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BREVET D'INVENTION Dispositif assurant l'amortissement des vibrations produites par les groupes producteurs, récepteurs ou transmetteurs d'énergie.
La présente invention a pour objet un dispositif assurant l'amortissement des vibrations produites par les groupes producteurs, récepteurs ou transmetteurs d'énergie.
On sait que ces divers groupes, fixes ou mobiles,, transmettent à leurs supports des vibrations dont les résultats, notamment par suite de phénomènes de résonnance, peuvent "être très graves.
Le dispositif d'amortissement selon l'invention obvie à ces inconvénients; il est caractérisé en ce que le groupe, siège de vibrations mécaniques, est porté par une plateforme suspendue élastiquement au moins suivant une direction et combinée avec un ou plusieurs jeux d'amortisseurs
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dont le degré d'efficacité est, de préférence, fonction de la vitesse du groupe envisagé et qui sont disposés de fa- çon à amortir la ou les composantes des vibrations parallè- les à la ou aux directions de suspension.
Selon une autre caractéristique de l'invention, entre la plateforme support et chaque amortisseur ou cer- tains d'entre eux, sont intercalés des organes amplifica- teurs ayant pour but d'amplifier les oscillations et de mul- tiplier la puissance de freinage du ou des amortisseurs cor- respondants.
Quelques modes de réalisation de l'invention sont donnés, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel :
Les fige 1 et 2 montrent, respectivement en élé- vation et en plan, l'installation d'une plateforme amor- tie pour groupe moteur fixe;
La fig. 2a en est une vue partielle en plan à plus grande échelle;
La fig. 3 est une coupe par A-A de la fig. 2a;
Les fig. 4 et 5 représentent respectivement en élévation et coupe verticale par B-B de la fig. 4 une emba- se supportant la plateforme; La fige 6 est une coupe longitudinale d'un stabi- lisateur par C-C de la fig. 2a;
La fig. 7 montre schématiquement en coupe ver- ticale une variante d'installation selon l' invention.
Le groupe moteur M est porté par une plateforme P dont les longerons 1 (fig. 1 à 2a) sont supportés par
1 4 des enbases élastiques E à E reposant sur le sol.
Chacune de ces embases (fig.4 et 5) est cons- tituée par un support 2 en forme d'arceau fixé au sol par des écrous 2' vissés sur des pattes de scellement non représentées. La partie supérieure de ce support 2 constitue une cuvette annulaire 5 destinée à recevoir un bain d'huile et comportant un canal d'évacuation 6 avec
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bouchon de vidange 6'; le fond'4 de cette cuvette est de forme sphérique concave. Dans l'évidement central 3' de cette cuvette passe une tige cylindrique 9 filetée à ses deux extrémités; à la partie supérieure est vissé et claveté un écrou 9'.
Cette tige 9 est enfilée sur un manchon 7, solidaire d'une portée annulaire sphérique 5 destinée à plonger dans le bain d'huile de la cuve 3 et à épouser le fond 4 de cette dernière sur lequel elle peut rotuler, le manchon 7 porte également un couvercle 6, avec bouchon de remplissage 8', destiné à éviter la pollution du bain d'huile de la cuve 3.
Sur la tige 9 est également enfilé un manchon 10 conformé de façon à constituer une cuvette annulaire 11 destinée à recevoir un bain d'huile et comportant un fond sphérique convexe 12 avec bouchon de vidange 13. Ce manchon est supporté par un ressort 14 à spires multiples épaulé sur un plateau 15 maintenu en position par l'écrou 9" vissé et claveté à l'autre extrémité de la tige 9. Le longeron 1 est fixé par des écrous 19 et 20 sur une console 18 solidaire d'un support tubulaire 16 traversé par la tige 9et terminé à sa partie inférieure par une embase sphérique concave 21 destinée à plonger dans le bain d'huile de la cuve 11 et à épouser le fond 12 de la dite cuve sur lequel elle peut rotuler. La console 18 est en outre constituée de façon à former un couverlce 17 avec bouchon de remplissage 17'.
Par suite de la disposition de ces embases élastiques, la plateforme P oscille verticalement sur les ressorts à boudin 14 et horizontalement sur les rotules 4-5 et 12-21.
Il y a lieu de remarquer que, verticalement, la-position de repos de la plateforme est très stable, car, suivant que cette plateforme tend à s'éloigner ou à se rapprocher du sol, son poids ou la tension supplémentaire des ressorts, tend à la ramener énergiquement vers sa position d'équilibre statique.
Au contraire, dans le sens horizontal, si le sys-
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relativement longue à s'amortir sous l'action du poids de l'ensemble ou mieux que la plateforme sera mollement sol- licitée vers sa position de repos ; or ceci va à l'encontre cesse d'une telle disposition qui exige que, lorsque la force ayant engendré un déplacement de la plateforme dans un sens, à partir de sa position de repos, le système revienne suffi- samment vite à'cette position avant que le cycle de la per- turbation reprenne. Dans le cas contraire, en effet, il se produirait un effet de résonance mécanique avec toutes les conséquences qui peuvent en résulter.
Dans le but de remédier à cet inconvénient, l'in- 1 1 2 vention prévoit des stabilisateurs horizontaux S -S' , S -
2 3 3 4 4 S' , S -S' , S -S' ,disposés par paires et opposés.
Chacun de ces stabilisateurs est constitué (fig.6) par une pièce 37 fixée sur le longeron 1 par les boulons de fixation 38 et comportant une cuvette sphérique 39. Cet- te pièce 37 comporte, à la partie supérieure, une chambre 40 pour bain d'huile avec bouchon de remplissage 41,et bouchon de vidange 42 ainsi qu'un canal 40' amenant l'hui- le à la ouverte 39 et à la partie inférieure un bac 43 avec bouchon de vidange 43' pour recueillir le lubrifiant. Dans la cuvette 39, rotule une portée sphérique 45 solidaire d'un manchon 44 dans lequel est enfilée une tige cylindrique 29 comportant deux extrémités filetées dont l'une reçoit un écrou claveté 29'. Cette tige 29 traverse l'évidement cen- tral 22' d'un support 22 fixé au sol par des écrous 2211 vissés sur l'extrémité de pattes de scellement non représen tées.
Ce support 22 est constitué de façon à former une cu- vette sphérique 23 dans laquelle rotule une portée sphérique 34 solidaire d'un manchon 33 enfilé sur la tige 29. Un res- sort à boudin 31, épaulé d'une part sur le manchon 33, d'au- tre part sur un plateau 32 assujetti par l'écrou 29" et le contre-écrou 30, assure les contacts respectifs entre les rotules 39-45 et 23-34, avec une pression convenable. Le
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support 22 comporte d'une part une chambre 24 pour bain d'hui- le avec bouchon de remplissage 25 et bouchon de vidange 26, ainsi qu'un canal d'amenée d'huile 27 et d'autre part un bac
35 destiné à recueillir le lubrifiant et pourvu d'un bouchon de vidange 36.
La tranche du support 22 la plus voisine du lon- geron 1 reçoit en outre par l'intermédiaire de vis 28' un tampon de sécurité 28 en matière plastique appropriée.
Lorsque la plateforme est au repos, l'effet,des ressorts sous tension de ces stabilisateurs epposés s'annu- le ; au contraire, quand la plateforme s'écarte de cette po- sition de repos, l'équilibre des ressorts est rapidement rom- pu et la plateforme est énergiquement rappelée vers cette ' position de repos par le jeu des ressorts à boudin. Le sys- tème de rotules combiné avec ces stabilisateurs a pour but de ne pas entraver: les oscillations verticales de la plate- forme.
L'absorption de puissance vive de l'ensemble en mouvement est obtenu avec deux jeux d'amortisseurs les uns,
1 .4
V à V (fig.2) disposés pour freiner et amortir les oscil-
1 4 lations verticales, les autres H à H ayant pour but de freiner et d'amortir les oscillations horizontales. Il est bien entendu que des amortisseurs pourraient être disposés semblablement dans le but d'amortir les composantes rectan- gulaires d'oscillations obliques.
2
Le bras fixe 46 de l'amortisseur vertical V (fig. 2a et 3), fixé sur le longeron 1, est réuni à un point fixe, cornière 48 par exemple, par l'intermédiaire d'une rotule 47 et au bras mobile 49 de l'amortisseur par la rotule 50. D'une façon similaire, le bras fixe 51 de l'amortisseur H2 fixé sur le longeron 1 par une équerre 56, est réuni à un point fixe 53 par une rotule 52 et au bras mobile 55 par une rotule 54.
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Ces amortisseurs peuvent être d'un tye quelcon- que approprié; il apparaît cependant que, si, pour un grou- . pedu genre décrit, la vitesse de rotation augmente, certai- nes oscillations provenant par exemple d'un défaut d'équili- brage centrifuge prennent une importance croissante. Si les amortisseurs utilisés sont à efficacité constante, ils se ré- vèlent rapidement incapables d'absorber la puissance vive croissante de ces oscillations; il apparaît donc comme pré- férable d'utiliser des amortisseurs dont le degré d'effi- cacité est fonction de la vitesse de rotation du groupe.
La disposition qui vient d'être décrite dans son application à un groupe fixe présente un gros intérêt pour les usines urbaines en empêchant les trépidations des machi- nes de se communiquer au voisinage ; trouve également son application, dans le cas de groupes montés sur supports mobiles, tels que véhicules, bateaux, aéronefs, etc...
Il y a lieu de remarquer que les stabilisateurs peuvent être supprimés ; dans ce cas, il convient de don- . ner aux embases une inclinaison convenable.
D'autre part, dans certains cas, la transmis- sion au voisinage, soit des vibrations verticales, soit des vibrations horizontales, soit même des vibrations perpen- diculaires à un plan quelconque, peut'ne pas présenter d'in- convénient. C'est en particulier le cas lorsque les efforts discontinus donnant naissance aux vibrations sont unique- ment de sens bien déterminé. Dans ce cas il suffit bien en- tendu de limiter l'élasticité dela plateforme à la direc- tion de? vibrations.
Au contraire, l'emploi du dispositif général, tel ¯u'il été décrit ou avec les modifications de détail qu'il est susceptible de comporter, apparaît comme nécessai- re par exemple quand les efforts donnant naissance au:!' vi- brations se présentent sous la forme de vecteurs polaires
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ou encore lorsqu'ils agissent de façon non simultanée dans des sens différents, ce qui ne permet pas de les composer pour aboutir à une résultante unique agissant seule sur la plateforme.
Il y a également lieu de remarquer que l'amplitude des oscillations du support de groupe générateur des dites oscillations peut être amplifiée avant d'aboutir aux amortisseurs par un dispositif approprié, par exemple bras de levier inégaux; cette disposition présente l'avantage de multiplier l'effort de freinage d'un type d'amortisseur donné.
.Dans la variante d'installation représentée schématiquement à la fig. 7, le longeron 1 de la plateforme est solidarisé avec un piston 57 par l'intermédiaire d'une tige filetée 58 et d'un écrou 59 avec interposition d'une rondelle 60. Le piston 57, évidé comme représenté au dessin annexé, est. ponté coulissant dans la chambre cylindrique 61 solidaire d'une embase 62 fixée au sol par des écrous 63 vissés sur les pattes de scellement non représentées. Entre le piston 57 et le fond 64 de la chambre 61 est intercalé un ressort à boudin 65 ; la tige 66 du piston traverse le fond 64 et est reliée par tous moyens appropriés, démultipliés ou non, à un amortisseur non représenté et destiné à freiner les oscillations verticalestransmises au piston par la plateforme.
Cette disposition ne permet'de freiner et d'amortir que les composantes verticales des oscillations communiquées.à la plateforme par le groupe.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés Doivent être considérés comme .faisant partie intégrante de l'invention, bien qu'ils aient été donnas à titre d'exemple au regard des caractéristiques générales; il est en effet possible d'imaginer de nombreux autres modes de réalisation sans sortir du cadre de la présente invention.
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Les formes et les dispositions accessoires des diverses parties du dispositif décrit, les dimensions, les matières constitutives, en tant qu'elles soient appropriées, les détails et moyens d'exécution, tels que la
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eox,.form.tion des embases élastiques et des stabilisateurs, celle des rotules et des ressorts à boudin, qui peuvent être remplacés respectivement par des systèmes à cardans.
et des ressorts à lames ou blocs de matière plastique, peuvent varier sans s'écarter de la présente invention, - REVENDICATIONS -
1.- Dispositif assurant l'amortissement des vibrations produites par un groupe producteur, récepteur ou transmetteur d'énergie, caractérisé en ce que ce groupe estporté par une plateforme suspendue élastiquement au moins suivant une direction et combinée avec un ou plusieurs jeux d'amor- tisseurs, dont le degré d'efficacité est, de préférence, fonation de la vitesse du groupe envisagé et-qui sont disposés de façon à amortir la ou les composantes des vibrations parallèles à la ou aux directions de suspension.
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PATENT OF INVENTION Device ensuring the damping of the vibrations produced by the groups producing, receiving or transmitting energy.
The present invention relates to a device ensuring the damping of the vibrations produced by the groups producing, receiving or transmitting energy.
We know that these various groups, fixed or mobile, transmit to their supports vibrations, the results of which, in particular as a result of resonance phenomena, can "be very serious.
The damping device according to the invention obviates these drawbacks; it is characterized in that the group, seat of mechanical vibrations, is carried by a platform resiliently suspended at least in one direction and combined with one or more sets of shock absorbers
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the degree of efficiency of which is preferably a function of the speed of the group envisaged and which are arranged so as to damp the component or components of the vibrations parallel to the direction or directions of suspension.
According to another characteristic of the invention, between the support platform and each shock absorber or some of them, amplifying members are interposed with the aim of amplifying the oscillations and of multiplying the braking power of the brake. or corresponding shock absorbers.
Some embodiments of the invention are given, by way of example, in the appended drawing in which:
Figs 1 and 2 show, respectively in elevation and in plan, the installation of a damped platform for a fixed motor unit;
Fig. 2a is a partial plan view on a larger scale;
Fig. 3 is a section through A-A of FIG. 2a;
Figs. 4 and 5 represent respectively in elevation and vertical section through B-B of FIG. 4 a base supporting the platform; Fig. 6 is a longitudinal section of a stabilizer through C-C of fig. 2a;
Fig. 7 schematically shows in vertical section an alternative installation according to the invention.
The motor unit M is carried by a platform P whose side members 1 (fig. 1 to 2a) are supported by
1 4 of the elastic bases E to E resting on the ground.
Each of these bases (fig. 4 and 5) is constituted by a support 2 in the form of an arch fixed to the ground by nuts 2 ′ screwed onto sealing lugs, not shown. The upper part of this support 2 constitutes an annular bowl 5 intended to receive an oil bath and comprising an evacuation channel 6 with
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6 'drain plug; the bottom '4 of this bowl is of concave spherical shape. In the central recess 3 'of this cup passes a cylindrical rod 9 threaded at its two ends; a 9 'nut is screwed and keyed at the top.
This rod 9 is threaded onto a sleeve 7, integral with a spherical annular bearing surface 5 intended to immerse in the oil bath of the tank 3 and to match the bottom 4 of the latter on which it can swivel, the sleeve 7 carries also a cover 6, with filler plug 8 ', intended to prevent pollution of the oil bath of the tank 3.
On the rod 9 is also threaded a sleeve 10 shaped so as to constitute an annular bowl 11 intended to receive an oil bath and comprising a convex spherical bottom 12 with drain plug 13. This sleeve is supported by a spring 14 with turns multiple shouldered on a plate 15 held in position by the nut 9 "screwed and keyed to the other end of the rod 9. The spar 1 is fixed by nuts 19 and 20 on a bracket 18 secured to a tubular support 16 crossed by the rod 9 and terminated at its lower part by a concave spherical base 21 intended to immerse in the oil bath of the tank 11 and to match the bottom 12 of said tank on which it can swivel. additionally constituted so as to form a couverlce 17 with filler cap 17 '.
As a result of the arrangement of these elastic bases, the platform P oscillates vertically on the coil springs 14 and horizontally on the ball joints 4-5 and 12-21.
It should be noted that, vertically, the rest position of the platform is very stable, because, depending on whether this platform tends to move away from or to approach the ground, its weight or the additional tension of the springs, tends to bring it back energetically to its position of static equilibrium.
On the contrary, in the horizontal direction, if the sys-
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relatively long to be amortized under the action of the weight of the assembly or better than the platform will be gently applied to its rest position; however, this constantly goes against such an arrangement which requires that, when the force having caused a displacement of the platform in one direction, from its rest position, the system returns quickly enough to this position. before the cycle of disruption resumes. Otherwise, in fact, there would be a mechanical resonance effect with all the consequences that may result.
In order to remedy this drawback, the invention provides horizontal stabilizers S -S ', S -
2 3 3 4 4 S ', S -S', S -S ', arranged in pairs and opposite.
Each of these stabilizers is constituted (fig.6) by a part 37 fixed to the side member 1 by the fixing bolts 38 and comprising a spherical bowl 39. This part 37 comprises, at the upper part, a chamber 40 for a bath. oil with filler plug 41, and drain plug 42 as well as a channel 40 'bringing the oil to the opening 39 and to the lower part a tank 43 with drain plug 43' to collect the lubricant. In the cup 39, a ball joint a spherical seat 45 integral with a sleeve 44 in which is threaded a cylindrical rod 29 having two threaded ends, one of which receives a keyed nut 29 '. This rod 29 passes through the central recess 22 'of a support 22 fixed to the ground by nuts 2211 screwed onto the end of sealing lugs, not shown.
This support 22 is formed so as to form a spherical bowl 23 in which a ball bearing surface 34 integral with a sleeve 33 threaded onto the rod 29. A coil spring 31, supported on the one hand on the sleeve. 33, on the other hand on a plate 32 secured by the nut 29 "and the locknut 30, ensures the respective contacts between the ball joints 39-45 and 23-34, with suitable pressure.
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support 22 comprises, on the one hand, a chamber 24 for an oil bath with filler plug 25 and drain plug 26, as well as an oil supply channel 27 and, on the other hand, a tank
35 intended to collect the lubricant and provided with a drain plug 36.
The edge of the support 22 closest to the stringer 1 further receives, via screws 28 ', a safety pad 28 of suitable plastic material.
When the platform is at rest, the effect of the springs under tension of these attached stabilizers is canceled; on the contrary, when the platform moves away from this resting position, the balance of the springs is quickly broken and the platform is energetically urged back to this resting position by the play of the coil springs. The ball joint system combined with these stabilizers is intended not to hinder: the vertical oscillations of the platform.
The live power absorption of the moving assembly is obtained with two sets of shock absorbers, each one,
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V to V (fig. 2) arranged to brake and dampen the bones
1 4 vertical lations, the others H to H aiming to slow down and dampen horizontal oscillations. It is understood that dampers could be arranged similarly for the purpose of damping the rectangular components of oblique oscillations.
2
The fixed arm 46 of the vertical shock absorber V (fig. 2a and 3), fixed to the side member 1, is joined to a fixed point, angle bar 48 for example, by means of a ball joint 47 and to the movable arm 49 of the shock absorber by the ball joint 50. In a similar manner, the fixed arm 51 of the shock absorber H2 fixed to the side member 1 by a bracket 56, is joined to a fixed point 53 by a ball joint 52 and to the movable arm 55 by a ball joint 54.
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These shock absorbers can be of any suitable size; it appears however that, if, for a group. As described above, the speed of rotation increases, certain oscillations resulting, for example, from a lack of centrifugal balance take on increasing importance. If the shock absorbers used are at constant efficiency, they quickly turn out to be incapable of absorbing the increasing live power of these oscillations; it therefore appears to be preferable to use dampers whose degree of effectiveness is a function of the speed of rotation of the group.
The arrangement which has just been described in its application to a fixed unit is of great interest to urban factories by preventing the vibrations of the machines from communicating to the neighborhood; also finds its application, in the case of groups mounted on mobile supports, such as vehicles, boats, aircraft, etc ...
It should be noted that stabilizers can be omitted; in this case, it should be don-. give the bases a suitable inclination.
On the other hand, in some cases the transmission to the vicinity, either vertical vibrations, or horizontal vibrations, or even vibrations perpendicular to any plane, may not present any disadvantage. This is in particular the case when the discontinuous forces giving rise to the vibrations only have a well-defined direction. In this case, it is of course sufficient to limit the elasticity of the platform to the direction of? vibrations.
On the contrary, the use of the general device, as it has been described or with the modifications of detail which it is likely to include, appears to be necessary, for example when the forces giving rise to:! ' vibrations are in the form of polar vectors
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or when they act non-simultaneously in different directions, which does not make it possible to compose them to achieve a single result acting alone on the platform.
It should also be noted that the amplitude of the oscillations of the generator group support of said oscillations can be amplified before reaching the dampers by an appropriate device, for example unequal lever arms; this arrangement has the advantage of increasing the braking force of a given type of shock absorber.
In the installation variant shown schematically in fig. 7, the side member 1 of the platform is secured to a piston 57 by means of a threaded rod 58 and a nut 59 with the interposition of a washer 60. The piston 57, hollowed out as shown in the accompanying drawing, is . sliding bridge in the cylindrical chamber 61 integral with a base 62 fixed to the ground by nuts 63 screwed onto the sealing lugs, not shown. Between the piston 57 and the bottom 64 of the chamber 61 is interposed a coil spring 65; the piston rod 66 passes through the base 64 and is connected by any appropriate means, geared down or not, to a shock absorber, not shown and intended to slow down the vertical oscillations transmitted to the piston by the platform.
This arrangement only makes it possible to brake and dampen the vertical components of the oscillations communicated to the platform by the group.
It is understood that the embodiments which have just been described and represented must be considered as forming an integral part of the invention, although they have been given by way of example with regard to the general characteristics; it is indeed possible to imagine many other embodiments without departing from the scope of the present invention.
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The shapes and accessory arrangements of the various parts of the device described, the dimensions, the constituent materials, as appropriate, the details and means of execution, such as the
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eox, .form.tion of elastic bases and stabilizers, that of ball joints and coil springs, which can be replaced respectively by cardan systems.
and leaf springs or plastic blocks, may vary without departing from the present invention, - CLAIMS -
1.- Device ensuring the damping of vibrations produced by a generator, receiver or transmitter group, characterized in that this group is carried by a platform resiliently suspended at least in one direction and combined with one or more sets of primers - weavers, the degree of efficiency of which is preferably based on the speed of the group envisaged and which are arranged so as to damp the component or components of the vibrations parallel to the direction or directions of suspension.