Procédé de mesure de la vitesse moyenne d'un véhicule et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé Le présent brevet .a pour objets un procédé de me sure de la vitesse moyenne d'un véhicule tout au long d'un parcours déterminé et un appareil de mesure pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On connaît <B>déjà</B> de nombreux appareils de mesure comprenant un premier dispositif actionné, par exemple, par un compteur kilométrique, un second dispositif actionné par un mouvement d'horlogerie, et une aiguille indiquant à chaque instant le quotient de la distance parcourue depuis le début d'une course jusqu'à cet instant, par le temps mis à parcourir cette distance.
Certains de ces appareils établissent le quotient à indi quer par des moyens logarithmiques, en ce sens que les mécanismes actionnés respectivement par le comp teur kilométrique et par le mouvement d'horlogerie com prennent chacun une came logarithmique agissant sur un différentiel,
qui établit la différence des logarithmes de la distance parcourue et du temps mis à .la parcourir et qui actionne l'aiguille indicatrice par l'intermédiaire d'une troisième came logarithmique.
Dans d'autres appareils de mesure connus, 1e quo tient est établi trigonométriquement, en se basant sur la définition de la tangente d'un angle ou en se basant sur les théorèmes relatifs aux triangles semblables.
Il existe enfin aussi des appareils de mesure qui 6ta- blissent le quotient .en question électriquement, - sur la base de la loi d'Ohm.
Les appareils connus ont toutefois l'inconvénient ou bien d'être trop peu précis, ou alors trop coûteux, ou encore de ne pas se prêter au montage, par exemple dans une voiture automobile. Ainsi, les appareils établis sant le quotient recherché par voie logarithmique sont d'abord coûteux en raison de la forme des cames. En outre, ils ne permettent pas d'indiquer la vitesse moyenne avant un temps plus ou moins long, du fait que les loga rithmes des nombres de zéro à un sont négatifs.
Les appareils établissant .le quotient trigo ométri- quement ou sur la base des théorèmes relatifs aux tri angles semblables, comprennent généralement deux cou lisses croisées, auxquelles il faut donner un jeu tel que l'indication de la moyenne ne peut être fournie avec quelque précision qu'après un temps relativement long.
Quant aux appareils indiquant le quotient de la distance par le temps, en se basant sur la loi d'Ohm, ils ne peu vent pas être montés aisément dans une voiture automo bile, car pour donner une indication tant soit peu pré cise, il est indispensable d'utiliser une source de courant parfaitement stabilisée.
Le but du procédé selon le présent brevet est de créer un moyen d'établir le quotient recherché en se basant sur une autre loi que celles utilisées jusqu'à présent, de façon que l'indication .de la vitesse moyenne soit pré cise au moins après le premier quart d'heure .de course et puisse être fournie par des organes simples, de fabri cation peu coûteuse.
Le procédé selon le présent brevet est caractérisé en ce qu'on applique, en un point fixe d'un levier, une force directement proportionnelle à la distance parcourue par le véhicule, en ce qu'on déplace un équipage mobile le long de ce levier, à une vitesse directement proportion nelle au temps mis par le véhicule à parcourir la distance correspondant à ladite force appliquée sur le levier, et en ce qu'on mesure la réaction qu'il faut exercer sur ledit équipage,
pour maintenir ledit levier en équilibre dans une position déterminée.
Le procédé selon le présent brevet opère ainsi sur la base de la définition du moment de force en méca nique.
L'appareil selon le présent brevet, destiné à assurer la mise en oeu:vre de ce procédé, est caractérisé en ce qu'il comprend un ressort .exerçant une force à l'extrémité d'un bras de levier, un mécanisme.d'arm@age de ce res sort, actionné par un compteur kilométrique du véhi- cule, un dispositif de remisse à zéro dudit mécanisme d'armage, un équipage mobile le long dudit bras de levier, un mécanisme d'entraînement de .cet équipage, actionné par un mouvement d'horlogerie,
de façon à déplacer ledit équipage à partir d'un point de départ situé au point de pivotement du levier, vers ladite extré mité de ce dernier, un dispositif pour ramener ledit équipage à son point de départ, et un dynamomètre relié audit équipage.
Pour que la force, qui est appliquée à l'extrémité du levier de l'instrument selon le présent brevet, produise un moment proportionnel à la distance parcourue par le véhicule, il importe d'utiliser un dynamomètre qui ne modifie pas cette force en la mesurant. Le moyen le plus sûr d'atteindre ce résultat est d'utiliser un dynamo mètre qui ne provoque aucun déplacement du levier de l'appareil.
A cet effet, il est possible d'utiliser un dynamomètre qui comprend un différentiel dont l'une des roues solai res est entraînée en rotation à vitesse constante, dont le planétaire est solidaire d'une aiguille indicatrice soumise à l'action d'un ressort de rappel et dont l'autre .roue solaire est soumise à un freinage directement proportion nel à la force à mesurer.
Le dessin annexé représente, à tiare d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil de mesure selon le pré sent brevet et il illustre, à titre d'exemple, un mode de mise en ceuvre du procédé salon ce brevet.
La fig. 1 est une vue schématique en perspective de l'appareil de mesure, une partie .de ce dernier étant arra chée, et la fig. 2 est une coupe d'une partie de cet appareil. Le dynamomètre de l'appareil représenté comprend un différentiel 1 monté sur un arbre 2, auquel est fixée une aiguille indicatrice 3 se déplaçant .en regard d'une graduation 4 d'un cadran. L'arbre 2 est soumis à l'action d'un ressort de rappel 5, qui tend à ramener l'aiguille 3 à l'origine de la graduation 4.
Le différentiel 1 comprend deux roues solaires 6, 7, montées folles sur l'arbre 2, ainsi qu'un équipage pla nétaire fixé à cet arbre. Cet équipage planétaire com prend un support 8 fixé à l'arbre 2 par des goupilles 9, ainsi que deux roues dentées 10, pivotant librement autour de tenons à tête 11 plantés dans des trous cor respondants du support 8. Une roue d'entraînement 12 est fixée à la roue solaire 6. Cette roue 12 est reliée à un dispositif moteur (non représenté), qui l'entraîne à vitesse constante, dans le sens de la flèche a, lorsque le dynamomètre est en service.
Un disque 13 est de même fixé à la roue solaire 7.
Le dynamomètre comprend encore un levier 14, pivoté en 15 à l'une de ses extrémités et portant un galet rotatif 16 à son autre extrémité.
La force à mesurer est normalement appliquée en un point déterminé du levier 14, de façon à presser plus ou moins fortement le galet 16 contre le disque 13.
Le fonctionnement de ce dynamomètre est le sui vant: Lorsque aucune force n'est appliquée sur le levier 14, l'équipage planétaire du différentiel 1 est immobilisé par le ressort 5 dans la position de l'aiguille 3 correspondant à l'origine de la graduation 4 et la roue 13 tourne à la même vitesse que la roue 12. Lorsqu'une force est en revanche appliquée sur le levier 14, celle-ci a pour effet d'augmenter le frottement de roulement entre le disque 13 et le galet 16.
Le disque 13 reste par conséquent immobile pendant un certain temps et la roue solaire 6 entraîne l'équipage planétaire du différentiel dans le sens de la flèche a, ce qui provoque un déplacement correspondant de l'aiguille 3, ainsi qu'un certain armage du ressort 5. Lorsque le degré d'armage .du ressort 5 équilibre le frottement de roulement entre le disque 13 et le galet 16, l'équipage planétaire du différentiel s'im mobilise et .le disque 13 ainsi que la roue solaire 7 re prennent leur rotation à la même vitesse que les roues 6 et 12.
Comme le ressort 5 exerce sur l'arbre 2 un couple de rappel directement proportionnel à l'angle de rota tion de cet arbre et que le degré d'armage du ressort 5 est lui-même proportionnel au frottement de roulement entre le disque 13 et le galet 16, il s'ensuit que la dévia tion de l'aiguille 3 est directement proportionnelle à la force appliquée sur le levier 14.
Un tel dynamomètre peut servir à mesurer des forces dont les intensités s'étendent dans une plage de une à dix unités de force.
Le dynamomètre décrit a l'avantage de permettre la mesure d'une force sans que le point d'attaque de cette force subisse un déplacement.
Outre le dynamomètre décrit, l'appareil de mesure représenté comprend un levier 17 pivoté en 18. Un res sort à boudin 19 est accroché à l'une des extrémités d'un bras du levier 17. L'autre extrémité du ressort 19 est attachée à une extrémité d'un fil 20 passant sur un renvoi 21 et dont l'autre extrémité est ancrée à une poulie 22 montée sur un arbre 23. La poulie 22 et l'ar bre 23 sont entraînés en rotation dans Je sens de la flèche b à partir du compteur kilométrique 24 du véhi cule sur lequel l'appareil de mesure d'écrit est monté. Un embrayage à cônes est ,inséré entre le compteur 24 et l'arbre 23.
Une partie 25 de cet embrayage est fixée à l'extrémité de l'arbre 23. L'autre partie, 26, de cet embrayage est solidaire en rotation d'un arbre 27 en traîné par le compteur 24; mais elle peut se déplacer axialement le long de cet arbre, contre l'action d'un ressort 28 prenant appui sur une cale 29 fixée à l'arbre 27.
En entraînant la poulie 22 dans le sens de la flèche b, le compteur 24 provoque un enroulement du fil 20 sur la poulie 22 et il augmente par conséquent la tension du ressort 19. Celui-ci est ainsi armé proportionnellement aux enregistrements du compteur 24, de sorte qu'il en gendre sur le levier 17 un moment de force proportion nel à la distance que le véhicule sur lequel l'instrument de mesure décrit est monté,
parcourt à partir d'un point de départ déterminé.
La remisse à zéro des organes de l'instrument entraî nés par le compteur 24 est effectuée manuellement à l'aide d'un bouton 30 fixé à un arbre 31 portant une came 32, qui entre alors en prise avec la partie 26 de l'embrayage (25, 26) pour dégager l'un de l'autre les cônes-de cet embrayage. Le ressort 19 ramène :alors une goupille 33, plantée dans la poulie 22, contre une butée fixe 34, qui détermine ainsi une des positions de départ de l'appareil de mesure.
Pour éviter une surtension du ressort 19, l'instru ment comprend encore un curseur 35, coulissant libre ment sur une barre 36 et portant deux doigts 37 et 38. Lorsque le doigt 37 est actionné par une rampe 39 de la poulie 22, le doigt 38 agit sur la partie 26 de l'em brayage (25, 26), de façon à l'écarter de la partie 25, contre l'action du ressort 28. L'instrument comprend encore un équipage 40, mo bile le long du bras du levier 17 à partir de son point de pivotement 18, en direction .du point d'ancrage du ressort 19.
Cet équipage comprend .deux galets 41, qui roulent le long du levier 17, ainsi qu'un troisième galet 42, déterminant un point de mesure décrit ci-après. L'équipage 40 est relié à une chaîne sans fin 43, montée sur deux roues à chaîne 44, 45. La roue 44 est entraînée dans le sens de la flèche c par un mouvement d'hor logerie 46, par l'intermédiaire d'un accouplement à fric tion 47. La roue 45 porte une goupille 48 agencée pour venir buter contre un bras 49, solidaire de l'arbre 31, quand l'équipage 40 arrive à fin de course.
A partir de cet instant, l'accouplement 47 patine et l'équipage 40 n'est plus entraîné.
Ce dernier est ramené à sa position de départ par le bouton 30, au cours du mouvement qui produit la remise à zéro des organes entraînés par le compteur 24.
Comme l'équipage 40 se déplace à vitesse constante sous l'action du mouvement d'horlogerie 46, il s'ensuit que la distance du point de mesure 42 au pivot 18 du levier 17 est directement proportionnelle nu temps.
Si F désigne la réaction qu'il faut exercer sur le levier 17 au point 42 pour maintenir ce levier en équili bre sous l'action de la force exercée sur lui par le ressort 19, e le bras de levier -de cette réaction et M le moment de force exercé sur le levier 17 par le ressort 19, le théo rème des moments donne l'équation M=F-e d'où .
EMI0003.0019
Comme le moment M est directement proportionnel à la distance L parcourue par le véhicule et e, .au temps t mis pour la parcourir, on a
EMI0003.0023
La réaction mesurée au point 42 est directement proportionnelle à la vitesse moyenne du véhicule.
Pour mesurer cette réaction au point 42, on ne peut toutefois pas faire agir le galet correspondant directe ment sur le levier 14 .du dynamomètre. Il faut au con traire relier le levier 14 à ce galet 42, de façon que l'action du galet 42 sur le levier 14 soit indépendante de la position de l'équipage 40 le long du levier 17. Une telle liaison peut être :assurée, selon le principe connu de la balance, par deux leviers 50, 51. Le levier 50 pivote en 52 et il est relié ,au levier 14 par une tige 53, située au milieu de la longueur du levier 51.
Ce dernier a une extrémité reliée par une tige 54 au levier 50 et l'autre extrémité reliée par une tige 55 au levier 14 ; les distances, d'une part, de la tige 55 au pivot 15 et, d'autre part, de la tige 54 au pivot 52, sont égales entre elles. Le galet 42 agit sur le levier 51 et .transmet ainsi au levier 14 une force égale à la réaction qu'il faut exercer au point 42 pour maintenir le levier 17 en équilibre, quelle que soit la position du galet 42 le long du levier 51.
Comme le levier 14 ne fléchit ni ne se déplace sous l'action des forces exercées sur lui, sa position étant en effet déterminée par le galet 16, il .est bien clair qu'il en va de même du levier 50 et en particulier du levier 51.