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"Perfectionnement aux variateurs de vitesse à friction "
Il est souvent utile, dans la pratique, de pouvoir faire varier de façon continue, la vitesse d'une machine en mouvement,en agissant d'une façon appropriée sur les organes de transmission, en vue de régler cette vitesse à la valeur exacte exigée par les conditions du travail et par les résis- tances à vaincre .
Les dispositif s à friction sont les plus rationnels pour résoudre le problème avec simplicité, mais en général, ils donnent un mauvais rendement et ils sont sujets à une usure considérable .
Le but de la présente invention est de réduire ces
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défauts au minimum afin de réaliser un variateur à friction @ rationnel et de bon rendement .
L'insuffisance de rendement est due principalement au fait que le mécanisme élémentaire à friction est en général constitué par deux organes : un cylindre roulant sur le plan d'un disque et astreint à suivre sur ce disque une pste cir- culaire : il en résulte que, tandis que chaque point de la génératrice du cylindre en contact avec le disque a une vitesse de rotation constante , il n'en est pas de même pour les différents points du disque en contact avec cette généra - trice ; en effet, ils sont situés sur un rayon du disque et de ce fait la vitesse diffère d'un point à l'autre . Il en résul- te, en définitive, un frottement de glissement considérable qui réduit le rendement .
Ces fâcheuses conséquences seront d'autant plus sensibles que les efforts à transmettre seront plus importants, la longueur du contact entre les deux organes du mécanisme à friction étant d'autant plus grande .
La condition géométrique pour éviter totalement le glissement est que les axes de rotation des deux organes du mécanisme élémentaire soient concourants . Pratiquement, on peut se rapprocher de cette condition en substituant un organe cônique à l'organe cylindrique .
Un exemple (figure 1) de dispositif simple tenant coinp- te des considérations ci-dessus, consiste à accoupler entre eux par friction deux éléments (A, R) à surface cônique, ayant des dimensions appropriées, à axes concourants ; d'eux A à longues génératrices et l'autre R à génératrices plus courtes ; Ce dernier pendant le mouvement est guidé et as- treint à se ,déplacer parallèlement à la ligne de contact a-b entre les surfaces coopérantes. On pourra ainsi obtenir la variation de vitesse relative entre les deux éléments avec une perte très réduite par frottement de glissement .
En uti-
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lisant, comme représenté sur la figure 1, trois éléments A, R, C, on pourra disposer les organes menant A et mené C avec leurs axes parallèles et fixes en position, pendant le fonctionnement du variateur
Dans la figure 2, on a représenté un dispositif à deux étages de variation où les éléments troncôniques C1 et C1 sont montés sur le même axe 0-0, tandis que les éléments me- nant M et mené C2 sont respectivement centrés sur les axes O1-O1 et O2-O2; ces deux axes ont le même alignement .
La figure 6 représente un dispositif analogue à ce- lui de la figure 1, mais dans lequel on établit la friction entre un élément à surface concave A et un élément à surface bicônique convexe R, de façon à favoriser-l'adhérence entre ces deux surfaces . Pour obtenir les variations de vitesse dans ce dispositif, on fait glisser l'élément bicônique R le long des génératrices des éléments à surface concave A-C .; une variante de cette disposition consiste à faire.glisser les éléments à surface concave le long des génératrices de l'élé- ment bicônique .
Il y a, dans le cadre de l'invention, une variété @ infinie de modes d'accouplement possibles'par friction entre' éléments coniques et éléments plans pour obtenir des variateurs @ simples ou multiples ; on les,choisira, naturellement, de façon à pouvoir satisfaire pratiquement les conditions posées par chaque application particulière .
Par exemple, la figure 3 représente schématiquement un accouplement entre des organes à surface plane et des or- ganes à surface cônique .
O1-O1 et 02-02'sont les axes parallèles de deux dis- ques de friction M et Ci placés en regard l'un de l'autre ; b-c-c1-b1-a1-a représente le contour extérieur d'un galet R ; ce galet peut tourner autour de l'axe e-e incliné d'une façon
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appropriée par rapport aux disques M-C1 et situé dans le plan des génératrices de contact a-b, cl-bl , Ledit galet est formé de deux éléments troncôniques accolés par leur base commune b-b1.
La galet R est susceptible de se déplacer dans la di- rection f-f1. La figura 3 le représente dans la position parti- culière pour laquelle son axe passe par le centre des disques .
Dans ces conditions, quand le disque menant M tourne, il en- traîne par friction, par l'intermédiaire du galet R, le disque mené C1; les surfaces oôniques du galet R roulent respective- ment sur les deux'disques sans que théoriquement il se produise aucun flottement de glissement en aucun point des génératrices en contact .
L'on voit encore sur la figure que la pression P.P1 nécessaire pour la transmission de mouvement, e/t appliquée à cet effet entre le disque M et le disque C, agit toujours à angle droit sur les faces de ces disques et que ses points d'ap- .plication respectifs sont symétriquement situés au milieu des segments de génératrices en conta/et
Dans la position occupée par les organes sur la fig.3 les disques M et C1 ont même vitesse du fait que les deux ra.- yons p et @ p1 sont égaux ; si on fait glisser le galet R dans la direction f-fl,le disque C prend une vitesse de ro- tation plus grande ou plus petite que celle dû disque M, sui- vant que le galet R se meut versf1 ou versf .
Aux différentes positions du galet R, correspond un frottement de glissement qui s'accroît au fur et à mesure que le galet s'éloigne de la position centrale .
Lorsque une forte variation de vitesse est demandée on donnera la préférence à un système multiple du genre repré- senté sur la figure 4, à deux étages de variation, avec des galets symétriquement placés par rapport aux axes principaux de rotation O1-O1 et 02-02 , ces galets pouvant être commandés par groupes de deux au moyen des leviers L .
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Avec cette disposition il est possible de placer les axes menant et mené sur le même alignement et d'obtenir que la résultante des pressions soit dirigé suivant la direo- tion commune des axes 01,02 et il, sera facile d'équilibrer cette poussée au moyende paliers de butée5
Da figure 5 représente un exemple du système vis- écrou adopté, pour créer la pression oontre les surfaces en contact .
Le disque menant M au lieu d'être calé sur l'axe 0-0 , est monté, mobile axialement sur un système approprié ,de vis et écrou'. La pression initiale pourra être obtenue par un ressort en spirale .
Suivant une variante (figure7) sur l'arbremenant est fixée une bague dont la face frontale est une surface hélicoïdale ; le disque ou la poulie, monté fou sur l'arbre, menant, a un moyeu qui présente en regard de la face frontale de la bague une surface hélicoidale complémentaire de la pré- cédente .
La pression de contact sera calculée d'après l'in- clinaison des filets de la vis (figure 5) ou de la surface hélicoidale (figure 7) .
Il est clair que dans ce système, les pertes de puissance par glissement entre les surfaces de friction sont très réduites aux extrémités de la course du galet et passent à mi-course, par la valeur zéro .
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