Palier. On connaît déjà CI-es paliers dans lesquels la charge est transmise à partir de l'élément rotatif à l'élément stationnaire par l'intermé diaire de coussinets interposés entre ces élé ments et tournant par rapport à ceux-ci,
et dans lesquels des couches de lubrifiant se forment entre les coussinets et lesdits élé- ments. du palier par suite du mouvement de culbutement de ces coussinets. Un palier de butée de ce genre a été décrit, par exemple, dans le brevet anglais no 875/05 du 16 jan vier 1905. Cette construction a aussi été pro posée pour des paliers d'appui.
Dans ce genre de palier, il existe néces sairement un contact intime entre les coussi nets et les autres :éléments au moment de la mise en. marche du palier sous charge, et un mouvement relatif entre les surfaces de con tact doit donc se produire avant que la couche de lubrifiant indispensable au fonctionnement du palier puisse se former. Cette couche de lubrifiant, une fois établie, sera maintenue aussi longtemps que le mouvement relatif con tinuera.
Les paliers connus du genre indiqué, c7est- à-dire pourvus de coussinets tournant par rap port aux éléments stationnaire et rotatif pré sentent toutefois l'inconvénient que la série de coussinets prévue ne fonctionne en général pas de façon satisfaisante. La raison de cet inconvénient doit être cherchée dans le fait qu'il arrive que les coussinets ne se mettent pas en mouvement par rapport à l'élément sta- tionnaire par le fait que le moment de la ré sistance de <RTI
ID="0001.0033"> frottement s'opposant à leur mou vement est dans ces paliers aussi grand et en général même plus grand que le moment des forces ayant tendance à les entraîner. Même si dans certains cas la rotation des coussinets peut dans ces paliers s'amorcer au démarrage du fait par exemple que les coussinets ne sont pas soumis à une charge ou par suite d'autres circonstances spéciales, elle s'arrête facile ment,
par exemple par suite d'un contact di rect entre les coussinets et les surfaces de tra- vail opposées, ou de la présence de particules solides ou du fait que l'action de la couche lubrifiante est compromise par d'autres rai- sons. Par suite de cet inconvénient, les paliers connus du genre en question n'ont pas été uti lisés pratiquement.
La présente invention a pour but d'obvier à ces difficultés dans les paliers du genre en question et de les rendre pratiquement utili sables, en assurant la rotation des coussinets interposés. Le palier selon l'invention pré sente dans ce but un agencement tel que le moment du frottement de repos des coussinets avec l'élément stationnaire est plus petit que le moment du frottement de repos de ces cous sinets avec l'élément rotatif.
Plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exem ple, au dessin annexé. Dans celui-ci: La fig. 1 montre un palier de butée, cons tituant la première forme d'exécution, en coupe axiale, et la fig. 2 une coupe transversale de ce pa lier suivant la. ligne II-II de la. fig. 1; les fig. 3 et 4 montrent des variantes des coussinets pour le palier représenté aux fig. 1 et 2; la fi-. 5 montre une coupe axiale, et la fig. 6 une élévation latérale d'une deuxième forme d'exécution constituant palier d'appui; la fig. 7 montre, à plus grande échelle et en partie schématiquement, une élévation d'un coussinet de ce palier;
la fig. 8 montre une coupe axiale d'une partie d'un palier d'appui constituant une troisième forme d'exécution, et la fig. 9 montre une forme de coussinet applicable aux constructions représentées aux fig. 5, 6 et 8.
Dans le palier de butée représenté aux fig. 1 et 2, un collet de butée 2 est rigidement fixé à l'arbre 1, sa surface de travail plane 3 est opposée à la surface plane correspon dante 4 de l'élément stationnaire 5 fixé dans le châssis 6 de la machine.
Les coussinets de butée 7 de forme seg mentaire comme représentée à la fig. 2 sont arrangés en une série circulaire entre le collet 2 et l'anneau fixe 5, et sont munis de surfaces d'appui 8 et 9 pour les surfaces 3 et 4 respec tivement, lesdites surfaces étant usinées avec une telle précision que les couches minces et continues de lubrifiant nécessaires pour le bon fonctionnement de paliers du susdit genre soient maintenues entre elles.
Chaque coussi net; 7 peut être formé d'une seule pièce, comme représenté en coupe transversale à la fig. 3, ou peut être composé de deux pièces 7a, 7t> qui peuvent, soit comme représenté à la fig. 4, être fixées rigidement ensemble, soit pivoter l'une sur l'autre.
Les différents coussinets sont montés dans une cage constituée par un anneau circonférentiel extérieur 10 ayant ri gidement fixé sur lui des chevilles radiales 11, la cage formant ainsi ensemble avec les coussinets un corps agencé pour tourner en entier autour de l'axe de l'arbre indépendam ment du collet 2. Une surface de guidage cir- conférentielle 12 du châssis empêche un dé placement radial excessif de la cage.
Les surfaces d'appui 8 et 9 de chaque coussinet sont décalées l'une par rapport à l'autre comme représenté aux fig. 3 et 4, les directions de mouvement du collet 2 par rap port aux coussinets et des coussinets par rap port à l'anneau fixe 5 étant indiquées par la flèche à la gauche clé la fig. 3; la charge du palier est désignée par les lettres P, P' et le lubrifiant est marqué 0.
Afin que la rotation de la série de coussi nets puisse commencer simultanément avec la rotation de l'arbre, même lorsque le palier est sous charge, les matières des coussinets de l'anneau stationnaire 5 et du collet 2 sont choisies de sorte que le coefficient de frotte ment mutuel des surfaces en contact 9 et 4 des coussinets et de l'anneau 5 au repos soit inférieur à celui des surfaces en contact 8 et 3 des coussinets et du collet 2. Il est à noter qu'on a désigné dans toute la description un élément comme "stationnaire", s'il n'a point de rotation par rapport au châssis de la ma chine autour de l'axe du palier, ou, dans le cas d'une bielle de machine, seulement une petite oscillation secondaire autour de l'axe.
Comme les charges auxquelles les deux paires de surfaces de contact susmentionnées sont soumises, sont égales, tout au moins avec une grande approximation, le moment de frot tement appliqué par le collet 2 à la série de coussinets sera plus grand au démarrage que le moment de résistance qui lui est opposé par le frottement des coussinets sur l'anneau sta tionnaire 5; les coussinets commenceront par conséquent à tourner.
Il est entendu que le coefficient de frotte ment au repos (pour lequel on utilisera par la suite pour plus de brièveté le mot "coeffi- cient") des deux matières choisies doit être mesuré ou évalué dans des conditions corres pondant à celles régnant au démarrage dans le palier, c'est-à-dire avec des valeurs de charge similaires à celles qui se produisent normalement dans ce palier et en présence de lubrifiant sur les surfaces en contact.
Les surfaces 8 des coussinets pourraient être établies en métal antifriction composé de 90 parties d'étain, 7 parties d'antimoine et 3 parties de cuivre en poids, et alors on pour rait employer pour les surfaces 9 un métal antifriction composé de 90 parties de cad mium, 5 parties d'antimoine et 5 parties de cuivre, le collet 2. et la butée 5 étant établis les deux en acier; les coefficients de ces deux paires de métal sont dans le rapport d'envi ron 3 à 2.
Alternativement, les surfaces 8 et 9 des coussinets peuvent être établies les deux en l'un ou l'autre des métaux antifriction sus mentionnés, le collet 2 étant alors en bronze phosphoreux et la butée 5 en acier; le coeffi cient du bronze phosphoreux par rapport à l'un de ces métaux antifriction étant plus que le double du coefficient de l'acier par rap port au même métal.
L'anneau 10 de la cage est établi comme anneau à ressort de façon que, lorsqu'il est immobile, il sollicite les coussinets 7 par l'in termédiaire de collets 13 formés sur les che villes 11 radialement vers l'intérieur en con tact avec l'arbre 1. Ce frottement s'ajoute à celui existant entre les surfaces 3 et 8 pour provoquer la rotation des coussinets ensemble avec le collet au démarrage. Pendant la rota tion, l'anneau à .ressort cède suffisamment pour supprimer la pression des coussinets sur l'arbre.
A la place d'un anneau élastique 10 comme susdécrit, on peut employer un anneau rigide avec des ressorts hélicoïdaux ou d'une autre forme interposée entre les coussinets et sa pé riphérie intérieure, les bords intérieurs des coussinets étant en contact avec l'arbre lors de faibles vitesses et au repos, comme déjà décrit; la forme des coussinets peut être telle qu'une partie de ceux-ci soit en contact avec la surface 12 de la boîte 6 lorsque les ressorts sont soumis aux forces centrifuges lors de vitesses élevées de façon à empêcher un mou vement excessif vers l'extérieur des coussinets.
Dans la forme d'exécution d'un palier d'appui représentée aux fig. 5 et 6, l'arbre 21 est solidaire d'un collet 22 formé ou monté sur lui, ce collet ayant une surface d'appui sphérique 23 centrée sur l'axe de rotation. La surface d'appui stationnaire 24 est formée sur la périphérie intérieure de la bague 25, cette bague 25 étant logée dans une chambre du châssis fixe 26 de la machine.
Dans cette forme d'exécution, les coussi nets 27 sont disposés dans une série circon- férentielle entre le collet 22 et la bague sta tionnaire 25, chacun de ces coussinets ayant une surface intérieure sphérique 28 (fig. 7) en contact avec la surface d'appui extérieure 23, également sphérique, du collet 22, et une surface d'appui extérieure cylindrique 29 en contact avec la surface intérieure 24 de la bague 25,
un jeu suffisant .étant prévu pour permettre que les coussinets puissent culbuter et se mouvoir eirconférentiellement avec' des couches de lubrifiant 0 interposées entre les surfaces. Les contours des coussinets indivi duels peuvent être rectangulaires ou de toute autre forme appropriée, vues en projection sur un plan tangentiel.
Ils peuvent par exemple être de forme allant en diminuant en sens lon gitudinal ou en queue, comme décrit dans le brevet anglais no 185756 du 12 septembre 1921, ou, afin de maintenir chaque coussinet dans sa position correcte par rapport aux cous sinets adjacents de la série, ils peuvent com porter des saillies ou échancrures par les- quelles un engagement mutuel des coussinets est effectué. Les coussinets pourraient aussi être reliés individuellement à une bague ou cage de guidage dans le genre de celles ordi nairement employées dans les roulements à billes ou à rouleaux, ou à un anneau, comme dans le palier des fig. 1 et 2.
Lorsqu'on uti lise des bagues ou cages de ce genre, les cous sinets seront reliés de façon flexible à, celles- ci par exemple au moyen de chevilles ou ana logue.
Comme dans le palier à butée susdécrit, chaque coussinet 27 peut être établi en une pièce (fig. 5 à 7) ou en deux pièces 27a, 271) (fig. 9); dans le dernier cas, les deux pièces peuvent être reliées rigidement ensemble ou articulées l'une sur l'autre au milieu de la longueur du coussinet ou tout près de celui-ci, comme représenté à. la fig. 9. Les surfaces actives 28, 29 de chaque coussinet ne s'éten dent de préférence que sur une partie de sa longueur circonférentielle.
Si le collet 22 ainsi que la bague 25 sont par exemple en acier, les coussinets 27 peu vent être établis par exemple en fonte de fer de préférence de qualité dure et dense, recti fiés à leurs faces extérieures 29, leurs faces intérieures 28 étant alors garnies d'un métal antifriction à base d'étain, comme précédem ment décrit pour le palier de butée, l'acier et ce métal antifriction ayant un coefficient beaucoup plus élevé que l'acier et la fonte de fer.
La forme sphérique de la surface 23 du collet 22 et des surfaces intérieures des cous sinets<B>27,</B> comme représenté aux fig. 5 et 6, et la forme cylindrique de la surface d'appui 24 et des surfaces extérieures des coussinets contribuent à assurer la. rotation de ces cous sinets.
En effet, les zones extérieures de la surface sphérique 23 sont moins inclinées par rapport à la direction de la. charge que la sur face d'appui 24 qui est perpendiculaire à cette direction de sorte que la somme des pressions élémentaires normales aux surfaces en con tact du collet 22 et des coussinets 27, corres pondant à une charge donnée de l'arbre, est plus grande que la somme des pressions élé- znentaires normales entre les coussinets 27 et la surface d'appui 24 de la bague 25. Les sur faces sphériques chu collet 22 et des coussinets 27 permettent en outre de compenser des erreurs d'alignement dans le montage du pa lier.
Dans cette forme d'exécution, on pour rait employer des moyens élastiques qui, lors des petites vitesses de rotation, appliquent les coussinets sur la surface 23 du collet 22 afin d'augmenter le frottement entre celui-ci et ces coussinets.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 8, analogue à celle des fig. 5 à 7, la sur face d'appui 23 du collet 22 est une surface de révolution dont la génératrice est sinueuse de façon que cette surface présente au moins en partie une inclinaison moins forte par rapport à la direction (le la charge que la sur face d'appui sphérique 24 de la bague station naire 25. La somme des pressions élémentaires normales aux surfaces en contact à l'intérieur des coussinets peut être ainsi augmentée à volonté jusqu'à. n'importe quel degré au dessus de la somme des pressions élémentaires normales agissant sur leurs surfaces exté rieures.
Les surfaces extérieures 29 des coussinets <B>'27</B> pourraient aussi être garnies d'une matière antifriction pourvu que le frottement entre ces coussinets et la surface 24 soit moindre que le frottement des surfaces intérieures 28 de ces coussinets avec la surface 23.
Dans les paliers d'appui décrits. les cous sinets pourraient par exemple être établis en un alliage d'étain tel que celui déjà men tionné, ou en un métal antifriction contenant, par exemple, 46 parties en poids d'étain, 42 parties de plomb et 12 parties d'antimoine. Dans ce cas, les surfaces intérieures des cous sinets peuvent être constituées directement par ce métal, tandis que les surfaces exté rieures 29 seront garnies de l'alliage de cad mium déjà. mentionné, et le collet 22 aussi bien que la bague 25 seront en acier avec des surfaces rectifiées 23 et 24.
Alternativement, les coussinets peuvent être en acier ou un autre métal garni à la face intérieure soit de l'alliage à base d'étain mentionné, soit de l'alliage à base d'étain-plomb mentionné, et du côté extérieur de l'alliage de cadmium.
On a trouvé que les coefficients de ces alliages à base d'étain et à base d'étain-plomb par rapport à l'acier sont approximativement égaux, les deux étant environ<B>50%</B> plus éle vés que le coefficient de l'alliage de cadmium par rapport à l'acier.
On pourrait obtenir les mêmes: résultats en employant des matières différentes dans le collet 22 et la bague 25, ou en utilisant différentes matières de garniture pour y for mer les surfaces 23 et 24, ces matières ayant les rapports de coefficients requis par rapport aux coussinets composés dans ce cas en entier de la même matière ou garnis sur les deux surfaces 28 et 29 de la même matière. Ainsi, le collet 22 pourrait être établi en bronze phosphoreux et la bague 25 en acier, les cous sinets étant alors soit composés entièrement, soit garnis sur les surfaces extérieures aussi bien qu'intérieures d'un des alliages anti friction susénoncés.
Le coefficient de friction au repos entre l'acier poli et les métaux dits antifriction étant beaucoup plus grand qu'entre deux faces d'acier poli, le collet 22, les coussinets 27 et la bague 25 pourraient tous être en acier, et la surface extérieure du collet, ou la surface intérieure du coussinet, pourrait alors être garnie d'un de ces métaux antifriction,
toutes les autres surfaces d'appui étant sim plement polies.
Afin .de mettre le palier décrit en état pour la mise en marche, par exemple lorsque le lubrifiant entre les surfaces a disparu par suite d'un long arrêt du palier, on peut pré voir des moyens tels qu'ils ont été décrits au brevet suisse no 82491, dans certains cas pour introduire une couche fraîche de lubrifiant au-dessous des coussinets sous pression lors du démarrage,
et des moyens peuvent être prévus pour chauffer l'huile ainsi introduite, ou, dans le même but, des moyens peuvent titre incorporés au palier pour chauffer une partie de celui-ci ou le palier entier.