diagramme 31 décrit ci-dessus, le segment qui sera reporté par le stylet 37 sur le feuillet 36, lors de la rotation du cylindre 34, donnera une indication superflue car il doublera l'indication de la profondeur d'enfoncement de la sonde 7 fournie par le diagramme 47. Cette variante d'appareil montrée à la figure 4 présente un intérêt particulier pour l'enregistrement des mesures combinées de compression et de torsion, à des profondeurs déterminées.For the combined recording of the three aforementioned measurements, the cylinder 33 is first immobilized, using the screw 39, on the element 2 so that it can no longer rotate around the latter and the pressure screw 38 so that the cylinder 34 is free relative to the cylinder 33 and can be driven in rotation, around the element 2, by the spiral spring 18, when the cursor 9 moves, along the element 2, when the probe 7 sinks into the body under test. The stylus 28, when a pressure is applied along the axis 3 and directed towards the probe 7, as well as a twist around the axis 3 against the spring 13, will write this double deformation on the sheet 35 of the spring 13, in compression and in torsion, according to the diagram 39 similar to the diagram 32 described above, while the stylus 37 will record on the sheet 36, thanks to the movement of the cursor 9 and to the rotation of the cylinder 34 around the element 2 under the action of the spiral spring 18, the depth of penetration of probe 7 in the body. We will see on sheet 36 the presence of four segments 40, 41, 42 and 43 showing the penetration depths of the probe 7 recorded during four successive tests, with each test, the stylus 37 being moved, parallel to the axis 3, by sliding the bar 44 which carries it to successively engage, notch by notch, the stop 45 in notches 46 consecutive of said bar. After these operations, the cylinder 33 will be released from the element 2 by loosening the pressure screw 39 and the said cylinder 33 will be immobilized relative to the cylinder 34 by tightening the pressure screw 38. The cylinders 33 and 34 can then be driven in rotation around the element 2 by the spiral spring 18 when the cursor 9 will move on the element 2 when the probe 7 will sink into the body. The stylus 28 will then trace on the sheet 35 the diagram 47 of the probe insertion work similar to the diagram 31 described above, the segment which will be reported by the stylus 37 on the sheet 36, during the rotation of the cylinder 34 , will give a superfluous indication because it will double the indication of the depth of insertion of the probe 7 provided by diagram 47. This variant of device shown in FIG. 4 is of particular interest for recording combined compression measurements. and torsional, at determined depths.

Tout comme l'appareil représenté à la figure 1, l'appareil montré à la figure 4 pourrait être muni de cylindres 33 et 34 portant directement les graduations précitées, les stylets 28 et 37 étant lors remplacés par des index permettant une lecture directe des mesures.Like the device shown in FIG. 1, the device shown in FIG. 4 could be provided with cylinders 33 and 34 directly carrying the above-mentioned graduations, the styli 28 and 37 being then replaced by indexes allowing a direct reading of the measurements. .

L'étalonnage de l'appareil, représenté aux figures 1, 2 et 4, en compression simple du ressort 13 peut être effectué directement sur le plateau d'une bascule, chaque point de tarage étant repéré sur le feuillet d'enregistrement 25 ou 35, suivant une génératrice du cylindre 17 ou 33, par un ressaut de torsion imprimé à l'aide des poignées 16.Calibration of the device, shown in Figures 1, 2 and 4, in simple spring compression 13 can be carried out directly on the platform of a scale, each taring point being identified on the recording sheet 25 or 35, along a generatrix of the cylinder 17 or 33, by a torsion jump printed using the handles 16.

Par contre, le calibrage de cet appareil en torsion et compression combinées du ressort 13 requiert la mise en oeuvre du dispositif de calibrage suivant l'invention et représenté aux figures 8 et 9. Ce dispositif de calibrage comprend un levier 48 fixé sur une des cages 49 d'une butée à billes 50, un logement 51, situé à proximité de l'extrémité 52 du levier, étant prévu dans cette cage et destiné à recevoir une pièce 53, de dimensions correspondantes à celles du logement 51, montée sur l'appareil en remplacement de la sonde 7, l'axe 54 du logement étant vertical et coïncidant avec l'axe de l'élément 2 et l'axe de la butée à billes 50, cette dernière étant destinée, lors de l'application du couple à l'appareil à calibrer, à minimiser la résistance de friction engendrée par la compression imposée à l'appareil suivant l'axe des éléments 1 et 2 et dirigée vers le dispositif de calibrage. Ce dispositif de calibrage comprend également un dynamomètre à anneau 55, aligné sur l'axe 54 et fixé à la cage 56 de la butée à billes 50, permettant de mesurer la compression susdite. Le dispositif comprend aussi, à proximité de l'extrémité 57 du levier 48, des moyens 58 permettant d'associer ledit levier à un dynamomètre 59, fixé en 60, agencé pour être mis sous tension lorsque le levier 48 est entraîné en rotation, autour de l'axe 54 et dans le sens de la flèche 61, lorsque l'on impose la torsion précitée à l'appareil à calibrer, le moment du couple étant déterminé par le produit de la force indiquée par le dynamomètre 59 par le bras de levier 62. Ces opérations de calibrage s'effectueront, suivant l'appareil, soit avec le cylindre 17 bloqué sur l'élément 2 à l'aide de la vis de pression 29 (figure 1), soit avec le cylindre 33 bloqué sur l'élément 2 à l'aide de la vis de pression 39 (figure 4), et l'indication de chaque point de calibrage, en charge et en décharge, sera portée sur le feuillet d'enregistrement 25 ou le feuillet 35 en veillant de définir les tares et les dérives des points "zéro" sur les échelles d'enregistrement.On the other hand, the calibration of this device in combined torsion and compression of the spring 13 requires the implementation of the calibration device according to the invention and shown in Figures 8 and 9. This calibration device comprises a lever 48 fixed on one of the cages 49 of a ball bearing 50, a housing 51, located near the end 52 of the lever, being provided in this cage and intended to receive a part 53, of dimensions corresponding to those of the housing 51, mounted on the device to replace the probe 7, the axis 54 of the housing being vertical and coinciding with the axis of the element 2 and the axis of the ball bearing 50, the latter being intended, during the application of the torque to the device to be calibrated, to minimize the friction resistance generated by the compression imposed on the device along the axis of elements 1 and 2 and directed towards the calibration device. This calibration device also includes a ring dynamometer 55, aligned on the axis 54 and fixed to the cage 56 of the ball stop 50, making it possible to measure the above compression. The device also comprises, near the end 57 of the lever 48, means 58 making it possible to associate said lever with a dynamometer 59, fixed at 60, arranged to be energized when the lever 48 is rotated, around of the axis 54 and in the direction of the arrow 61, when the above-mentioned torsion is imposed on the device to be calibrated, the moment of the torque being determined by the product of the force indicated by the dynamometer 59 by the arm of lever 62. These calibration operations are carried out depending on the device, either with the cylinder 17 blocked on the element 2 using the pressure screw 29 (FIG. 1), or with the cylinder 33 blocked on the element 2 using the pressure screw 39 (figure 4), and the indication of each calibration point, in charge and in discharge, will be entered on the recording sheet 25 or sheet 35, taking care to define the tares and the drifts of the points " zero "on the recording scales.

L'invention concerne également, outre l'appareil mécanique à ressort 13 décrit ci-dessus, un appareil pourvu d'un système de mesure électronique agencé pour capter et pour mesurer simultanément et indépendamment, avec enregistrement analogique ou en affichage numérique, un effort et le déplacement du curseur 9 suivant l'axe 3 et un couple de torsion autour de cet axe. Ce système, qui équipe l'appareil représenté schématiquement aux figures 6 et 7 comprend un capteur 84, connu en soi (tel que le dispositif "2-component load washer (FZ, MZ) produit par la société KISTLER INSTRUMENTE à Winterthur/Suisse), qui est rigide ou déformable et qui est aligné par rapport aux éléments 1 et 2 constituant l'appareil, ce capteur étant disposé entre ces deux éléments et fixé à chacun de ces derniers, ledit système comprend également un circuit électronique, relié au capteur 84 et au curseur 9, pourvu d'un amplificateur, logé dans l'élément 1, et destiné à amplifier les signaux émis, d'une part, par le capteur 84 lorsqu'un effort est exercé sur la poignée 16 (pression suivant l'axe 3 et/ou torsion exercée autour de cet axe) et, d'autre part, par le curseur 9 lors de ses déplacements sur l'élément 2, ce circuit électronique présentant trois cadrans d'affichage numérique 85 renseignant la valeur de l'effort suivant l'axe 3, du couple autour de cet axe et de la course du curseur 9.The invention also relates, in addition to the mechanical spring device 13 described above, an apparatus provided with an electronic measurement system arranged to capture and measure simultaneously and independently, with analog recording or digital display, a force and the movement of the cursor 9 along the axis 3 and a torque around this axis. This system, which is fitted to the device shown diagrammatically in FIGS. 6 and 7, includes a sensor 84, known per se (such as the "2-component load washer (F Z , M Z ) device produced by the company KISTLER INSTRUMENTE in Winterthur / Switzerland), which is rigid or deformable and which is aligned with respect to elements 1 and 2 constituting the apparatus, this sensor being disposed between these two elements and fixed to each of the latter, said system also comprises an electronic circuit, connected to the sensor 84 and cursor 9, provided with an amplifier, housed in element 1, and intended to amplify the signals emitted, on the one hand, by sensor 84 when a force is exerted on the handle 16 (next pressure the axis 3 and / or torsion exerted around this axis) and, on the other hand, by the cursor 9 during its movements on the element 2, this electronic circuit having three digital display dials 85 informing the value of the force along axis 3, of the torque around this axis and the neck cursor 9.

L'extrémité de l'élément 2 à laquelle est fixée la sonde 7 est agencée pour permettre la fixation rapide de divers types de sonde utilisés en fonction des essais à réaliser. La sonde 7 suivant l'invention et montrée à la figure 10 est destinée à tester la fraction ou l'adhérence d'un support et est composée d'un corps annulaire 63, présentant une base plane 64 destinée à prendre appui sur le support susdit, immobilisé dans une chape 65 agencée de manière à ce que l'axe du corps annulaire coïncide avec l'axe 3 des éléments 1 et 2 de l'appareil, un joint universel 66 étant prévu sur la chape afin de réduire l'incidence des défauts d'aplomb et du parallélisme des surfaces en contact, à savoir base plane 64 et support, et de là, les erreurs de mesure pouvant découler de ces défauts. Pour tester la portance d'un support déformable, au lieu d'utiliser une sonde pourvue du corps annulaire 63, on utilise un corps cylindrique.The end of the element 2 to which the probe 7 is fixed is arranged to allow the rapid fixing of various types of probe used according to the tests to be carried out. The probe 7 according to the invention and shown in Figure 10 is intended to test the fraction or the adhesion of a support and is composed of an annular body 63, having a flat base 64 intended to bear on the above support , immobilized in a yoke 65 arranged so that the axis of the annular body coincides with the axis 3 of the elements 1 and 2 of the device, a universal joint 66 being provided on the yoke in order to reduce the incidence of defects of plumbness and parallelism of the surfaces in contact, namely flat base 64 and support, and from there, the measurement errors that may arise from these defects. To test the lift of a deformable support, instead of using a probe provided with the annular body 63, a cylindrical body is used.

La sonde 7 suivant l'invention et représentée à la figure 11 est destinée à permettre l'évaluation de la résistance au cisaillement ou à la coupe. Cette sonde comprend une chape 65 présentant une base plane circulaire 67 destinée à prendre appui sur le sol, quatre saignées radiales 68 réparties régulièrement et réalisées dans la chape à partir de la base 67, des ailettes amovibles 69 identiques destinées à être fixées chacune dans une des saignées 68 pour faire saillie par rapport à ladite base 67, ces ailettes présentant un prolongement 69' destiné à pénétrer dans la saignée correspondante et dont la section est un polygone régulier, tel qu'un carré, ou encore un cercle, de sorte qu'en faisant tourner le prolongement, on puisse régler la position des ailettes pour les disposer radialement par rapport à la base 67 ou transversalement par rapport aux rayons de cette dernière, des moyens de fixation 70 des prolongements 69' dans les saignées 68 agencés de manière à ce que lesdits prolongements puissent être déplacés et fixés sur une partie importante de la longueur des saignées. Les moyens 71 d'assemblage de la chape à l'élément 2 sont agencés pour que l'axe 3 des éléments 1 et 2 passe par le centre de la base 67, ces moyens 71 comprenant un joint universel 66 afin de réduire l'incidence des défauts d'aplomb et de parallélisme précités. Les ailettes 69 sont interchangeables et le profil de la partie de ces ailettes destinée à faire saillie par rapport à la surface 67 sera choisi en fonction des capacités de l'appareil et du couple que pourra exercer l'utilisateur de l'appareil. Le mode de fixation des ailettes 69 par les prolongements 69' autorise leur décalage par rapport à leur axe de fixation, ce qui permet à la sonde de fonctionner comme un trépan.The probe 7 according to the invention and shown in Figure 11 is intended to allow the evaluation of the shear or cut resistance. This probe comprises a yoke 65 having a circular flat base 67 intended to bear on the ground, four radial grooves 68 distributed regularly and produced in the yoke from the base 67, removable removable fins 69 intended to be fixed each in a grooves 68 to project relative to said base 67, these fins having an extension 69 'intended to penetrate into the corresponding groove and the cross section of which is a regular polygon, such as a square, or even a circle, so that '' by rotating the extension, the position of the fins can be adjusted to arrange them radially with respect to the base 67 or transversely with respect to the radii of the latter, fixing means 70 of the extensions 69 'in the grooves 68 arranged so that said extensions can be moved and fixed over a large part of the length of the grooves. The means 71 for assembling the yoke to the element 2 are arranged so that the axis 3 of the elements 1 and 2 passes through the center of the base 67, these means 71 comprising a universal joint 66 in order to reduce the incidence the aforementioned plumb and parallelism defects. The fins 69 are interchangeable and the profile of the part of these fins intended to protrude relative to the surface 67 will be chosen according to the capacities of the device and the torque that the user of the device can exert. The method of fixing the fins 69 by the extensions 69 ′ allows them to be offset with respect to their fixing axis, which allows the probe to function as a drill bit.

La sonde 7, suivant l'invention et montrée aux-figures 12 et 13, est destinée à la mesure combinée des résistances à la compression et au cisaillement et est particulièrement bien adaptée pour exploiter au maximum les caractéristiques des appareils décrits ci-dessus. Cette sonde comprend un cylindre 72 dont l'extrémité 73 est pourvue d'un pas de vis 74 pour la fixation de la sonde à l'élément 2. Ce cylindre 72 présente, régulièrement réparties à sa périphérie, des rainures 75 s'étendant suivant des génératrices du cylindre et destinées à recevoir chacune une ailette 76 amovible, le cylindre présentant en outre, à son autre extrémité 77, un pas de vis 78 pour la fixation d'un cône 79 dont l'axe est confondu avec l'axe du cylindre et dont la base est sensiblement égale aux bases du cylindre. Le cylindre est pourvu, à ses deux extrémités, de troncs de cône 80 dans lesquels se prolongent les rainures 75. Les ailettes 76 s'étendent, dans les rainures 75, sur toute la longueur de ces dernières et sont profilées, dans leurs zones situées au droit des troncs de cône 80, pour affleurer la surface latérale desdits troncs de cône 80 lorsqu'elles sont complètement engagées dans les rainures 75, le cône 79 et un écrou de serrage 81, coopérant avec les pas de vis 78 et 74, étant agencés intérieurement pour venir s'appliquer sur les troncs de cône 80 et bloquer les ailettes 76 dans leurs rainures, comme montré à la figure 13. Pour éviter que la pénétration des ailettes dans le sol influence la résistance offerte par le cône 79 lors de la mesure de la force de pénétration, les zones 82 desdites ailettes sont affûtées. Il est bien entendu que divers types de cône et d'ailettes pourront être adaptés sur le cylindre 72 et ce, en fonction des essais à effectuer.The probe 7, according to the invention and shown in FIGS. 12 and 13, is intended for the combined measurement of the compressive and shear strengths and is particularly well suited to exploit the characteristics of the devices described above to the maximum. This probe comprises a cylinder 72, the end 73 of which is provided with a thread 74 for fixing the probe to the element 2. This cylinder 72 has, regularly distributed around its periphery, grooves 75 extending along generators of the cylinder and each intended to receive a removable fin 76, the cylinder further having, at its other end 77, a thread 78 for fixing a cone 79 whose axis coincides with the axis of the cylinder and whose base is substantially equal to the bases of the cylinder. The cylinder is provided at its two ends with truncated cones 80 in which the grooves 75 extend. lettes 76 extend, in the grooves 75, over the entire length of the latter and are profiled, in their zones located in line with the truncated cones 80, to be flush with the lateral surface of said truncated cones 80 when they are fully engaged in the grooves 75, the cone 79 and a clamping nut 81, cooperating with the threads 78 and 74, being arranged internally to come to be applied on the truncated cones 80 and block the fins 76 in their grooves, as shown in FIG. 13. To prevent the penetration of the fins into the ground from influencing the resistance offered by the cone 79 during the measurement of the penetration force, the areas 82 of said fins are sharpened. It is understood that various types of cone and fins can be adapted on the cylinder 72, depending on the tests to be performed.

La sonde montrée à la figure 14 est une variante simplifiée de la sonde à ailettes représentée aux figures 12 et 13 et est destinée au même usage que cette sonde à ailettes. Toutefois, cette sonde simplifiée ne pourra être utilisée, par exemple, pour des essais de sol, que dans du sable ou du limon léger et ce, du fait que le cisaillement, provoqué par les arêtes 83, s'effectue dans une zone du sol ayant subi une compression et un refoulement lors de l'enfoncement de la sonde.The probe shown in Figure 14 is a simplified variant of the fin probe shown in Figures 12 and 13 and is intended for the same use as this fin probe. However, this simplified probe can only be used, for example, for soil tests, in sand or light silt and this, because the shear, caused by the edges 83, takes place in an area of the soil having undergone compression and backflow when the probe was inserted.

L'appareil suivant l'invention sera normalement utilisé de manière à ce que son axe 3 coïncide avec la verticale la sonde 7 étant dirigée vers le bas. Rien ne s'oppose toutefois à ce que ledit appareil soit utilisé dans une autre position, par exemple, en position oblique par rapport à une verticale, en position horizontale ou en position oblique par rapport à une horizontale ou encore avec la sonde 7 dirigée vers le haut et l'appareil axé sur une verticale ou disposé obliquement par rapport à cette dernière. Il va de soi qu'il conviendra, pour le calibrage de l'appareil, de tenir compte de la position dans laquelle il sera utilisé.The device according to the invention will normally be used so that its axis 3 coincides with the vertical, the probe 7 being directed downwards. There is nothing, however, to prevent said device from being used in another position, for example, in an oblique position with respect to a vertical, in a horizontal position or in an oblique position with respect to a horizontal, or even with the probe 7 directed towards the top and the device focused on a vertical or arranged obliquely to the latter. It goes without saying that, for the calibration of the device, account must be taken of the position in which it will be used.

L'appareil suivant l'invention permet également, comme montré à la figure 15, la mesure de la résistance à la flexion d'une structure légère 86. Pour effectuer cette mesure, la structure 86 est posée sur deux couteaux 87 et 88 écartés l'un de l'autre d'une distance déterminée 89. On pose alors sur cette structure 86 une tringle rigide 90 munie de deux couteaux 91 et 92, dont on a réglé l'écartement pour qu'il corresponde à la distance 89, afin que ces couteaux soient situés en regard des couteaux 87 et 88, cette tringle 90 présentant une ouverture 93, destinée au passage de la sonde 7 de l'appareil, située à distances égales desdits couteaux 87 et 88. Lorsque la sonde 7 est introduite dans cette ouverture 93, le curseur 9 de l'appareil prend appui sur la tringle 90 et lorsque l'on exerce une pression sur l'appareil, suivant l'axe 3 et dirigée vers la structure 86, on fléchit cette structure, le dispositif d'enregistrement de l'appareil décrit ci-dessus permettra alors d'enregistrer, en coordonnées, la valeur de la pression exercée sur l'appareil et, de là, sur la structure 86 ainsi que la valeur de la flèche de déformation 94 subie par cette structure.The apparatus according to the invention also makes it possible, as shown in FIG. 15, to measure the flexural strength of a light structure 86. To carry out this measurement, the structure 86 is placed on two knives 87 and 88 spaced apart. 'from each other by a determined distance 89. A rigid rod 90 fitted with two knives 91 and 92 is then placed on this structure 86, the spacing of which has been adjusted so that it corresponds to the distance 89, in order to that these knives are located opposite the knives 87 and 88, this rod 90 having an opening 93, intended for the passage of the probe 7 of the device, located at equal distances from said knives 87 and 88. When the probe 7 is introduced into this opening 93, the cursor 9 of the device bears on the rod 90 and when a pressure is exerted on the device, along the axis 3 and directed towards the structure 86, this structure is flexed, the device d registration of the device described above will then make it possible to record, in coordinates, the value of the pressure exerted on the device and, from there, on the structure 86 as well as the value of the deformation arrow 94 undergone by this structure.

Parmi de très nombreuses utilisations, au cours desquelles il sera possible, grâce à l'enregistrement des mesures, d'obtenir une figure continue et persistante des mesures prises, en régime stable ou transitoire, et de là une perception synthétique et fidèle des phénomènes étudiés, il y a lieu de tenir compte du fait que l'appareil suivant l'invention permet notamment la détermination des propriétés mécaniques des sols agricoles et forestiers pour fixer des critères de mise en valeur,de travaux aratoires, de projets d'irrigations, de drainage, de lutte anti- érosive ; les spécification et délimitation de profils pédologiques ou physiques, l'évaluation des caractéristiques stabilisées et transitoires des terres, en vue de terrassements, de mouvements divers, pour la prévision de certaines contraintes de chantiers, telles que temps, puissance, énergie, l'évaluation de la résistance et de la portance des terrains pour la locomotion, la construction et l'exercice d'activités diverses, l'évaluation des performances en traction, sur des pistes déformables (portance, cisaillement) de tracteurs et d'engins à pneumatiques et à chenilles, l'évaluation de l'adhérence superficielle d'un revêtement, d'une piste, de matériaux, adhérence conditionnant, en locomotion, en manutention, et en construction, les performances la stabilité, la sécurité, le confort, l'étude de l'incidence de facteurs pouvant altérer les qualités mécaniques des sols, des pistes dures, des matériaux et matières : humidité, température, intempéries et climat, produits de traitement, actions de toute nature, l'analyse du comportement et des performances de matériels nouveaux, de perfectionnements en fait d'outillages (conformation, dimensionnement), de méthodes de traitement, l'étude des caractéristiques de matériaux durs, plastiques, granuleux, fibreux : homogénéité, plasticité, cohésion, degré de pressage, friction interne, talus naturel, résistance au cisaillement, à la coupe, à la trituration, au malaxage, au hachage, au broyage.Among very many uses, during which it will be possible, thanks to the recording of the measurements, to obtain a continuous and persistent figure of the measurements taken, in steady or transient regime, and from there a synthetic and faithful perception of the phenomena studied. , account should be taken of the fact that the apparatus according to the invention makes it possible in particular to determine the mechanical properties of agricultural and forest soils for fixing criteria for development, agricultural work, irrigation projects, drainage, erosion control; the specification and delimitation of soil or physical profiles, the evaluation of the stabilized and transient characteristics of the land, with a view to earthworks, various movements, for the forecast of certain site constraints, such as time, power, energy, evaluation resistance and lift of land for locomotion, construction and exercise of various activities, evaluation of traction performance, on deformable tracks (lift, shear) of tractors and pneumatic machines and tracked, the evaluation of the surface adhesion of a surface, of a track, of materials, adhesion conditioning, in locomotion, in handling, and in construction, performance, stability, safety, comfort, study of the incidence of factors that can alter the mechanical qualities of soils, hard tracks, materials and materials: humidity, temperature, bad weather and climate, treatment products, actions of e all types, analysis of the behavior and performance of new materials, improvements in terms of tools (shape, sizing), treatment methods, study of the characteristics of hard, plastic, granular, fibrous materials: homogeneity , plasticity, cohesion, degree of pressing, internal friction, natural slope, resistance to shearing, cutting, crushing, kneading, chopping, grinding.

Claims (16)

1. Appareil de mesure de caractéristiques mécaniques d'un corps ou d'un milieu, en particulier, de caractéristiques mécaniques du sol, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments (1, 2) alignés suivant leur axe, des premiers moyens (4) disposés entre les deux éléments (1, 2) et agencés pour réunir ces derniers et pour, d'une part, s'opposer aux déplacements des éléments l'un par rapport à l'autre suivant leur axe commun (3) lorsqu'un effort est exercé, suivant cet axe, à l'extrémité libre d'un des éléments et dirigé vers l'autre élément et, d'autre part, s'opposer à la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre autour de leur axe, une sonde (7) fixée à l'extrémité libre (6) d'un des éléments (2), des deuxièmes moyens (8) agencés à l'extrémité libre (5) de l'autre élément (1) pour permettre d'exercer l'effort précité suivant l'axe (3) des éléments (1,2) et pour exercer un couple sur les éléments par rapport à leur axe (3), un curseur (9) agencé pour se déplacer sur l'élément (2) portant la sonde (7), parallèlement à l'axe de celui-ci, à partir de l'extrémité libre (10) de la sonde (7) vers l'autre élément (1) lorsque la sonde (7) s'enfonce dans le corps, des troisièmes moyens (11) agencés d'une part, pour mesurer simultanément l'effort susdit suivant l'axe (3) des éléments (1, 2) et le déplacement du curseur (9) sur l'élément (2) portant la sonde (7) et d'autre part, pour mesurer simultanément ledit effort suivant l'axe (3) des éléments (1, 2) et le couple précité, le passage d'un type de mesure à l'autre étant assuré à l'aide d'un dispositif de blocage solidarisant lesdits troisièmes moyens à l'élément portant la sonde.1. Apparatus for measuring the mechanical characteristics of a body or of a medium, in particular, of mechanical characteristics of the soil, characterized in that it comprises two elements (1, 2) aligned along their axis, first means ( 4) arranged between the two elements (1, 2) and arranged to unite the latter and to, on the one hand, oppose the displacements of the elements relative to the other along their common axis (3) when 'a force is exerted, along this axis, at the free end of one of the elements and directed towards the other element and, on the other hand, to oppose the rotation of the elements with respect to the another around their axis, a probe (7) fixed to the free end (6) of one of the elements (2), of the second means (8) arranged at the free end (5) of the other element ( 1) to allow the above-mentioned force to be exerted along the axis (3) of the elements (1,2) and to exert a torque on the elements with respect to their axis (3), a slider (9) arranged to move on the element (2 ) carrying the probe (7), parallel to the axis thereof, from the free end (10) of the probe (7) towards the other element (1) when the probe (7) s' inserted into the body, third means (11) arranged on the one hand, for simultaneously measuring the above-mentioned force along the axis (3) of the elements (1, 2) and the movement of the cursor (9) on the element (2) carrying the probe (7) and on the other hand, for simultaneously measuring said force along the axis (3) of the elements (1, 2) and the aforementioned torque, the transition from a type of measurement to the the other being ensured by means of a blocking device integrating said third means with the element carrying the probe. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens (4) dis- posés entre les deux éléments (1, 2) susdits sont constitués par un capteur (84), de type connu, aligné par rapport auxdits éléments et fixé à ces derniers, ce capteur étant sensible à un effort de compression et à un couple s'exerçant suivant l'axe des éléments.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the first means (4) dis- placed between the two above-mentioned elements (1, 2) are constituted by a sensor (84), of known type, aligned with respect to said elements and fixed to the latter, this sensor being sensitive to a compressive force and to a torque s' exercising along the axis of the elements. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit électronique, relié au capteur (84) susdit et au curseur (9), pourvu d'un amplificateur de signaux émis par le capteur et par le curseur lors de ses déplacements sur l'élément qui le porte, ce circuit électronique présentant trois cadrans d'affichage numérique et étant agencé pour que ces cadrans renseignent la valeur de l'effort, du couple et de la course du curseur précités.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises an electronic circuit, connected to the above-mentioned sensor (84) and to the cursor (9), provided with an amplifier of signals emitted by the sensor and by the cursor during its movements on the element which carries it, this electronic circuit having three digital display dials and being arranged so that these dials inform the value of the force, the torque and the stroke of the aforementioned cursor. 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments (1, 2) susdits sont agencés de manière télescopiques afin qu'ils puissent se déplacer l'un par rapport à l'autre suivant leur axe (3) et tourner l'un par rapport à l'autre autour de ce dernier, que les premiers moyens (4) sont disposés entre les deux éléments (1, 2) et agencés pour s'opposer aux déplacements des éléments l'un par rapport à l'autre suivant leur axe lorsque la distance séparant les extrémités libres des éléments diminue et pour s'opposer à la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre autour de leur axe, qu'une sonde est fixée à l'extrémité libre de l'un des éléments, que des deuxièmes moyens (8) sont agencés à l'extrémité libre de l'autre élément pour permettre d'exercer un effort suivant l'axe des éléments pour réduire la distance susdite et pour les faire tourner l'un par rapport à l'autre autour de leur axe, qu'un curseur est agencé pour se déplacer sur l'élément portant la sonde, parallèlement à l'axe de celui-ci, à partir de l'extrémité libre de la sonde vers l'autre élément lorsque la sonde s'enfonce dans le corps et que les troisièmes moyens (11) sont agencés pour mesurer simultanément le déplacement d'un élément par rapport à l'autre suivant leur axe et le déplacement du curseur sur l'élément portant la sonde, ces troisièmes moyens (11) étant en outre agencés pour mesurer simultanément le déplacement d'un élément par rapport à l'autre suivant leur axe et la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre autour de leur axe.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two elements (1, 2) above are arranged telescopically so that they can move relative to each other along their axis (3) and rotate one relative to the other around the latter, that the first means (4) are arranged between the two elements (1, 2) and arranged to oppose the displacements of the elements one relative to the another along their axis when the distance separating the free ends of the elements decreases and to oppose the rotation of the elements relative to each other around their axis, that a probe is fixed to the free end of one of the elements, that second means (8) are arranged at the free end of the other element to allow to exert a force along the axis of the elements to reduce the above distance and to rotate them one relative to the other around their axis, that a cursor is arranged to move on the bearing element the probe, parallel to the axis thereof, from the free end of the probe to the other element when the probe is inserted into the body and the third means (11) are arranged to measure simultaneously the movement of one element relative to the other along their axis and the movement of the cursor on the element carrying the probe, these third means (11) being further arranged to simultaneously measure the movement of an element relative to the other along their axis and the rotation of the elements relative to each other about their axis. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, associés auxdits troisièmes moyens (11), un dispositif d'enregistrement (12) des valeurs de déplacement axial et des rotations.5. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises, associated with said third means (11), a recording device (12) of the values of axial displacement and rotations. 6. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les premiers moyens (4), disposés entre les deux éléments (1, 2) pour s'opposer à leur déplacement suivant leur axe et à leur rotation autour de ce dernier, sont constitués par un ressort taré hélicoïdal (13), coaxial aux éléments, et monté entre ceux- ci de manière à être comprimé quand la distance précitée diminue, une des extrémités du ressort étant fixée à l'un des éléments tandis que l'autre extrémité du ressort est fixée à l'autre élément.6. Apparatus according to either of claims 4 and 5, characterized in that the first means (4), disposed between the two elements (1, 2) to oppose their movement along their axis and to their rotation around the latter, are constituted by a calibrated helical spring (13), coaxial with the elements, and mounted between them so as to be compressed when the aforementioned distance decreases, one of the ends of the spring being fixed to one elements while the other end of the spring is attached to the other element. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens (8) permettant d'exercer l'effort susdit sont constitués par au moins une poignée (16) montée à l'extrémité libre (5) de l'élément (1) opposé à celui qui porte la sonde (7) et disposée symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe desdits éléments (1, 2).7. Apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second means (8) for exerting the above force are constituted by at least one handle (16) mounted at the free end (5 ) of the element (1) opposite to that which carries the probe (7) and arranged symmetrically with respect to a plane passing through the axis of said elements (1, 2). 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les troisièmes moyens (11), agencés pour mesurer les déplacements des éléments (1, 2) et du curseur (9) suivant l'axe des éléments (1, 2), ainsi que la rotation des éléments l'un par rapport à l'autre comprennent un cylindre (17), dont l'axe coïncide avec l'axe (3) des éléments (1, 2), monté, à l'extérieur de l'élément (2) portant la sonde (7) et à l'opposé de celle-ci, de manière à pouvoir tourner librement autour de son axe et autour dudit élément (2) et de manière à être immobile suivant l'axe de cet élément, un ressort en spirale (18) monté entre le cylindre (17) et l'élément (2) qui le porte, une extrémité (118) du ressort (18) étant fixée au cylindre (17) tandis que son autre extrémité (118) est fixée à l'élément (2), un câble (19) dont une extrémité (20) est fixée au curseur (9) et dont l'autre extrémité (21) est fixée au cylindre (17), ce dernier présentant une rainure périphérique (22) dans laquelle le câble (19), rappelé par le ressort en spirale (18), peut s'enrouler lorsque le curseur (9) se déplace, sur l'élément précité (2), de la sonde (7) vers le cylindre (17), le ressort (18) et le curseur (9) étant équilibrés de manière à ce que la rotation du cylindre (17) autour de son axe (3) soit liée au déplacement du curseur (9) le long de l'élément (2) avec lequel il coopère, des poulies (23, 24) étant prévues, sur l'élément (2) portant la sonde, pour guider le câble 19).8. Apparatus according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the third means (11), arranged to measure the displacements of the elements (1, 2) and of the cursor (9) along the axis of the elements ( 1, 2), as well as the rotation of the elements with respect to each other, comprise a cylinder (17), the axis of which coincides with the axis (3) of the elements (1, 2), mounted, at the outside of the element (2) carrying the probe (7) and opposite the latter, so as to be able to rotate freely about its axis and around said element (2) and so as to be stationary according to the axis of this element, a spiral spring (18) mounted between the cylinder (17) and the element (2) which carries it, one end (118) of the spring (18) being fixed to the cylinder (17) while that its other end (118) is fixed to the element (2), a cable (19) one end of which (20) is fixed to the slider (9) and the other end of which (21) is fixed to the cylinder (17 ), the latter having a peripheral groove (22) in the which the cable (19), recalled by the spiral spring (18), can be wound when the cursor (9) moves, on the aforementioned element (2), from the probe (7) towards the cylinder (17 ), the spring (18) and the slider (9) being balanced so that the rotation of the cylinder (17) about its axis (3) is linked to the movement of the slider (9) along the element ( 2) with which it cooperates, pulleys (23, 24) being provided, on the element (2) carrying the probe, to guide the cable 19). 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre (17) présente des moyens de fixation d'un feuillet (25) d'enregistrement de mesures sur lequel sont reportées des premières graduations (26) réparties suivant des génératrices du cylindre (17) et des secondes graduations (27) perpendiculaires aux premières, un stylet (28) de marquage étant fixé à l'élément (1) portant les moyens permettant d'exercer l'effort susdit.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the cylinder (17) has means for fixing a sheet (25) for recording measurements on which are transferred first graduations (26) distributed along generatrices of the cylinder (17) and gradua seconds tions (27) perpendicular to the first, a stylus (28) for marking being fixed to the element (1) carrying the means making it possible to exert the above-mentioned force. 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les troisièmes moyens (11) comprennent deux cylindres (33, 34) indépendants l'un de l'autre, de diamètres égaux et d'axes confondus avec l'axe (3) des éléments (1, 2), montés, dans le prolongement l'un de l'autre et à l'extérieur de l'élément (2) portant .la sonde (7) et à l'opposé de cette dernière, de manière à pouvoir tourner librement autour de leur axe et autour dudit élément (2) et de manière à être immobiles suivant l'axe (3) de cet élément (2), un ressort en spirale (18) monté entre un des cylindres (34) et l'élément (2) qui le porte, une extrémité du ressort étant fixée audit cylindre (34) tandis que son autre extrémité est fixée à l'élément (2), un câble (19) dont une extrémité est fixée au curseur (9) précité et dont l'autre extrémité est fixée au cylindre (34) associé au ressort en spirale, ce cylindre présentant une rainure périphérique (22) et dans laquelle le câble (19), rappelé par le ressort en spirale (18),peut s'enrouler lorsque le curseur (9) se déplace sur l'élément (2) à partir de la sonde (7) vers le cylindre (34), le ressort (18) et le curseur (9) étant équilibrés de manière à ce que la rotation du cylindre (34) autour de son axe soit liée au déplacement du curseur (9) le long de l'élément (2) avec lequel il coopère, des poulies (23, 24) étant prévues, sur 1' élément (2) pour guider le câble (19.10. Apparatus according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the third means (11) comprise two cylinders (33, 34) independent of each other, of equal diameters and axes coinciding with the axis (3) of the elements (1, 2), mounted, in the extension of one another and outside of the element (2) carrying the probe (7) and opposite of the latter, so as to be able to rotate freely about their axis and around said element (2) and so as to be immobile along the axis (3) of this element (2), a spiral spring (18) mounted between one of the cylinders (34) and the element (2) which carries it, one end of the spring being fixed to said cylinder (34) while its other end is fixed to the element (2), a cable (19), one of which end is fixed to the aforementioned slider (9) and the other end of which is fixed to the cylinder (34) associated with the spiral spring, this cylinder having a peripheral groove (22) and in which the cable (19), recalled by the spiral spring (18), can be wound when the cursor (9) moves on the element (2) from the probe (7) towards the cylinder (34), the spring (18) and the cursor ( 9) being balanced so that the rotation of the cylinder (34) around its axis is linked to the movement of the cursor (9) along the element (2) with which it cooperates, pulleys (23, 24) being provided, on the element (2) to guide the cable (19. 11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que chacun des deux cylindres (33, 34) présente, à leur périphérie, des moyens de fixation d'un feuillet d'enregistrement (35, 36) de mesures sur lequel sont reportées des premières graduations (26) réparties suivant des génératrices des cylindres et des secondes graduations (27) perpendiculaires aux premières, un stylet (37), de position réglable, étant prévu pour coopérer avec le ressort en spirale et câble susdits et fixé à l'élément portant la sonde, tandis qu'un stylet (28) est prévu pour coopérer avec les graduations de l'autre cylindre et est fixé à l'élément portant les moyens permettant d'exercer l'effort précité, le dispositif de blocage immobilisant les cylindres l'un par rapport à l'autre et immobilisant le cylindre qui ne coopère pas avec le ressort en spirale et le câble précités par rapport à l'élément portant la sonde.11. Apparatus according to claim 10, characterized in that each of the two cylinders (33, 34) has, at their periphery, means for fixing a recording sheet (35, 36) of measurements to which are transferred first graduations (26) distributed along generatrices of the cylinders and second graduations (27) perpendicular to the first, a stylus (37), adjustable position, being provided to cooperate with the above-mentioned spiral spring and cable and fixed to the element carrying the probe, while a stylet (28) is provided to cooperate with the graduations of the other cylinder and is fixed to the element carrying the means for exerting the aforementioned force, the blocking device immobilizing the cylinders relative to one another and immobilizing the cylinder which does not cooperate with the spiral spring and the aforementioned cable with respect to to the element carrying the probe. 12. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un niveau sphérique (17) agencé à proximité des deuxièmes moyens (8).12. Apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises a spherical level (17) arranged near the second means (8). 13. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de calibrage comportant un levier(48) à proximité d'une des extrémités (52) duquel est ménagé un logement (51) d'axe vertical destiné à recevoir une pièce (53) de dimensions correspondantes à celles du logement, montée sur l'élément (2) précité de l'appareil en remplacement de la sonde, une des cages (49) d'une butée à billes (50) dont l'axe coïncide avec l'axe vertical (54) du logement (51) et sur laquelle est monté le levier (48), un dynamomètre (55) aligné sur l'axe vertical précité et auquel est associée l'autre cage (56) de la butée à billes (50),et un dynamomètre (59) associé à l'extrémité (60) du levier opposé à celle présentant le logement (51) et agencé pour être mis sous tension lorsque le levier (48) pivote autour de l'axe vertical (54) précité.13. Apparatus according to any one of claims 4 to 12, characterized in that it comprises a calibration device comprising a lever (48) near one of the ends (52) of which is provided a housing (51) d vertical axis intended to receive a part (53) of dimensions corresponding to those of the housing, mounted on the aforementioned element (2) of the device in replacement of the probe, one of the cages (49) of a thrust ball (50) whose axis coincides with the vertical axis (54) of the housing (51) and on which the lever (48) is mounted, a dynamometer (55) aligned with the aforementioned vertical axis and with which the another cage (56) of the thrust ball bearing (50), and a dynamometer (59) associated with the end (60) of the lever opposite to that having the housing (51) and arranged to be put under tension when the lever (48) pivots around the aforementioned vertical axis (54). 14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde comportant un cylindre (72) dont l'une des extrémités (73) est pourvue de moyens de fixation (74) à l'élément (2) portant la sonde, ledit cylindre (72) présentant, régulièrement répar ties à sa périphérie, des rainures (75) s'étendant suivant des génératrices du cylindre et destinées à recevoir chacune une ailette amovible (76), le cylindre présentant en outre à son autre extrémité (77), des moyens de fixation (78) pour un cône (79) dont l'axe est confondu avec l'axe du cylindre et dont la base est égale aux bases du cylindre, cette base du cône étant agencée pour, lorsqu'elle prend appui sur la base correspondante dudit cylindre, bloquer les ailettes dans les rainures précitées.14. Apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a probe comprising a cylinder (72), one of the ends (73) of which is provided with fixing means (74) to the element (2) carrying the probe, said cylinder (72) having, regularly distributed around its periphery, grooves (75) extending along generatrices of the cylinder and intended to each receive a removable fin (76), the cylinder having in addition at its other end (77), fixing means (78) for a cone (79) whose axis coincides with the axis of the cylinder and whose base is equal to the bases of the cylinder, this base of the cone being arranged for, when it is supported on the corresponding base of said cylinder, block the fins in the aforementioned grooves. 15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde comportant un corps annulaire présentant une base plane destinée à prendre appui sur le sol, une chape dans laquelle est immobilisé le corps susdit et des moyens permettant l'assemblage de la chape à l'élément susdit portant la sonde et agencés de manière à ce que l'axe du corps annulaire coïncide avec l'axe de l'élément.15. Apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a probe comprising an annular body having a flat base intended to bear on the ground, a yoke in which the above-mentioned body is immobilized and means for assembling the yoke to the above element carrying the probe and arranged so that the axis of the annular body coincides with the axis of the element. 16. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde comportant une chape (65) présentant une base plane circulaire (67) destinée à prendre appui sur le sol, des saignées radiales (68), régulièrement réparties, réalisées dans la chape à partir de la base (67), des ailettes amovibles (69) identiques destinées à être fixées chacune dans une des saignées (68) pour faire saillie par rapport à ladite base (67, ces ailettes présentant un prolongement (69') destiné à pénétrer dans la saignée correspondante et dont la section a une forme polygonale régulière agencée de telle sorte que l'on puisse régler, en faisant tourner le prolongement, la position des ailettes pour les disposer radialement par rapport à la base (67) ou transversalement par rapport aux rayons de cette dernière, des moyens de fixation (70) des prolongements (69') dans les saignées (68) agencés de manière à ce que lesdits prolongements puissent être déplacés et fixés sur une partie importante de la longueur des saignées et des moyens (71) permettant l'assemblage de la chape à l'élément (2) portant la sonde agencés de manière à ce que l'axe (3) des éléments (1,2) passe par le centre de la base (67).16. Apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a probe comprising a yoke (65) having a circular flat base (67) intended to bear on the ground, radial grooves (68 ), regularly distributed, produced in the yoke from the base (67), removable removable fins (69) intended to be fixed each in one of the grooves (68) to project relative to said base (67, these fins having an extension (69 ') intended to penetrate into the corresponding groove and the section of which has a regular polygonal shape arranged in such a way that the position of the extensions can be adjusted by rotating the extension fins for placing them radially with respect to the base (67) or transversely with respect to the radii of the latter, means for fixing (70) the extensions (69 ') in the grooves (68) arranged so that said extensions can be moved and fixed over a large part of the length of the grooves and means (71) allowing the assembly of the yoke to the element (2) carrying the probe arranged so that the axis (3) of the elements (1,2) passes through the center of the base (67).
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