Patin de palier Il est connu que la capacité de charge d'un patin de palier varie directement avec la pression du film de lubrifiant de sorte que des aires de faible pression de film contribuent peu à la capacité totale de charge. La résistance de frottement est à peu près indépendante de la pression du film et est directement proportionnelle à l'aire portante du patin.
Dans les paliers de support de tourillons ou de bu tée, comprenant des patins de forme conventionnelle, on a constaté que les contours isobares de lubrifiant sont plus, rapprochés de la forme circulaire ou ovale que la forme de ces surfaces de patins et en conséquence les aires de ces patins aux angles de ceux-ci contri buent très faiblement à supporter la charge mais aug mentent considérablement la résistance au frottement.
Les contours isobares sur un patin de palier habituel à quatre côtés sont illustrés aux fig. 2 et 3 du dessin an nexé et il a été trouvé qu'il existe une relation entre l'aire de la surface limitée par deux droites et deux courbes à la fig. 2 et quatre droites à la fig. 3 et l'aire entourée par la courbe fermée isobare qui représente la pression minimum suffisante pour supporter une charge de palier utile.
Cette relation signifie que l'aire de la surface entière du patin est entre 30 % et 50 % plus grande que l'aire entourée par ce contour isobare.
En d'autres termes, l'aire entourée par le contour iso- bare est entre 66'% et 77'% de l'aire de la surface entière du patin.
L'aire restante de cette surface étant entre 23'% et 34 % du tout, une faible valeur et tend, en fait, à réduire l'efficacité du palier.
La présente invention a pour objet un patin palier qui est caractérisé par le fait que sa surface d'appui est arrondie aux angles par des arcs circulaires et par le fait que l'aire de cette surface d'appui est comprise en- tre 66'% et 77'% de l'aire totale formée par les pro- longements imaginaires des côtés adjacents
de la surface d'appui jusqu'à un point d'intersection. Dans le cas d'un palier de butée la forme de la surface portante du patin peut être définie par deux côtés radiaux opposés et deux côtés arqués opposés, cir culaires et concentriques, les côtés se rencontrant étant reliés par des arcs de petit rayon.
Dans le cas d'un pa lier de tourillon la forme de la surface portante du patin peut être définie entre d'eux côtés opposés présentant des tronçons parallèles à l'axe de tourillon et deux côtés arqués circulaires opposés dans des plans non parallè les à l'axe du tourillon,
la somme des aires limitées en partie par ces arcs constituait le 23 % à 34 % de l'aire avec les angles non arrondis.
Dans chaque cas, si une rotation ne se fait que dans un sens, les arcs d'un côté peuvent être de plus petit rayon que les arcs de l'autre côté, les arcs de plus petit rayon seront sur les côtés qui sont les bords de fuite des patins.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre une disposition générale d'un pa lier de butée utilisant des patins selon l'invention, la fig. 2 montre en plan la première forme d'exé cution d'un patin de butée, la fig. 3 montre en plan la seconde forme d@exéc,u- tion d'un patin de tourillon, la fig. 4 est une vue en bout de ce patin.
Le palier représenté à la fig. 1 utilise une bride de butée 11 sur un arbre 12 qui coopère avec une série de patins de butée 13 supportés individuellement sur une base 14 par l'intermédiaire de moyens de fixation tels que des chevilles 15. Le mode précis de montage des patins dans chaque palier particulier dépendra des ca ractéristiques de ce palier et on connaît différentes constructions.
Le patin de butée représenté à la fig. 2 présente une surface d'appui (en trait plein) arrondie aux angles par des arcs circulaires 26 et 27. Cette surface d'appui est inscrite à l'intérieur d'une aire totale formée par les prolongements imaginaires de deux côtés adjacents 17, 18 et respectivement 17 et 19 (en traits mixtes) de la surface d'appui jusqu'à leur intersection. Les côtés 17 sont radiaux et les côtés 18 et 19 sont des arcs de cer cle concentriques.
La fig. 3 montre un patin de tourillon cylindrique, la surface d'appui de ce patin étant représentée en trait plein avec des angles arrondis 26, 27 et inscrite dans l'aire totale formée par les prolongements imaginaires de côtés adjacents 21 et 22 de ladite surface d'appui jusqu'à leur intersection. Les côtés opposés 21 présen tent des tronçons parallèles à l'axe du tourillon et les côtés opposés 22 sont des arcs de cercle dans des plans perpendiculaires à l'axe du tourillon.
Les flèches indiquent les sens suivant lesquels un arbre se déplace par rapport aux patins de palier de sorte que dans chaque cas le bord d'attaque du patin et le bord 17 ou 21 à gauche de la figure.
L'aire de ces patins décrits est entre 77,% et 66'% de l'aire d'un patin, comportant les parties hachurées 23.
Les contours réels dans un patin particulier pour raient être mesurés par des essais expérimentaux ou pourraient être calculés, par exemple, par la méthode mathématique de relaxation ou par la méthode décrite par Sternlicht dans le mémoire 21 du Congress of Lubrication and Wear organisé par l'Association des Ingénieurs Mécaniciens à Londres en 1957. On re marquera qu'en général les lignes 26 séparant les par ties à éliminer au bord de fuite du patin sont des arcs de plus petit rayon que les lignes 27 au bord d'attaque.
Cependant, lorsque le palier doit pouvoir tourner dans les deux sens, la forme de la surface portante sera de préférence symétrique et une forme de com promis peut être réalisée approximativement en élimi nant simplement les angles d'un patin conventionnel le long d'arcs d'un rayon important ou le long de lignes rectilignes inclinées par rapport aux deux côtés adja cents du patin.
Les paliers comprenant le patin décrit présentent les avantages suivants : l'élimination des angles ou coins du patin laisse une aire plus grande de collier ou d'ar- bre exposé au bain d'huile de refroidissement de sorte que la chaleur peut être éliminée plus rapidement du palier, et là où les angles sont éliminés le long de cour bes, la forme incurvée du patin aide la circulation de l'huile en fournissant un meilleur parcours à l'écoule ment.
Comme il a été indiqué plus haut, n'importe quel procédé conventionnel pour la fixation des patins peut être utilisé. En outre, les patins peuvent être du type basculant ou rigide, ou ils peuvent présenter des plages inclinées ou être constitués par des patins à gradins, des patins Rayleigh, ou même des patins hydrostatiques en retrait.