Mécanisme d'équilibrage de masses oscillantes. Un grand nombre d'engins mécaniques comportent des masses oscillantes importan tes devant osciller autour d'un axe horizontal ou incliné qui ne passe pas par leur centre de gravité. Il en résulte des déplacements en hauteur considérables de ce centre de gravité, ce qui impose, sauf adoption de dispositifs spéciaux, la misé en oeuvre d'une énergie im portante pour la manaeuvre de ces engins.
Nous citerons par exemple: les grands télescopes disposés générale ment pour osciller autour d'un point situé vers l'arrière du tube; les travées basculantes des ponts mes ou fluviaux devant laisser passer des ba teaux à profil élevé; les bennes basculantes des véhicules auto mobiles et des wagons de chemins de fer; les flèches oscillantes des grues de déchar gement des bateaux et d'autres appareils de levage; les bouches à feu à grand champ de tir vertical; les grandes échelles de pompiers;
les fours basculants, destinés en particu lier au réchauffage des pièces longues, en vue de la trempe verticale.
Pour réduire partiellement ou supprimer complètement la dépense d'énergie nécessitée par les déplacements verticaux des centres de gravité de ces masses oscillantes, il est généra lement fait usage de mécanismes d'équili brage à ressorts ou autres organes élastiques. La fig. 1 du dessin ci-annexé montre un de ces mécanismes connus: Un secteur d convenablement calculé est monté à la base du corps la à équilibrer dont le centre de gravité est en lb et qui oscille autour de<B>le;
</B> ce secteur reçoit par l'intermé- diaire d'une chaîne Galle e qui s'enroule sur lui, l'effort des ressorts contenus dans le tube <I>f</I> et agissant sur la tige <I>g</I> attelée sur la chaîne Galle e. Le tube contenant les ressorts oscille autour d'un axe h qui permet à la tige g de s'orienter toujours suivant la direction de l'effort d'équilibrage. Dans ce mécanisme, le point d'application du ressort est généralement beaucoup plus rapproché de l'axe de rotation que le centre de gravité.
Lorsque l'équilibrage est correct, la ré sultante des deux forces en jeu: poids P du corps à équilibrer et effort F des ressorts, passe par l'axe de rotation. La fi-. 1 montre que cette résultante R peut être trois ou quatre fois plus grande que le poids P. Il en résulte des efforts de frottement considéra bles sur l'axe de rotation de la masse oscil lante, et, par suite, la nécessité d'une dépense d'énergie encore élevée bien que l'équilibrage soit statiquement correct.
La fig. 2 montre un autre mécanisme connu dans lequel les ressorts enfermés dans une gaîne formée de tubes télescopiques k s'appuyent, d'une part, sur un axe fixe de ro tation<I>l</I> et, d'autre part, sur un axe rn porté par la masse à équilibrer.
La figure montre que, dans ces conditions, la résultante sur l'axe<B>le</B> de rotation n'a qu'une valeur très faible. Mais on se heurte ici à la difficulté d'adapter correctement la loi de variation de l'effort des ressorts, qui varie linéairement en fonction de l'allonge ment, à la loi de variation du moment du poids qui varie comme le cosinus de l'incli naison, c'est-à-dire suivant une loi curviligne.
La présente invention permet de remédier à cet inconvénient. Elle se rapporte à un mé- canisme d'équilibrage à organes élastiques multiples, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif qui, lorsque le mécanisme est en action, fait varier automatiquement et d'après une loi prédéterminée l'action des organes élastiques qui travaillent dans le but d'adap ter l'effet du mécanisme aux variations de l'effort à équilibrer.
Les fig. 4 à 11 du dessin représentent partiellement et à titre d'exemple, deux for mes d'exécution de l'objet de la présente invention.
Les fig. 3 à 7 concernent la première forme d'exécution. Les fig. 4, 5, 6 et 7 la re présentent dans différentes positions de fonc- tionnement; la fig. 3 est un diagramme rela tif à son fonctionnement.
Les fig. 8 à.12 se rapportent à la deuxième forme d'exécution. Les fig. 8, 9, 10 et 11 la représentent dans différentes positions de fonctionnement; la. fig. 12 est un diagramme relatif à son<B>,</B> fonctionnement.
Dans la forme d'exécution des fig. 3 à "7, 22 et 23 sont deux parties d'un tube télesco pique contenant des ressorts à boudin 8, 9 et 10. Le tube 22 est articulé sur une partie fixe, tandis que le tube 23 est articulé sur le corps à équilibrer qui n'est pas représenté au dessin et qui correspond à la pièce la de la fig. 2. Le ressort 8 est disposé entre le fond du tube 22 et une bague coulissante 1; le ressort 9 est disposé entre cette dernière et une seconde bague coulissante 2, tandis que le ressort 10 est disposé entre cette der nière et une bride du tube 23.
Dans le fond du tube 2 est montée une tige fixe 11 por tant les deux butées 3 et 4 et l'épaulement de centrage 5. En fig. 4, les trois ressorts 8, 9 et 10 sont bandés et exercent leurs efforts sur le tube 23; la valeur de cet. effort com mun est représenté par l'ordonnée 0 A (voir fig. 3).
Les trois ressorts se détendent d'abord, leur effort diminuant suivant la droite<I>AB.</I> En fig. 5, la bague 1 arrive au contact de la butée d'arrêt 3 et le ressort 8 cesse de se dé tendre et d'exercer une action sur le tube 23; l'effort sur ce dernier est représenté par l'or donnée<I>OB.</I> A partir de ce moment, les res sorts 9 et 10 continueront seuls à se détendre suivant la droite<I>BC.</I> En fig. 6, c'est la bague 2 qui arrive au contact de la butée d'arrêt 4; l'effort des ressorts sur 23 est alors représenté par l'ordonnée OC.
A partir de ce moment, le ressort 9 ne se détend plus et n'a plus d'ac tion sur le tube 23. Le ressort 10 continue à se détendre seul suivant la droite<I>CD,</I> jus qu'à ce que le tube 23 arrive à la fin de sa course dans le tube 22; à ce moment-là, l'effort du ressort 10 est représenté par l'or donnée OD.
On voit qu'en prenant un nombre de res sorts suffisamment grand, la ligne polygonale ABCD se transformera en une courbe à con- cavité tournée vers l'axe des abscisses. Autre ment dit, en choisissant convenablement le nombre des ressorts et leur force, on peut faire varier leur effort conformément à toute courbe concave donnée d'avance.
Dans la forme d'exécution des fig. 8 à 12, on trouve de nouveau les tubes 22 et 23 en tre lesquels sont intercalés les ressorts à bou din 12, 13 et 14. Le ressort 14 est disposé entre le tube 23 et une bague 19 pouvant coulisser sur un tube 21 fixé au tube 22,1a tension maximum de ce ressort étant déter minée par un manchon 17 entourant libre ment le tube 21 et disposé entre le tube 23 et la bague 19.
Le ressort 13 est disposé entre les deux bagues coulissantes 19 et 18, sa tension maximum étant déterminée par un manchon 16 analogue au précédent. De même, le ressort 12 est disposé entre la bague cou lissante 18 et le fond du tube 22, sa tension maximum étant déterminée par un manchon 15 analogue aux deux précédents. Au repos, les trois ressorts exercent sur le tube 23 un effort représenté par l'ordonnée O A'.
Au dé but, le ressort 12 se détend seul suivant la droite ±B'; en fig. 9, il est presque complè tement détendu et l'effort exercé sur le tube 23 est représenté par l'ordonnée OB'. A par tir de ce moment, les ressorts 12 et 13 se dé tendent suivant la droite B' C'; en fig. 10, ils sont presque complètement détendus et l'effort exercé sur le tube 23 est représenté par l'ordonnée OC'.
A partir de ce moment, les trois ressorts se détendent suivant la droite<I>C' D';</I> en fig. 11, l'effort exercé sur le appel à tout dispositif d'encliquetage tube 23 n'est plus que celui représenté par l'ordonnée OD'.
On voit qu'ici l'effort des ressorts pour rait correspondre à toute courbe désirée tour nant sa convexité vers l'axe des abscisses.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce qui est représenté au dessin. En particu lier, les épaulements 3 et 4 et la tige 11 peu vent :être remplacés par tout dispositif arrê tant l'action des ressorts à un moment donné de leur course. Il peut, par exemple, être fait 'a un câble ou ruban souple limitant le déplacement des bagues, etc.
De même, les organes élastiques pour raient être des récipients déformables remplis d'un fluide sous pression.
On voit que les dispositions des fig. 3 à. 12 appliquées par exemple au cas de la fig. 2, permettent de suivre d'aussi près qu'on le désire une loi d'équilibrage donnée avec les avantages primordiaux suivants Réduction au minimum de la résultante sur l'axe de rotation des efforts appliqués .à la masse équilibrée. Suppression de tout or gane d'usinage délicat, tel que cames, etc.
Facilités de réglage résultant du fait que des ressorts à longues courses et relativement peu puissants sont plus faciles à régler que des ressort très forts à faible course.