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"Générateur d'oscillations mécaniques"
L'industrie utilise de plus en plus des machines à mouvements oscillatoires qui sont pourvues d'une suspen- sion élastique et sent actionnas par des balourds rotatifs,* lorsque la vitesse de rotation et les dimensions de ces machinesaugmentent, il surgit, pour la réalisation du dis- positif d'entraînement, des difficultés pour partie insur- montées jusqu'ici.
Entr'autres, on ne parvient pas à les équiper de paliers d'arbresapproprias du fait que, oonme chacun sait, la forge portante de ces paliers diminue à mesure que la vitesse de rotation s'accroît. On ne peut réaliser des paliers coulissants qui, si l'on augmente le
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diamètre des arbres, donc tous les poids morts, en prcpor- tion des masses non équilibrées.
Afin de remédier à ces difficultés, on a déjà proposé de renoncer à solidariser le balourd de l'arbre et alors de faire tcurner dans des cages des boulets dont la force centrifuge se transmet directement aux parties de la machine qui doivent être Soumises à des chocs,, Grâce à cet artifice, l'arbre et Ces paliers sont soulagée de l'influence de for- ces centrifuges élevées mais les pertes par frottement sont grandes et, en outre, du frottement se produit dans la marche à vide;
du reste, la machine ainsiétablie ne se prête qu'à 1 'adoption de balourds peu importants, A vrai dire, on a songé aussi à remplacer dans lesrotors lesbalourds solides pardes 'balourde liquides mais pour les grandes machines, il faut faire appel au mercure, c'est-à-dire à un liquide à la fois coûteux et dangereux,et prendre alors desmesures particu- lières telles que l'adoption de bcltes à garnituresspéciales, etc.
La présente invention a pourobjet un générateurd'os- cillations mécaniques comportant de balourds rotatifs et dans lequel les balourds en que st ion sont réalisée sous la forme d'éléments coulissants, ces éléments agissant d ire c- tement sur une ou des pistes ou glissières liées à la partie de la machine qui doit 'être animée d'oscillations. Lespoids ou balourds peuvent revêtir la forme de segments à sabots ou patins d'appui et, le cas échéant, être pourvue de galets pour se mouvoir sur les pistes; ces galets doivent avoir une masse très faible par rapport à celle du balourd. Il y a in- térêt à confier à l'arbre moteurle soin d'assurer cu de contribuer à assurer le guidage des balourds avec une certaine liberté de mcuvement.
On peut disposer des ressorts antago- nistes et ds s amortisseurs, parexemple deamortisseurs à
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liquide ou plus généralement à fluide, pour solliciter les balourds, lorsqu'ils sont au repos, à l'écart des pistes vers l'axe de rotation.
La piste peut être une surface de révolution autour de l'axe de l'arbre mcteur, parexemple une surface cylindrique) mais elle peut également être une surface excentrée par rap- pert à Qet axe.
Quand on utilise des balourde ainsi montés, on a l'avan- tage de pouvoir adopter, pour l'arbre accouplé à ces balourds, des paliers à rouleaux de très petites dimensions qui n'en- gendrent que des pertes d'énergie minimes. Dès lors, l'ensem- ble du générateur d'oscillations est facile et peu coûteux à établir.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné. à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'in- vent ion peut être réalisée, les caractéristiques qui ressor- tent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de 1'invention.
La fig.l représente, sous une de ses formes d'exécution, le générateur d'oscillations en coupe par A-B de la fig.2, ce générateur étant combiné à l'appareil sur lequel il agit
La fig.2 est une coupe par C-D de la fig.1.
La fig.3 est une vue, analogue à la fig.1, du généra- teur d'oscillations sousune autre forme de réalisation*
La fig.4 montre, similairement, une seconde variante*
La fig.5 est un schéma illustrant le fonctionnement du générateur dessillât ions.
Sur les fig.l et 2, le récipient ±,qui doit être animé d'un mouvement oscillatoire et qui repose$ de maniera à pouvoir osciller, sur des ressorts b places de chaque côté, comporte des pistes de guidage c. Un arbre d, disposé suivant
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l'axe passant par le centre de gravité du récipient a et auquel sont assujetties, aux deux bouts, des tiges e, est supporté par des paliers de manière à pouvoir tourner. Les balcurds f, agencés pour se mouvoir sur le s pistes de gu i- dage c et montés,avec faculté de cculissement,sur les tiges emportent, du côté de Ces pistes, des patins d'appui $, dont la forme correspond à celle des pistes en question.
Quand l'arbre d tourne, les balourde f, chassés sur la force cen- trifuge, glissent vers l'extérieur sur lestiges e et leurs patins àppuient sur les pistes proportionnellement à la force centrifuge: ils glissent ainsi sur la périphérie de ces pistes et engendrent alors, dans le récipient, des os- cillations imprimant à chaque point de ce récipient desdé- placements circulaires.
On peut modifier de diverses manières cette forme de réalisation avantageuse du générateur d'oscillation. Ainsi, par exemple, la fig.3 montre l'adjonction au 'balourd d'une suspension élastique avec amortisseur hydraulique. A l'ar- bre a' monté, comme précédemment, de façon à pouvoir tour- ner, suivant l'axe passant par le centre de gravité du récipient b' est assujettie une chape c' qui, outre la tige!!. le long de laquelle peut coulisser le balcurd et, porte deux cylindres f' remplis d'un liquide tel que de l'huile. Dans les deux cylindres f' se meuvent des pistons g' liée au balourd!!. et percés de trous h'.
Entre la chape c' et le balourd e' sont intercalés des ressorts de rappela qui, pour la position de repos, ramènent ce ba- lourd au voisinage de l'axe de rotation, l'huile étant alors refoulée au-dessous du piston g', à travers les trous h', par suite du mouvement de ce piston. Lorsque l'on fait marcher la machine, le balourd e' se déplace lentement
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vers l'extérieur, le long de/la tige d' jusque ce que les patins k', dont il est muni/prennent appui contre la piste l'. Au cours de ce mouvement elthu ile passe lentement de l'autre côté des pistons g'. L'agencement décrit ci- dessus offre l'avantage de soulager le mécanisme d'entraî- ne ment .
La fig.4 illustre une forme de réalisation spéciale @ qui permet et ce résultat est nouveau - de modifier, quant à sa forme et aux variations qu'elle fait subir à la vitesse et à l'accélération respectivement, la courbure de la piste de guidage de l'appareil muni du nouveau généra- teur d'oscillations. Dans cet exemple, la piste cylindrique a" que suit le balourd b" est placée excentriquement par rapport 4 l'axe de révolution de l'arbre de commande c".
Sur le balourd b" est articulé un étrier d" susceptible de coulisser le long de deux méplats de l'arbre c". Quand l'arbre c" tourne, le balourd b", en raison de la force centrifuge, se déplace vers l'extérieur jusque ce que ses patins e" s'appliquent contre la piste a", tandis que l'étrierd" prend une position correspondant à l'angle qu'il fait au moment considérée,
Diaprés le schéma que montre la fig.5, on voit que la piste de guidage du balourd affecte bien une forme air- oulaire mais que l'accélération centrifuge varie à chaque instant. Dans la partie A B C, les accélérations centri- fuges sont plus faibles que dans la partie C D A.
D'ailleurs on peut donner à la piste une forme autre qu'une forme cylindrique, de sorte que la coutbure n'est plus celle d'un oylindre et que les variations d'accélération sont modifiées en conséquence. Si la piste séoarte notablement
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de la forme cylindrique il convient d'utiliser, par exemple, deux groupes de patins de rayons différents*
Il va de soi que l'on peut apporter diverses modifica- tions de détail aux fermes de réalisation schématiques décri- tes ci-dessus sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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"Mechanical oscillation generator"
The industry uses more and more machines with oscillatory movements which are provided with an elastic suspension and feel actuated by rotary unbalances, * when the speed of rotation and the dimensions of these machines increase, it arises, for the realization of the training system, difficulties which have been partly insurmountable so far.
Among other things, it is not possible to equip them with appropriate shaft bearings because, as everyone knows, the forging of these bearings decreases as the speed of rotation increases. It is not possible to make sliding bearings which, if the
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diameter of the shafts, therefore all dead weights, in proportion to unbalanced masses.
In order to remedy these difficulties, it has already been proposed to dispense with securing the unbalance of the shaft and then to cause balls to run in cages, the centrifugal force of which is transmitted directly to the parts of the machine which must be subjected to shocks. ,, Thanks to this device, the shaft and These bearings are relieved from the influence of high centrifugal forces but the friction losses are great and, moreover, friction occurs in idling;
moreover, the machine thus established lends itself only to the adoption of minor unbalances.To tell the truth, we have also thought of replacing in the rotors the solid unbalances by liquid unbalances but for large machines, it is necessary to use mercury. , that is to say to a liquid which is both expensive and dangerous, and then take special measures such as the adoption of bottles with special fillings, etc.
The present invention relates to a generator of mechanical oscillations comprising rotary unbalances and in which the unbalances in which st ion are produced in the form of sliding elements, these elements acting directly on one or more tracks or slides. related to the part of the machine which must be animated by oscillations. Lesweight or unbalance can take the form of segments with shoes or support pads and, where appropriate, be provided with rollers to move on the tracks; these rollers must have a very low mass compared to that of the unbalance. It is in the interest of entrusting the motor shaft to ensure that it contributes to guiding the unbalances with a certain freedom of movement.
It is possible to have antagonist springs and shock absorbers, for example shock absorbers with
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liquid or more generally fluid, to stress the unbalances, when they are at rest, away from the tracks towards the axis of rotation.
The track can be a surface of revolution around the axis of the driving shaft, for example a cylindrical surface) but it can also be a surface eccentric with respect to Q and axis.
When using unbalances thus mounted, we have the advantage of being able to adopt, for the shaft coupled to these unbalances, roller bearings of very small dimensions which generate only minimal energy losses. Therefore, the entire oscillation generator is easy and inexpensive to set up.
The description which will follow with reference to the accompanying drawing, given. by way of example, will make it clear how the invention can be carried out, the characteristics which emerge both from the drawing and from the text, of course, forming part of the invention.
The fig.l shows, in one of its embodiments, the generator of oscillations in section by A-B of fig. 2, this generator being combined with the device on which it acts
Fig.2 is a section through C-D of fig.1.
Fig. 3 is a view, similar to Fig. 1, of the oscillation generator in another embodiment *
Fig. 4 shows, similarly, a second variant *
Fig.5 is a diagram illustrating the operation of the desillât ions generator.
In fig.l and 2, the receptacle ±, which must be animated by an oscillatory movement and which rests so as to be able to oscillate, on springs b placed on each side, comprises guide tracks c. A tree of, arranged according to
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the axis passing through the center of gravity of the container a and to which the rods e are subject at both ends is supported by bearings so as to be able to rotate. The balcurds f, arranged to move on the guiding tracks c and mounted, with the ability to move, on the rods carry, on the side of these tracks, support pads $, the shape of which corresponds to that of the tracks in question.
When the shaft d turns, the unbalance f, driven out by the centrifugal force, slide outwards on the rods e and their pads press on the tracks in proportion to the centrifugal force: they thus slide on the periphery of these tracks and then generate, in the container, oscillations imprinting at each point of this container circular displacements.
This advantageous embodiment of the oscillation generator can be modified in various ways. Thus, for example, fig.3 shows the addition to the unbalance of an elastic suspension with hydraulic shock absorber. To the shaft a 'mounted, as before, so as to be able to turn, along the axis passing through the center of gravity of the container b' is attached a yoke c 'which, in addition to the rod !!. along which can slide the balcurd and, carries two cylinders f 'filled with a liquid such as oil. In the two cylinders f 'move pistons g' linked to the unbalance !!. and drilled with holes h '.
Between the yoke c 'and the unbalance e' are interposed return springs which, for the rest position, bring this weight back to the vicinity of the axis of rotation, the oil then being forced back below the piston g ', through the holes h', as a result of the movement of this piston. When the machine is operated, the unbalance e 'moves slowly
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outwards, along / the rod d 'until the pads k', with which it is provided / bear against the track l '. During this movement elthu ile passes slowly to the other side of the pistons g '. The arrangement described above offers the advantage of relieving the drive mechanism.
Fig. 4 illustrates a special embodiment @ which allows and this result is new - to modify, as regards its shape and the variations which it subjects to the speed and the acceleration respectively, the curvature of the track of guidance of the device fitted with the new oscillation generator. In this example, the cylindrical track a "which follows the unbalance b" is placed eccentrically with respect to the axis of revolution of the control shaft c ".
On the unbalance b "is articulated a caliper d" capable of sliding along two flats of the shaft c ". When the shaft c" turns, the unbalance b ", due to the centrifugal force, moves towards l 'outside until its pads e "press against the track a", while the caliper d "assumes a position corresponding to the angle it makes at the moment considered,
Diaprés the diagram shown in fig. 5, it can be seen that the unbalance guide track does indeed have an air-auxiliary shape but that the centrifugal acceleration varies at each instant. In part A B C, the centrifugal accelerations are lower than in part C D A.
Moreover, the track can be given a shape other than a cylindrical shape, so that the seam is no longer that of an oylinder and that the variations in acceleration are modified accordingly. If the track seoart notably
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of the cylindrical shape it is advisable to use, for example, two groups of pads of different radii *
It goes without saying that various modifications of detail can be made to the schematic construction trusses described above without thereby departing from the scope of the invention.