Dispositif de liaison mécanique réversible de deux arbres. L'invention a pour objet un dispositif de liaison mécanique réversible de deux arbres, caractérisé par un disque solidaire d'un des arbres, et, en contact avec ce disque, une molette orientable dont la vitesse angulaire est solidaire de la vitesse angulaire de l'au tre arbre, et coulissant sur ce dernier, de manière que le rapport des vitesses angu laires des deux arbre soit fonction de la po sition de la molette le long de l'arbre sur lequel elle coulisse.
Le dessin ci-joint est un schéma de cette liaison.
Le disque 3 solidaire de l'arbre 1 tourne à la vitesse angulaire m1 ; la molette 4 so lidaire de la bielle 6 est à la fois articulée et coulissante sur l'arbre 2, de faon qu'elle puisse se déplacer longitudinalement et os ciller autour du point 5, tout en participant à la vitesse angulaire o2 de cet arbre. La molette a son plan décalé vers la droite de faon à ne pas passer par le point 5. Elle est en contact par un point de sa périphé rie avec le disque 3, de façon à participer à la vitesse linéaire de son chemin de rou lement sur ce dernier.
Considérons le cas où les arbres 1 et 2 sont entraîneurs. Désignons le rapport des vitesses par r, donc
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le diamètre du chemin de roulement par d1, et le diamètre de la molette par d2.
Supposons que la valeur momentanée du diamètre du chemin de roulement d1 satis fasse l'équation w1 dl = o2 d2. Le plan de la molette va rester constant et perpendiculaire à l'axe 2 puisque la vitesse périphérique de la molette est égale à la vitesse linéaire du chemin de roulement. Nous pouvons ex primer cette position par celle du point que nous désignerons par r, r étant égal au rapport momentané de la vitesse angulaire des deux arbres. Supposons maintenant que nous ayons à faire avec un nouveau rap port des vitesses plus grand que l'ancien r' > r. La vitesse périphérique de la mo lette va devenir plus grande que la vitesse linéaire du chemin de roulement; la molette va donc progresser vers le haut en pivotant autour du point 5 et en prenant la position oblique figurée en pointillé sur le dessin.
Son chemin de roulement devient une spi rale divergente qui la fait progresser vers la gauche le long de son arbre 2 jusqu'à ce qu'elle ait trouvé un nouveau chemin de roulement à diamètre d' satisfaisant aux conditions exprimées par l'équation, c'est-à- dire ayant une vitesse linéaire égale à sa vitesse périphérique. Elle s'immobilise alors dans cette position qui exprime par la nou velle valeur d'1, le nouveau rapport des vi tesses r'. Sur le dessin cette nouvelle po sition est indiquée par r'.
Si, au contraire, le rapport des vitesses devient plus petit: r" < r, la molette étant en perte de vitesse; réagit dans l'au tre sens; sa trace devient une spirale con vergente qui la déplace vers la droite, jus qu'à ce que le nouveau diamètre du chemin de roulement déterminé par la nouvelle po sition de la molette satisfasse les conditions exprimées par l'équation des vitesses. Nous exprimerons cette nouvelle position par r".
La rapidité de la réaction dépend du rapport d2/l, l étant la distance du plan de la molette au point 5. Si l devient égal à zéro, la réaction devient nulle et la molette folle.
Considérons le cas où un des arbres est entraîneur. Munissons la molette, au point 5, d'un levier de direction 6 parallèle au plan de la molette, et capable de pouvoir la diriger sur le disque 3. Supposons l'extré mité libre 7 du levier maintenue sur la ligne r. Quand les disques tournent, dans le sens des flèches, entraînés par l'un d'eux et par la molette assurant la transmission du mouvement, l'autre arbre tourne à une vitesse telle que l'équation w1 d1 = w2 d2 soit satisfaite pour le rapport
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Dépla çons le levier 6 vers la gauche, de façon que son extrémité libre 7 soit sur la ligne r'. La molette, qui est alors inclinée à gau che, va suivre une trace en forme de spi rale divergente, qui se rapproche asympto- tiquement du cercle de roulement ayant un diamètre d1.
Une fois ce cercle atteint, l'é quation sera satisfaite pour
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La même correction, mais dans le sens opposé, se serait produite pour un déplace ment vers la droite du levier 6.
La rapidité de la réaction dépend de la longueur du levier 6. Si l est égal à zéro, la direction devient irréversible.
Cette liaison peut servir à déterminer par exemple : la gamme des coefficients de glissement d'une courroie sur deux poulies, celle des coefficients d'adhérence des pneu matiques sur la chaussée, celle du rende ment des hélices propulsives dans des flui des, un arbre étant solidaire de l'arbre mo teur et la vitesse angulaire de l'autre étant fonction de la valeur résultante obtenue.
Cette liaison permet également de modi fier un nombre de tours donné n d'un des arbres en fonction de la valeur momentanée d'une variable indépendante k, de faon à obtenir sur l'autre arbre une valeur momen tanée de nombre de tours k n, et cela en modifiant simplement la position de l'extré mité libre 7 du levier 6 en fonction de la valeur momentanée de k.
On peut, par le moyen de cette liaison, arriver par exemple à faire tourner un ar bre en fonction de la valeur momentanée d'un dynamomètre placé entre un moteur et une génératrice, et en même temps en fonction du nombre de tours de ce moteur, donc directement en fonction de l'énergie mécanique débitée par le moteur. On peut également faire multiplier le nombre de tours d'un moteur par la valeur momenta née de la pression indiquée, de façon à faire tourner l'arbre secondaire directement en fonction de l'énergie indiquée, etc.
REVENDICATION:
Reversible mechanical linkage device of two shafts. The subject of the invention is a device for reversible mechanical connection of two shafts, characterized by a disk integral with one of the shafts, and, in contact with this disk, an orientable wheel whose angular speed is integral with the angular velocity of the shaft. 'to the other shaft, and sliding on the latter, so that the angular speed ratio of the two shafts depends on the position of the wheel along the shaft on which it slides.
The attached drawing is a diagram of this connection.
The disc 3 integral with the shaft 1 rotates at the angular speed m1; the wheel 4 so lidaire of the connecting rod 6 is both articulated and sliding on the shaft 2, so that it can move longitudinally and bones around point 5, while participating in the angular speed o2 of this shaft . The wheel has its plane shifted to the right so as not to pass through point 5. It is in contact by a point on its periphery with disc 3, so as to participate in the linear speed of its rolling path on the latter.
Consider the case where trees 1 and 2 are coaches. Let us denote the speed ratio by r, so
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the diameter of the raceway by d1, and the diameter of the wheel by d2.
Suppose the momentary value of the raceway diameter d1 satis makes the equation w1 dl = o2 d2. The plane of the wheel will remain constant and perpendicular to axis 2 since the peripheral speed of the wheel is equal to the linear speed of the raceway. We can express this position by that of the point which we will denote by r, r being equal to the momentary ratio of the angular speed of the two shafts. Suppose now that we have to do with a new ratio of speeds greater than the old r '> r. The peripheral speed of the carpet will become greater than the linear speed of the raceway; the wheel will therefore progress upwards by pivoting around point 5 and taking the oblique position shown in dotted lines in the drawing.
Its raceway becomes a divergent spiral which causes it to progress to the left along its shaft 2 until it has found a new raceway of diameter d 'satisfying the conditions expressed by the equation, c that is, having a linear speed equal to its peripheral speed. It then becomes immobilized in this position which expresses by the new value of 1, the new ratio of speeds r '. In the drawing this new position is indicated by r '.
If, on the contrary, the gear ratio becomes smaller: r "<r, the wheel losing speed; reacts in the other direction; its trace becomes a con verging spiral which moves it to the right, until 'so that the new diameter of the raceway determined by the new position of the wheel satisfies the conditions expressed by the speed equation. We will express this new position by r ".
The speed of the reaction depends on the d2 / l ratio, l being the distance from the plane of the wheel to point 5. If l becomes equal to zero, the reaction becomes zero and the wheel idle.
Consider the case where one of the trees is a coach. Let us equip the wheel, at point 5, with a direction lever 6 parallel to the plane of the wheel, and capable of being able to direct it on the disc 3. Let us assume the free end 7 of the lever maintained on line r. When the discs rotate, in the direction of the arrows, driven by one of them and by the wheel ensuring the transmission of the movement, the other shaft rotates at a speed such that the equation w1 d1 = w2 d2 is satisfied for The report
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Let’s move lever 6 to the left, so that its free end 7 is on line r '. The wheel, which is then inclined to the left, will follow a trace in the form of a divergent spiral, which asymptomatically approaches the rolling circle having a diameter d1.
Once this circle is reached, the equation will be satisfied for
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The same correction, but in the opposite direction, would have occurred for a movement to the right of lever 6.
The speed of the reaction depends on the length of the lever 6. If l is zero, the direction becomes irreversible.
This connection can be used to determine, for example: the range of the slip coefficients of a belt on two pulleys, that of the adhesion coefficients of matic tires on the road, that of the efficiency of the propellers in flui des, a shaft being integral with the motor shaft and the angular speed of the other being a function of the resulting value obtained.
This connection also makes it possible to modify a given number of turns n of one of the shafts as a function of the momentary value of an independent variable k, so as to obtain on the other shaft a momentary value of the number of turns kn, and this by simply modifying the position of the free end 7 of the lever 6 as a function of the momentary value of k.
By means of this connection, it is possible, for example, to make a shaft turn as a function of the momentary value of a dynamometer placed between an engine and a generator, and at the same time as a function of the number of revolutions of this engine. , therefore directly as a function of the mechanical energy delivered by the motor. It is also possible to multiply the number of revolutions of an engine by the momentary value of the indicated pressure, so as to rotate the secondary shaft directly according to the indicated energy, etc.
CLAIM: