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On connaît des appareils vibrants à vibrations rectilignes com- mandés par un mécanisme à balourd tournant autour d'un axe. Dans une cer- taine forme de réalisation, la vibration rectiligne est obtenue par des liaisons entre le corps de l'appareil lui-même et la charpente support, telles qu'elles ne permettent que la vibration désirée, à l'exclusion de tout autre mouvement. L'inconvénient de ce type d'appareils est qu'il pro- voque de fortes réactions entre l'appareil et la charpente support qui don- nent des vibrations dans les bâtiments et peuvent être nuisibles à la bon- ne tenue de l'appareil.
Il est possible d'obvier à cet inconvénient en réalisant des appareils où la force centrifuge produite par le mécanisme à balourd est décomposée en deux forces périodiques perpendiculaires, dont l'une produit une vibration rectiligne du mécanisme à balourd par rapport à l'appareil, et l'autre une vibration rectiligne de l'ensemble.
Pour la commodité de l'exposé, on supposera que les liaisons du corps de l'appareil avec ses supports n'influent en rien sur sa vibration et on appellera plan vertical de vibration tout plan vertical contenant la tra- jectoire d'un point du corps de l'appareil ou tout plan parallèle à ceux-ci.
Dans une réalisation connue, pour obtenir une vibration rectiligne à partir d'une vibration circulaire, ou elliptique, d'un mécanisme à balourd, on monte celui-ci de façon élastique sur le corps de l'appareil à faire vibrer, son axe de rotation étant perpendiculaire aux plans verticaux de vibration du corps de l'appareil définis ci-dessus. La liaison élastique est telle qu'elle permet au mécanisme à balourd de se déplacer dans une direction parallèle aux plans verticaux de vibration du corps de l'appareil perpendiculaires à la vibration désirée. Par contre, la liaison est rigide dans les plans parallèles aux plans verticaux de vibration du corps de l'appareil.
De tels appareils constituent de très gros progrès sur les précédents en réalisant une vibration rectiligne par l'utilisation d'un mécanisme à balourd, c'est-à-dire très bon marché, sans transmettre de réactions à la charpente support. Cependant, ils comportent un inconvénient assez grave : la vibration désirée étant généralement inclinée par rapport à l'horizontale, la vibration libre du mécanisme à balourd est elle-même inclinée et les supports élastiques qui permettent ce mouvement, non verticaux. Ils ont donc à réaliser une triple fonction : permettre la vibration du mécanisme à balourd, s'opposer à une amplitude exagérée de celle-ci au moment des vitesses critiques lors des mises en route et arrêts, et s'opposer à l'action de la pesanteur sur le mécanisme à balourd.
Cette triple fonction ne peut être assurée que par des systèmes élastiques complexes.
La présente invention évite cet inconvénient. Le mécanisme à balourd est installé sur l'appareil de façon que son axe de rotation soit non plus perpendiculaire aux plans verticaux de vibration iu corps de l'appareil mais parallèle à ceux-ci, c'est-à-dire que la vibration libre du mécanisme à balourd soit dans une direction horizontale perpendiculaire aux plans verticaux de vibration du corps de l'appareil.
Il en résulte que la liaison du mécanisme avec l'ensemble de l'appareil doit être rigide dans les directions parallèles au plan vertical de vibration du corps de l'appareil et élastique dans les directions perpendiculaires à ce plan. La liaison rigide dans le plan vertical reprend tous les efforts dûs à la pesanteur du mécanisme à balourd de façon particuliè- rement simple :la liaison élastique dans le sens transversal devient donc également facile et simple à réaliser.
La figure 1 représente un appareil suivant le principe de l'invention dont la caisse vibrante est appuyée sur des lames flexibles.
La figure 2 est une coupe transversale de la fig. 1
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La fig. 3 représente un appareil suivant le principe de l'invention dont la caisse vibrante est suspendue sur ressorts.
La fig. 4 est une coupe transversale de la fig. 3.
Dans les figures 1 et 2, la caisse vibrante 1 est appuyée sur les lames 2 qui sont fixées sur un châssis fixe 3. Un ressort 4 annule la composante du poids perpendiculaire à la direction des lames 2. L'entra!- nement de la caisse 1 est obtenu par une poulie balourd 5 tournant sur un axe fixe 6 monté sur une traverse 7.
Ainsi qu'il est représenté fig. 2, cette traverse 7 est fixée à ses extrémités sur des lames élastiques 8, l'extrémité inférieure de ces lames 8 étant reliée à la caisse 1.
Par la rotation du balourd 5 obtenue par courroie à partir de la poulie 13 du moteur 14, la traverse 7 reçoit un mouvement vibratoire circulaire ou elliptique, ce mouvement est transmis selon x-x à la caisse 1 grâce à la rigidité que les lames 8 présentent dans cette direction, tandis que la vibration dans le sens transversal est absorbée par l'élasticité transversale des lames 8 et n'est pas communiquée à la caisse 1 : il en résulte une vibration rectiligne de la caisse suivant la direction x-x de la figure 1.
Pour freiner les amplitudes exagérées de la vibration transversale pendant le passage de la vitesse critique au démarrage et à l'arrêt, la caisse 1 porte des freins amortisseurs 9 contre lesquels les butées de la traverse 7 viennent se freiner.
Les figures 3 et 4 représentent un appareil suivant l'invention comportant une caisse 1, un balourd 5 tournant sur un axe 6 fixé à la traverse 7, cette traverse étant fixée à la caisse 1 par les lames élastiques 8. La différence avec l'appareil de la figure 1 consiste dans le mode de suspension de cette caisse 1 qui est réalisée par les quatre câbles 10 appuyés aux-mêmes sur des systèmes élastiques 11.
Dans cette solution, on peut prévoir des amortisseurs d'amplitude 9 pendant les vitesses critiques, non entre la caisse 1 et la traverse 7, mais entre la traverse 7 et le point fixe 12.
On a supposé, pour la commodité de l'exposé, que les liaisons du corps de l'appareil avec ses supports n'influaient en rien sur la vibration du corps de l'appareil. Mais il est bien entendu que, sans sortir de l'esprit de l'invention, on pourrait avoir des liaisons telles qu'elles ne permettent au corps de l'appareil que la vibration désirée, l'axe de rotation du mécanisme à balourd pouvant, dans certains cas, ne pas être rigoureusement parallèle aux plans verticaux de vibration du corps de l'appareil.
De même, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut modifier des détails de construction ou leur arrangement en vue d'obtenir un même résultat.
La poulie balourd peut être clavetée sur un arbre tournant dans des paliers fixés sur la traverse.
On peut aussi avoir un mécanisme à balourd dit "automatique", c'est-à-dire un mecanisme dans lequel l'effet de balourd, nul ou à pe@ près au départ, atteint la valeur voulue à une vitesse déterminée, de manière à éviter les vibrations exagérées, au passage des vitesses critiques et de diminuer la puissance du moteur nécessaire au démarrage.
On prévoit pour cela, par exemple, un mécanisme à balourd dans lequel à l'arrêt le centre de gravité du balourd se trouve à proximité de l'axe de rotation du mécanisme à balourd, ou même confondu avec lui, ce centre de gravité s'éloignant de l'axe de rotation sous l'effet de la force centrifuge, de manière à venir dans la position de marche lorsqu'il at-
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teint sa vitesse de régime, se rapprochant de l'axe de rotation quand la vitesse de rotation diminue.
On peut également, pour des raisons de dimensionnement et de construction, prévoir un nombre quelconque de balourd- les uns à côté des autres, soit tournant sur un arbre fixe, soit clavetés sur un arbre tournant dans des paliers, la longueur de l'arbre étant déterminée uniquement par les besoins de la mécanique d'entraînement et complètement indépendante de la largeur de l'appareil à faire vibrer.
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There are known vibrating devices with rectilinear vibrations controlled by an unbalance mechanism rotating about an axis. In a certain embodiment, the rectilinear vibration is obtained by connections between the body of the apparatus itself and the supporting frame, such that they only allow the desired vibration, to the exclusion of any other. movement. The drawback of this type of device is that it causes strong reactions between the device and the support frame which gives rise to vibrations in buildings and can be detrimental to the good performance of the device. .
It is possible to obviate this drawback by producing devices where the centrifugal force produced by the unbalance mechanism is broken down into two perpendicular periodic forces, one of which produces a rectilinear vibration of the unbalance mechanism relative to the device, and the other a rectilinear vibration of the whole.
For the convenience of the explanation, it will be assumed that the connections of the body of the apparatus with its supports have no influence on its vibration and any vertical plane of vibration will be called any vertical plane containing the trajectory of a point of the body of the device or any plane parallel to them.
In a known embodiment, to obtain a rectilinear vibration from a circular or elliptical vibration of an unbalance mechanism, the latter is mounted resiliently on the body of the device to be made to vibrate, its axis of rotation being perpendicular to the vertical planes of vibration of the body of the apparatus defined above. The elastic connection is such as to allow the unbalance mechanism to move in a direction parallel to the vertical planes of vibration of the body of the apparatus perpendicular to the desired vibration. On the other hand, the connection is rigid in the planes parallel to the vertical planes of vibration of the body of the device.
Such devices constitute very great progress over the previous ones by producing a rectilinear vibration by the use of an unbalance mechanism, that is to say very inexpensive, without transmitting reactions to the supporting frame. However, they have a fairly serious drawback: the desired vibration being generally inclined with respect to the horizontal, the free vibration of the unbalance mechanism is itself inclined and the elastic supports which allow this movement, not vertical. They therefore have to perform a triple function: allow the vibration of the unbalance mechanism, oppose an exaggerated amplitude thereof at the moment of critical speeds during start-ups and stops, and oppose the action of gravity on the unbalance mechanism.
This triple function can only be ensured by complex elastic systems.
The present invention avoids this drawback. The unbalance mechanism is installed on the device so that its axis of rotation is no longer perpendicular to the vertical planes of vibration iu body of the device but parallel to them, that is to say that the free vibration of the unbalance mechanism is in a horizontal direction perpendicular to the vertical planes of vibration of the body of the device.
It follows that the connection of the mechanism with the whole of the apparatus must be rigid in the directions parallel to the vertical plane of vibration of the body of the apparatus and elastic in the directions perpendicular to this plane. The rigid connection in the vertical plane takes up all the forces due to the weight of the unbalance mechanism in a particularly simple way: the elastic connection in the transverse direction therefore also becomes easy and simple to achieve.
FIG. 1 represents an apparatus according to the principle of the invention, the vibrating box of which is supported on flexible blades.
Figure 2 is a cross section of fig. 1
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Fig. 3 shows an apparatus according to the principle of the invention, the vibrating box of which is suspended on springs.
Fig. 4 is a cross section of FIG. 3.
In figures 1 and 2, the vibrating box 1 is supported on the blades 2 which are fixed on a fixed frame 3. A spring 4 cancels out the component of the weight perpendicular to the direction of the blades 2. The drive! body 1 is obtained by an unbalanced pulley 5 rotating on a fixed axis 6 mounted on a cross member 7.
As shown in fig. 2, this cross member 7 is fixed at its ends to elastic strips 8, the lower end of these strips 8 being connected to the body 1.
By the rotation of the unbalance 5 obtained by belt from the pulley 13 of the motor 14, the cross member 7 receives a circular or elliptical vibratory movement, this movement is transmitted along xx to the body 1 thanks to the rigidity that the blades 8 have in this direction, while the vibration in the transverse direction is absorbed by the transverse elasticity of the blades 8 and is not communicated to the body 1: this results in a rectilinear vibration of the body in the direction xx of FIG. 1.
In order to brake the exaggerated amplitudes of the transverse vibration during the passage of the critical speed on starting and stopping, the body 1 carries damping brakes 9 against which the stops of the cross member 7 are braked.
Figures 3 and 4 show an apparatus according to the invention comprising a body 1, an unbalance 5 rotating on an axis 6 fixed to the cross member 7, this cross member being fixed to the body 1 by the elastic blades 8. The difference with the The apparatus of FIG. 1 consists of the mode of suspension of this body 1 which is produced by the four cables 10 supported by themselves on elastic systems 11.
In this solution, one can provide amplitude dampers 9 during critical speeds, not between the body 1 and the cross member 7, but between the cross member 7 and the fixed point 12.
It has been assumed, for the convenience of the discussion, that the connections of the body of the apparatus with its supports have no influence on the vibration of the body of the apparatus. But it is understood that, without departing from the spirit of the invention, one could have connections such that they allow the body of the device only the desired vibration, the axis of rotation of the unbalance mechanism being able to , in some cases, not be strictly parallel to the vertical planes of vibration of the body of the device.
Likewise, without departing from the scope of the present invention, it is possible to modify construction details or their arrangement in order to obtain the same result.
The unbalance pulley can be keyed on a rotating shaft in bearings fixed on the cross member.
It is also possible to have a so-called "automatic" unbalance mechanism, that is to say a mechanism in which the unbalance effect, zero or close to the start, reaches the desired value at a determined speed, so to avoid exaggerated vibrations, when changing critical gears and to reduce the engine power required for starting.
For this, for example, an unbalance mechanism is provided in which when stationary the center of gravity of the unbalance is located near the axis of rotation of the unbalance mechanism, or even coincides with it, this center of gravity s 'moving away from the axis of rotation under the effect of centrifugal force, so as to come into the running position when at-
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tinted its speed, approaching the axis of rotation when the speed of rotation decreases.
It is also possible, for sizing and construction reasons, to provide any number of unbalances - side by side, either rotating on a fixed shaft, or keyed on a shaft rotating in bearings, the length of the shaft being determined solely by the needs of the drive mechanics and completely independent of the width of the device to be vibrated.