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Dispositif mécanique à oscillation et à accouplement lâahe.
L'invention concerne un procédé et un appa reil pour la transmission de puissance sous forme d'oseil- lation mécanique. On utilise à cet effet des systèmes oscillants à accouplement lâche comprenant un dispositif qui est constitué par de commande , un dispositif commandé, / deux masses combinées reliées par des moyens élastique et ap- pelées dispositifs susceptibles d'oscillations, et
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un des dispositifs d'accouplement lâche connus pour agir entre le dispositif de commande et le dispositif commandé, et qui fournit au dispositif susceptible d'oscillation une quantité d'énergie égale on à peu près égale à oelle qui est absorbée par l'amortissement.
Dans un dispositif oscillant à accouple- ment lâche de ce genre, le Demandeur utilise des moyens élastiques accumulant l'énergie potentielle et qui* en considérant que la force vive des masses oscillantes reste constante produit d'un côté de la position moyenne une demi-oscillation dont la fréquence est un multiple de celle de la demi-oscillation produite de l'autre côté de cette position moyenne.
La loi des oscillations dans un sys- tème établi conformément à l'invention découle des cour- bes représentées figures 1 et 2.
Une masse osaillante m sé déplace en partant de sa position moyenne aveo la vitesse maxima V vers l'extérieur et produit après le premier quart de période dans le moyen élastique la tension maximum P. de/ Après le renversement/La direction du mouvement la for- ce P à son tour accélère la masse qui présente à nouveau la vitesse V après un autre quart de période. Dana le quart de période suivant qui peut par exemple comme les deux précédents correspondre à 1/3 de l'espace de tempo, la tension atteint Pl= 3P, pour retomber à zéro après l'écoulement d'un nouveau quart de période et par con- séquent communiquer à la masse à nouveau la vitesse V, et ainsi de suite.
La figure 1 montre les oscillations har- moniques correspondant à une résistance croissant liné- virement du moyen élastique et
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La figure 2 montre des oscillation non harmoniques correspondant à une résistance du moyen élastique croissant plus vite que selon un loi linéaire.
Les figures 1 et 2 montrent donc qu' avec le choix de moyens accumulateurs agissant de manière asymétrique dans le système susceptible d'escillation, l'oscillation de la masse partant de sa position moyenne et y revenant , se compose d'une courte et d'une longue demi-période harmonique ou non harmonique,elles montrent en outre que dans le cas ou la vive force / de la masse est oonstantele mouvement de aette masse est réfléchi dans l'une des directions en une période de temps plus courte que dans l'autre direction, c'est-à-dire que, en supposant que la vitesse maxima reste constante dans la position moyenne,
la force vive la massé est accumulée des deux côtés de cette position moyenne sur un parcours plus petit et sur un parcours plus grand et qu'en outre chaque demi-période peut être que/ harmonique ou non harmonique ou bien/l'une peut être hammonique et l'autre non harmonique. selon l'invention on peut aussi monter les uns à la suite des autres ou en série plusieurs systèmes oscillants de manière asymétrtique dont chacun' à la même fréquence propre et qui sont reliés rigidement,de telle sorte que l'ensemble du dispositif présente la même fréquence propre que chacun des systèmes séparément. Les dispositifs particuliers susceptibles d'escillation montés en série.se transmettent simplement mutuellement l'énergie d'accouplement,sauf l'énergie osoillant dans le système.
Le montage en série peut 'être également effectué avec interoalation d'un accouplement
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lâche, ce qui permet d'obtenir en outre sans difficulté une différence d'amplitude entre les différents systèmes.
Dans le cas d'une grande longueur de systèmes oscillants en série on peut pour équilibrer les foroes agissant d'un côté, en admettant qu'il s'agisse d'un nombre pair des dispositifs identiques.employes des leviers de renversement. si l'on a à faire à des systèmes non identiques devant se oommander mutuelle- ment ou s'il faut équilibra* le mouvement asymétrique, les leviers de renversement peuvent être combinés avec des moyens d'accouplement lâches.
Dans beaucoup de cas il est avantageux pour le fonctionnement de systèmes oscillant de manière asymétrique montés en série d'employer une pluralité de moyens d'accouplement lâches,dont chacun pour soi ou l'ensemble peut tre établi de manière à pouvoir être ajusté.
Un dispositif osoillant asymétrique est déjà en lui-même propre à effectuer un travail de transport de propulsion; ses moyens élastiques d'accu- mulation peuvent néanmoins tre placés obliquement entre la matière à transporter et la pièce qui la supporte afin de diminuer le frottement, et leur angle dtinali- naison peut tre de préférence limité à une valeur tel- le que la composante transversale qui se développe reste en dessous de la composante de la pesanteur.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
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Les figures 1 et 2 représentent graphique- ment,comme il a été dit ci-dessus,la. loi des oscilla- tiens.
La figure 3 montre l'application de l'invention à une couloir à secousses ou rigole transporteuse.
Les figures 5,6 et 8 montrent à échelle moins réduite une partie des dispositif repré- senté à la figure 3.
Les figures 4 et 7 sont des coupes à échelle moins réduite fait en A et B (figure 3).
A la figure 3 la rigole proprement dite! se oompose d'éléments distincts assemblés, la pièce 'de support a constituée d'une manière analogue --------- par les éléments assemblés. Ces deux systèmes sont reliés par des ressorts b,
Les éléments de rigole peuvent avoir une forme quelconque et sont assemblés au moyen de via s ou autrement. La disposition est la même pour les éléments de la pièce de support qui en outre peut être munie d'éperomsou crampon 1. D'ailleurs cette piè- ce de support peut, selon le genre de la rigole,être constituée par des tôles profilées ou des éléments de grilles. La rigole représente la masse oscillante et la pièce de support la masse de réaction d'un disposi- tif susceptible d'oscillation.
A la figure 4 on a employé les mêmes lettres de référence pour la rigole et la pièce de support,la moitié gauche étant une ooupe dans le voisinage d'un point de liaison! ,la moitié droite une coupe dans le voisinage d'un ressort de sou tien b.
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La figure 5 montre l'un des moyens élasti- ques vu sur le coté et qui sont montés aveo une cer- taine inclinaison par rapport à la verticale. Le res- sort b est oonformé des deux deux cotes avec des sur- faces d'appui qui sont constituées par les dispositifs de fixation d d servant à assujettir le ressort sur la pièce de support c et la rigole a , Ces dispositifs de fixation sont établis de manière à exeroer une force élastique plus grande dans la direction de l'avance- ment que dans la direction opposée, c'est-à-dire que les moyens élastiques du dispositif susceptible d'escilla-
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biooeprésentenb une résistance plus grande d'un'oté " de la position moyenne.que du côté opposé,
résistance qui croît selon une loi linéaire ou plus rapide selon la forme des surfaces d'appui ou le genre des moyens élastiques employés. Le ressort qui présente une sec- tion égale sur toute sa longueur se cintre sur la courbe de telle manière que sa longueur de bras de levier et par conséquent sa période propre diminue aveo le cintra- ge croissant et que ce ressort puisse être soumis à une oscillation non harmonique,Comme la partie appuyée du ressort ne subit aucun cintrage, il ne peut être sou- mis à aucun effort excédant la courbure pour laquelle il est calculé. Le ressort est donc protégé très effi- oacement contre les surcharges et la rupture. Les moyens de fixation d peuvent être rivés ou soudés aux extrémi- tés des ressorts.
A' leurs extrémités libres ils peu- vent être réliés par des éolisses partioulières f et vissés en i sur la pièce de support et en o sur la ri- gole, Le ressort b constitue donc avec les cornières
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une pièce interohangeabl que l'on peut rapidement et faoilement remplacer en démontant 8 attachas à vis.
Les cornières partioulières d peuvent être conformées en coupe de telle'manière qu'elles soient penohées vers l'extérieur et que s'il pénètre dans l'espace intermédiaire des coprs étrangers tels que des morceaux de charbon ou des matières analogues ceux-ci sont expulsés automatiquement du ressort oscillant.
Les figures 6 et 7 représentent un aoouplement de renversement tel qu'on peut éventuelle- ment,dans le cas d'une grande longueur de rigole trans- porteuse, en intercaler au milieu de la longueur totale pour équlibrer les forces qui agissent d'un seul coté. est un élément de rigole,auquel peut être vissé l'une des moitiés de l'ensemble de la rigole et qui participe ainsi à son mouvement. est un élément de rigole sem- blable qui est vissé à l'autre moitié de la rigole et qui étant relié aveo l'élément a1 par un levier de ren- versement u au moyen de deux bielles v possède donc un mouvement de direction opposée dans chaque cas à celui de l'élément de rigole adjacent. Les pièces de support des deux moitiés de rigole sont solidement reliées par la pièce c1 qui est fixée des deux côtés par vissage,.
Le point de rotation du levier de renversement u n'est pas fixe , il est situé sur un levier k qui d'un côté présente un point de rotation m et de l'autre côté un poids d'accouplement w. A l'aide de cette disposition les amplitudes de la moitié de rigole motrice peuvent être d'une autre dimension que celle de la moitié qui est commandée par ce dispositif ,oette dernière ------- amplitude pouvant être modifiée en déplaçant le poids
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On peut, au lieu d'un aooouplement agissant par iner: tie comme celui représente, employer un accouplement élastique ou d'un genre quelconques
A la figure 8 on a représenté la com- mande de l'ensemble de la rigole (partie 0,0 figure 3),
Un moteur électrique M est monté sur un élément c2 de la pièce de support au moyen de pièces pendulaires p ,p, et muni des deux otés d'un bout d'arbre et d'une manivelle de préférence réglable, Les manivelles sont articulées par des bielles h sur une pièce de liaison s1 qui est vissée à l'une ou à l'autre des extrémité* de l'ensemble de la rigole. L'élément de support c2 est également relié à la pièce de support de l'ensemble de la rigole par des vis.
Le fonctionnement de ce dispo- sitif de commande est le suivant:
Au début à la position de repos le mo- teur/est maintenu par les bielles h à peu près dans sa position moyenne, car la force directrice des res- sorts .-de soutien---- b (figure 3),de l'ensemble de la rigole agit également après vissage des éléments qui compessent la commande avec la rigole sur la masse du moteur.Après que le moteur a été mis en marche ,il doit se balancer suspendu aux tiges pendulaires, exer- çant par conséquent une réaction périodique.-- sur la rigole. On peut modifier de manière convenable cette action du moteur , à l'aide d'un poids supplémentaire de position réglable pour obtenir le réglage d'un ac- oouplement lâche.
Bien entendu on peut modifioer large- ment les dispositions oonstruotives particulières qui
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ne sont --- indiquées qu'à titre d'exemple,sans sortir principe du de la présente invention. Par exemple les éléments de rigole de même que les éléments de la pièce de support peuvent être d'une forme et d'une consti- tution tout-à-fait différentes et 'être assujeties en- semble au moyen d'organes de liaison quelconques.De même l'action élastique peut être obtenu par des res- sorts de formes ou en matières différentes ,et par exemple au moyen de tampons de caoutchouc,coussins pneumatiques, ou par l'aotion du champ terrestre ou des moyens analogues.
En outre le moteur de commande peut fonctionner à l'électricité ,à l'essence , à l'air comprimé ou bien par l'aotion d'un autre agent moteur; l'énergie nécessaire à la commande peut être fournie à la manivelle par courroie,chaîne, ou par un procédé quelconque de transmission et d'un point quelconque.
Dans son ensemble et dans ses dé- tails le dispositif qui est décrit dans la demande pré-
Le sente le fonctionnement suivant: ressort b(figure 5) qui se cintre entre deux surfaces courbes disposées asy- métriquement ,peut être fléchi par exemple dans une direc- tion de 5 m/m et dans l'autre de 15 m/m, et, si la même force vive m.V2 qui doit être reçue sur un parcours de 5 m/m de long doit être fournie sous forme potentielle dans l'autre direction sur un parcours de 15 m/m, la force doit tre P1=3 P.
Si cette condition est remplie, chaque élément particulier de couloir c'est-à-dire cha- que tôle de rigole assujettie par des ressorts à sa piè- ce de support ,peut être considéré comme un dispositif qui est relativement non amorti,qui est susceptible d'oscillations, et qui agit de manière asymétrique,ce
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dispositif exécutant des oscillations qui se développent de manière asymétrique en correspondance avec sa fré- qnenoe propre.
On peut donc composer par des disposi- tifs distincts de ce genre un ensemble formant une ri- gole d'une longueur quelconque, qui en ce qui concerne la fréquenoe propre, l'action asymétrique etc.,, pré- sente les mêmes propriétés que chacun des dispositifs distincts. Une telle rigole peut 'être actionnée par le moteur monté à articulation de la manière représen- tée figure 8, par l'intermédiaire d'un accouplement lâche.
La valeur de l'énergie d'oscillation variant,selon le décrément d'amortissement,entre 10 à
20 fois oelle du travail consommé, cette quantité d'éner- gie multipliée doit, dans tous les cas où l'énergie d'oscillation est concentrée dans des moyens élasti- ques distincts, 'être transmise dtunetôle de rigole¯à une autre tôle de rigole,tandis qu'avec la décentralisa-) tien ) ------ ;
.des moyens élastiques utilisés dans le cas pré- sent seule l'énergie absorbée par l'amortissement donc l'énergie d'accouplement est transmise d'une tle de rigole à lautre. En outre dans la transmission de ces petites'quantités d'énergie il ne peut se former aucun noeud d'oscillation à l'intérieur de l'ensemble de la rigole,et avant tout les perturbations dans la matière que l'on pourrait oraindre ne peuvent par se produire dans les tôles de rigole.
La formation d'escillationstransversales qui previent de ressorts fortement obliques et qui est augmentée par des accouplements présentant, à la manière
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d'un système non équilibré, tous les degrés de liberté, est diminué dans le Cas présent. Les oscillations trans- versales agissent sur le support et oooasionnent une vibration de la rigole si 'elle n'est pas supportée.
La position oblique des ressorts est ahoisie dans le cas présent de telle manière que la composante trans- versale diminue simplement le frottement contre la ri- gole de la matière à transporter, on n'a donc pas à oraindre de. vibration même dans le cas d'un rigole non supportée.
Les explications fournies ci-dessus montrent que le ressort conformé selon la disposition de la figure 5 fonctionne comme ressort accumulateur
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dans le d3,sposii . ",,..... osoillation,oormne ressort de soutien des éléments de rigole,oomme ressort di- recteur pour les parcours incurvés à obtenir et comme moyen élastique agissant d'une manière asymétrique et non harmonique.
Le dispositif décrit représente donc un dispositif mécanique susceptible d'oscillations qui ainsi qu'il ressort des figures 1 et 2,exécute des demi- oscillations asymétriques et selon le choix de la cons-
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truotion harmoniquee ou non harmoniques.
Comme la période propre de systèmes à oscillations non harmoniques varie aveo l'élongation (elle augmente dans la cas présent) on peut par une conformation appropriée du dispositif élastique par exemple en choisissant la courbe obtenir que la période propre dépasse dans de très larges limites la fréquence d'excitation et que le point de résonnanoe ne puisse pas être atteint dans cette zône et par conséquent pas dépassé.
Dans des systèmes de ce genre le meilleur ren-
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est/ dement des systèmes accordés/dono atteint au voisinage du point de résonnanoe et reste constant entre de
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larges. limites,sans que la fréquence,###-##### ---------- d'excitation soit maintenus constante, c'est- sans qu'elle/ à-dire/soit accordée effectivement.
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8 E Y E N D I C I 0 N S .
1 Un procédé pour la transmission mé- oanique de la puissance caractérise en ce que dans un dispositif à accouplement lâche et susceptible d'escil- lations on produit des osoillations mécaniques qui se composent d'une demi-période courte et d'une demi-pé- riode longue se développant de manière non harmonique,
20 Un procédé conforme à la revendioa- tion 1, caractérisé en ce que dans un dispositif à
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accouplement libre et susceptible d'oscillations on 4 produit des oscillations mécaniques qui se composent d'une demi-période plus courte et d'une demi-période pins longue se développant de manière harmonique.