FR2852371A1 - Vibration/shock isolator for e.g. civil marine, has damping body formed of envelope defining volume and made of shape memory based shock damping material, where envelope is equipped with set of openings - Google Patents
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Abstract
Description
1 28523711 2852371
ISOLATEUR DE VIBRATIONS ETIOU DE CHOCS SHOCK ABSORBER VIBRATION
L'invention se rapporte à un isolateur de vibrations et/ou chocs. The invention relates to a vibration and / or shock isolator.
Lorsqu'on relie deux objets par un dispositif de liaison rigide, celui-ci transmet les vibrations produites par l'un des objets vers l'autre objet. When two objects are connected by a rigid connecting device, this transmits the vibrations produced by one of the objects to the other object.
Ces vibrations transmises d'un objet vers un autre peuvent être tout à fait néfastes, il suffit de s'imaginer un appareil pourvu de cartes électroniques entichées sur des connecteurs et soumises aux vibrations produites par exemple par un moteur diesel. These vibrations transmitted from one object to another can be completely harmful, it suffices to imagine a device provided with electronic cards infested with connectors and subjected to vibrations produced for example by a diesel engine.
On comprend tout de suite les conséquences de ces vibrations. We immediately understand the consequences of these vibrations.
Pour éviter ces inconvénients, il faut donc soit réduire la source de vibrations, soit isoler l'objet de la source de vibrations. To avoid these drawbacks, it is therefore necessary either to reduce the source of vibration, or to isolate the object from the source of vibration.
Lorsqu'on souhaite arrêter la propagation des vibrations, il faut avant tout connaître la plage de fréquence de ces vibrations car les vibrations 15 apportent de l'énergie qu'il faut dissiper. When it is desired to stop the propagation of vibrations, it is first of all necessary to know the frequency range of these vibrations because the vibrations provide energy which must be dissipated.
En effet, si à moyenne fréquence, l'amplitude de ces vibrations est généralement faible, à basse fréquence, l'amplitude est plus importante. Indeed, if at medium frequency, the amplitude of these vibrations is generally low, at low frequency, the amplitude is greater.
On comprend donc que les moyens mis en oeuvre doivent être différents. It is therefore understood that the means used must be different.
Certains dispositifs seront donc aptes à atténuer les basses fréquences et 20 d'autres les hautes fréquences. Certain devices will therefore be able to attenuate the low frequencies and others the high frequencies.
On connaît par exemple les blocs en élastomère surmoulés sur des pièces métalliques permettant d'établir la liaison mécanique entre le dispositif amortisseur et les objets à isoler. Are known for example elastomer blocks overmolded on metal parts making it possible to establish the mechanical connection between the damping device and the objects to be insulated.
On constate avec ces dispositifs qu'ils sont inopérants à basse fréquence. 25 Une faiblesse de ces dispositifs apparaît rapidement au niveau de la liaison mécanique entre l'élastomère et le dispositif de fixation sur lequel le bloc est surmoulé. It is found with these devices that they are inoperative at low frequency. 25 A weakness of these devices quickly appears at the mechanical connection between the elastomer and the fixing device on which the block is overmolded.
Cette faiblesse est due notamment à des concentrations de contraintes car les matériaux ne réagissent pas de la même manière. This weakness is due in particular to stress concentrations because the materials do not react in the same way.
En outre, ces blocs travaillent essentiellement en compression ou en traction mais faiblement en cisaillement. In addition, these blocks work essentially in compression or in tension but weakly in shear.
Pour amortir les vibrations entre deux objets, notamment lorsque les vibrations sont en basse fréquence, il est connu de faire appel à des amortisseurs à câble (FR-A-2.359.324). To dampen the vibrations between two objects, in particular when the vibrations are at low frequency, it is known to use cable dampers (FR-A-2.359.324).
Un amortisseur à câble est constitué par un câble d'acier composé de fils torsadés, ce câble d'acier est mis sous une forme sensiblement hélicoïdale. A cable damper consists of a steel cable composed of twisted wires, this steel cable is put in a substantially helical form.
Chaque spire est pincée une première fois entre une paire de demibarrettes puis entre une deuxième paire, chaque paire étant diamétralement opposée. Each turn is pinched a first time between a pair of half-bars then between a second pair, each pair being diametrically opposite.
Les paires de barrettes sont en outre destinées à être fixées rigidement 10 sur un objet au moyen de fixations telles des vis. The pairs of bars are further intended to be rigidly fixed to an object by means of fixings such as screws.
Sous l'effet des forces engendrées, par exemple, par l'oscillation d'un objet, les spires du câble d'acier se déforment et ces spires en se déplaçant, provoquent le frottement des fils torsadés les uns sur les autres en sorte que cela provoque un amortissement. Under the effect of the forces generated, for example, by the oscillation of an object, the turns of the steel cable are deformed and these turns when moving, cause the friction of the twisted wires on each other so that this causes amortization.
L'énergie dissipée est principalement de la chaleur. The dissipated energy is mainly heat.
Avec ce type de matériel, on obtient un amortissement dans les trois directions mais on comprend bien que les capacités de déplacement d'un objet par rapport à l'autre ne sont pas identiques dans les trois directions définissant un espace tridimensionnel. With this type of material, one obtains a damping in the three directions but one understands well that the capacities of displacement of an object compared to the other are not identical in the three directions defining a three-dimensional space.
En effet, il est évident que si la taille de la spire augmente, on va augmenter la flexibilité du système dans un sens. Indeed, it is obvious that if the size of the turn increases, we will increase the flexibility of the system in one direction.
Les paramètres principaux déterminant les capacités de ces dispositifs sont le diamètre du câble, la dimension des spires et le nombre de spires. The main parameters determining the capacities of these devices are the cable diameter, the size of the turns and the number of turns.
La taille de la spire dépend du diamètre du câble et, pour un diamètre 25 donné, ne peut descendre sous une certaine valeur de dimension de la spire sous peine d'engendrer une déformation plastique lors de la mise en forme. The size of the turn depends on the diameter of the cable and, for a given diameter, cannot fall below a certain value of dimension of the turn, under penalty of causing plastic deformation during shaping.
Ainsi, lorsqu'on augmente le diamètre du câble, il y a souvent une augmentation de la taille de la spire donc une augmentation non négligeable de l'encombrement et du poids. Thus, when the diameter of the cable is increased, there is often an increase in the size of the coil therefore a non-negligible increase in the size and weight.
Par ailleurs, si on gagne en raideur sur la dimension du câble, on augmente la souplesse en augmentant la taille de la spire. In addition, if one gains in stiffness on the dimension of the cable, one increases the flexibility by increasing the size of the turn.
On comprend donc la difficulté des constructeurs. We therefore understand the manufacturers' difficulty.
Un autre paramètre intervient lorsque ces matériels travaillent en milieu salin. Another parameter comes into play when these materials work in a saline environment.
Pour lutter contre la corrosion, le câble est alors nécessairement en acier inoxydable et ses propriétés interviennent également. To fight against corrosion, the cable is then necessarily made of stainless steel and its properties are also involved.
Outre les limitations précitées, ces dispositifs de liaison sont lourds, ce qui peut être pénalisant lorsqu'ils sont installés par exemple dans des avions. In addition to the aforementioned limitations, these connecting devices are heavy, which can be disadvantageous when they are installed, for example in aircraft.
Egalement, se pose le problème de la transmission phonique de ces dispositifs lorsqu'ils sont placés dans des sous-marins. There is also the problem of the sound transmission of these devices when they are placed in submarines.
On constate, en effet, que ce produit transmet les hautes fréquences. It is found, in fact, that this product transmits high frequencies.
En effet, l'acier est un bon conducteur du son et l'utilisation de barrettes en matériau synthétique est insuffisante pour lutter contre ce problème phonique. Indeed, steel is a good conductor of sound and the use of synthetic material bars is insufficient to combat this noise problem.
L'invention se propose d'apporter une nouvelle solution. The invention proposes to provide a new solution.
A cet effet, l'invention a pour objet un isolateur de vibrations et/ou chocs comprenant un corps amortisseur, cet isolateur étant caractérisé en ce que le corps isolateur est une enveloppe en matériau amortissant à mémoire de forme, l'amortissement étant induit par un phénomène moléculaire, cette enveloppe étant pourvue de lumières. To this end, the subject of the invention is a vibration and / or shock isolator comprising a damping body, this isolator being characterized in that the insulating body is an envelope made of damping material with shape memory, the damping being induced by a molecular phenomenon, this envelope being provided with lights.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement: - figure 1: un objet porté par des isolateurs, - figure 2: un isolateur en perspective, - figure 3: un détail de l'isolateur de la figure 2 avant montage. The invention will be better understood with the aid of the description given below, by way of nonlimiting example with regard to the appended drawing which schematically represents: - Figure 1: an object carried by insulators, - Figure 2 : an insulator in perspective, - figure 3: a detail of the insulator of figure 2 before mounting.
En se reportant au dessin, on voit un isolateur de vibrations et/ou de chocs. Referring to the drawing, we see a vibration and / or shock isolator.
Cet isolateur travaille notamment en basse fréquence et travaille selon trois axes. This isolator works in particular at low frequency and works along three axes.
Classiquement, cet isolateur comprend un corps amortisseur lA et des moyens de fixation lB. Conventionally, this insulator comprises a shock absorbing body lA and fixing means lB.
Un premier moyen de fixation sert à fixer le corps amortisseur sur une surface 2 et un second moyen de fixation sert à fixer un objet 3 sur le corps. A first fixing means serves to fix the damping body on a surface 2 and a second fixing means serves to fix an object 3 on the body.
Selon l'invention, le corps lA isolateur est une enveloppe en matériau amortissant à mémoire de forme, l'amortissement étant induit par un phénomène moléculaire, cette enveloppe étant pourvue de lumières 4. According to the invention, the body lA insulator is an envelope made of a damping material with shape memory, the damping being induced by a molecular phenomenon, this envelope being provided with lights 4.
Le corps est donc formé essentiellement d'une enveloppe SC définissant un volume. The body is therefore essentially formed of an envelope SC defining a volume.
Le volume défini par la face interne de l'enveloppe est peu différent de celui défini par la face externe. The volume defined by the internal face of the envelope is little different from that defined by the external face.
A l'exception des lumières 4 dont on indiquera plus tard la fonction, le volume peut être fermé. With the exception of lights 4, the function of which will be indicated later, the volume can be closed.
De préférence, le matériau amortisseur est un élastomère de polyuréthane. Preferably, the damping material is a polyurethane elastomer.
Il a notamment pour avantage d'être très résistant à la déchirure, à la 15 fatigue, à l'abrasion et à la chaleur. In particular, it has the advantage of being very resistant to tearing, fatigue, abrasion and heat.
Les lumières 4 permettent d'adapter le comportement de l'enveloppe lorsque cette enveloppe constitue une liaison entre deux objets. The lights 4 make it possible to adapt the behavior of the envelope when this envelope constitutes a connection between two objects.
En effet, prenons par exemple une enveloppe délimitant un cylindre creux, ce cylindre creux étant fixé sur un support horizontal et portant l'objet à 20 isoler. Indeed, let us take for example an envelope delimiting a hollow cylinder, this hollow cylinder being fixed on a horizontal support and carrying the object to be isolated.
La réaction de l'enveloppe sera différente si vos lumières sont parallèles ou perpendiculaires aux génératrices du cylindre. The reaction of the envelope will be different if your lights are parallel or perpendicular to the generatrices of the cylinder.
On comprend donc que ce dispositif présente beaucoup de facilité en ce sens et que notamment il est très facile de découper dans une enveloppe 25 continue les lumières souhaitées. It is therefore understood that this device is very easy in this sense and that in particular it is very easy to cut the desired lights from a continuous envelope 25.
D'autres paramètres sont également facilement utilisables. Other parameters are also easily usable.
En effet, on peut modifier les caractéristiques d'amortissement de l'isolateur en agissant sur l'épaisseur et la nature de l'enveloppe ou sa variation d'épaisseur, l'étendue de cette enveloppe, la forme géométrique de l'enveloppe, 30 le nombre de lumières, la disposition des lumières sur cette enveloppe, la dimension des lumières, la forme des lumières, la nature polyuréthane. Indeed, the damping characteristics of the insulator can be modified by acting on the thickness and the nature of the envelope or its variation in thickness, the extent of this envelope, the geometric shape of the envelope, 30 the number of lights, the arrangement of lights on this envelope, the size of the lights, the shape of the lights, the polyurethane nature.
Dans une première forme de réalisation, le corps forme de cylindre. In a first embodiment, the body forms a cylinder.
Dans une deuxième forme de réalisation, le corps forme de sphère. In a second embodiment, the body forms a sphere.
Dans une troisième forme de réalisation, le corps forme de cône. In a third embodiment, the body forms a cone.
Dans une quatrième forme de réalisation, le corps 10 forme de bicône. In a fourth embodiment, the body 10 forms a bicone.
de l'élastomère de amortisseur a une amortisseur a une amortisseur a une amortisseur a une Deux possibilités de fabrication sont offertes notamment selon la forme géométrique du volume du corps amortisseur. from the shock absorber elastomer to a shock absorber to a shock absorber to a shock absorber to a Two manufacturing possibilities are offered in particular according to the geometric shape of the volume of the shock absorber body.
L'enveloppe est ainsi obtenue par moulage. The envelope is thus obtained by molding.
Mais encore, l'enveloppe est obtenue par mise en forme d'une plaque de 15 matériau amortissant à mémoire de forme. However, the envelope is also obtained by shaping a plate of damping material with shape memory.
Dans ce dernier cas, on peut notamment produire des isolateurs en forme de cylindre. In the latter case, it is possible in particular to produce cylinder-shaped insulators.
En figure 3, on a représenté un exemple d'une plaque 10 de matériau avant réalisation du cylindre. In Figure 3, there is shown an example of a plate 10 of material before making the cylinder.
Cette plaque 10 de matériau présente, sur deux bords 11 opposés, une réduction d'épaisseur en sorte que, lorsque ces bords sont placés l'un sur l'autre, l'épaisseur cumulée est égale à l'épaisseur de la plaque. This plate 10 of material has, on two opposite edges 11, a reduction in thickness so that, when these edges are placed one on the other, the cumulative thickness is equal to the thickness of the plate.
Dans le cas présenté, les bords sont pourvus de lumières 12 pour le passage des tiges d'un système vis-écrou. In the case presented, the edges are provided with slots 12 for the passage of the rods of a screw-nut system.
Avantageusement, les systèmes vis/écrou destinés à relier les bords de la plaque sont également utilisés pour accrocher sur l'enveloppe l'un des moyens de fixation précités. Advantageously, the screw / nut systems intended to connect the edges of the plate are also used to hang on the envelope one of the aforementioned fixing means.
Ces moyens 1B de fixation se présentent sous la forme de deux demibarrettes 1D pinçant l'épaisseur de l'enveloppe. These fixing means 1B are in the form of two half-bars 1D pinching the thickness of the envelope.
Généralement, ces barrettes sont plus longues que le cylindre en sorte que les extrémités desdites barrettes puissent être associées à un support ou un objet. Generally, these bars are longer than the cylinder so that the ends of said bars can be associated with a support or an object.
La plaque présente également une troisième série de lumières 13 pour y 5 accrocher le deuxième moyen de fixation qui se présente également sous la forme de deux demi-barrettes. The plate also has a third series of slots 13 for hanging the second fixing means there, which is also in the form of two half-bars.
Bien évidemment, on peut utiliser des éléments de formes géométriques différentes. Obviously, one can use elements of different geometric shapes.
On peut également fixer le corps amortisseur au moyen d'un adhésif 10 approprié. The shock absorbing body can also be fixed by means of an appropriate adhesive.
Un tel isolateur comprend donc différents moyens de réglage. Such an insulator therefore comprises various adjustment means.
Un premier moyen de réglage est la forme de l'enveloppe (étendue et/ou forme géométrique). A first means of adjustment is the shape of the envelope (extent and / or geometric shape).
Un deuxième moyen de réglage est l'épaisseur de l'enveloppe. 15 Un troisième moyen de réglage est le nombre de lumières. A second means of adjustment is the thickness of the envelope. A third means of adjustment is the number of lights.
Un quatrième moyen de réglage est la dimension des lumières. A fourth means of adjustment is the size of the lights.
Un cinquième moyen de réglage est la forme géométrique des lumières. A fifth means of adjustment is the geometric shape of the lights.
Un sixième moyen de réglage est la disposition des lumières sur l'enveloppe. A sixth means of adjustment is the arrangement of the lights on the envelope.
Un septième moyen de réglage est la nature de l'élastomère de polyuréthane. A seventh means of adjustment is the nature of the polyurethane elastomer.
On comprend bien qu'avec cet amortisseur on peut l'adapter facilement pour qu'il réagisse comme cela est souhaité dans les trois directions contrairement aux blocs de matière qui travaillent principalement en 25 compression ou en traction. It will be understood that with this shock absorber it can be easily adapted so that it reacts as desired in the three directions in contrast to the blocks of material which work mainly in compression or in traction.
Ainsi, avec les lumières, on peut favoriser une direction par rapport à une autre selon l'implantation de l'objet et la position de son support. Thus, with the lights, we can favor one direction over another depending on the location of the object and the position of its support.
Un grand avantage de ce nouvel isolateur consiste dans le fait qu'il est d'un poids relativement faible. A great advantage of this new insulator is that it is relatively light in weight.
Il peut donc être utilisé dans des applications o le poids de chaque élément doit être pris en compte tels les secteurs aéronautique et spatial. It can therefore be used in applications where the weight of each element must be taken into account, such as the aeronautics and space sectors.
7 2852371 En outre, il est insensible à l'air marin ce qui est très intéressant dans les secteurs tels que la marine civile, bateau ou navire de plaisance, et la marine militaire, navire et sous-marins. 7 2852371 In addition, it is insensitive to sea air which is very interesting in sectors such as the civil navy, boat or pleasure craft, and the military navy, ship and submarines.
La couleur du matériau identifie le type d'amortisseur (capacité technique) pour deux amortisseurs de même volume et dimension. The color of the material identifies the type of shock absorber (technical capacity) for two shock absorbers of the same volume and size.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20091130 |