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PROCEDE ET APPAREIL POUR EQUILIBRER LES CORPS ROTATIFS,
L'invention a pour objet un procédé et un appareil permettant d'équilibrer les corps rotatifs,
Le procédé, suivant l'invention, consiste essentiel- lement à déterminer l'angle de déséquilibre du corps à éprouver et à commander un circuit électrique par le mouvement vibra- toire de ce corps de façon à Indiquer l'angle de déséquilibre,
Ce procédé présente en outre les caractéristiques suivantes: a) - le corps est monté de façon qu'il puisse se mou- voir librement dans un certain sens, sous l'influence d'une action centrifuge, mais que son mouvement dans l'autre sens soit limité, ce mouvement étant utilisé pour commander un circuit électrique de façon à indiquer l'angle de déséquilibre;
b) - on compense le déséquilibre du corps en vue de déterminer la grandeur et la position linéaire de ce déséquilibra.
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c) - On effectue à, la fois la détermination de l'angle de déséquilibre et la compensation du déséquilibre dans le but d'équilibrer le corps.
L'appareil suivant l'invention, comprend un support vibratoire qui, par son mouvement vibratoire même, régit la fonctionnement d'un dispositif à commande électrique pour in- diquer l'angle de déséquilibre du corps. Ce dispositif à comman- de électrique peut être tel qu'il n'entre en action que lorsque l'opérateur le désire; il peut aussi indiquer l'angle dans une séria de plans perpendiculaires à l'axe du corps, la support vibratoire pouvant à cet effet, comporter une série d'unités vibratoires.
Dans un appareil à équilibrer comportant une série de coussinets pour supporter le corps à éprouver ou à équilibrer, cescoussinets sont montés élastiquement, chacun d'eux étant libre de se mouvoir dans l'un des sens d'une oertaine direction, tandis que son mouvement dans le sens opposé est limité par un dispositif réglable, et l'appareil comprend un dispositif per- mettant de faire tourner le corps, ainsi qu'un mécanisme indi- oateur d'angle commandé électriquement par chaque coussinet,,
L'appareil est en outre caractérisé par un indicateur d'angle comprenant un cadran et une aiguille actionnée à la même vitesse que le corps on cours d'épreuve,
et un dispositif dont le fonctionnement est réglé par le mouvement que le corps effectue dans l'un des sens d'une certaine direction sous l'in- fluence de l'action centrifuge par suite d'un défaut de désé- quilibre dudit corps pour déterminer le passage d'une étincelle électrique entre l'aiguille et le cadran en un point qui indi- que l'angle du déséquilibre du corps,
L'appareil est encore caractérisé par des coussinets servant à supporter le corps à éprouver de façon qu'il puisse tourner, lesquels coussinets sont libres de se mouvoir dans un plan perpendiculaire à l'axe dudit corps, un dispositif agissant sur un des côtés seulement du corps pour mesurer la pression latérale à laquelle ce corps est soumis sous l'action
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centrifuge qui s'exerce sur lesdits coussinets,
et un dispositif fonctionnant lorsque l'opérateur le désire pour indiquer l'angle de déséquilibre du corps.
L'avantage du procédé c'est que le retard inhérent à des pièces mobiles mécaniques est supprimé, de sorte qu'on ob- tient directement la @ direction angulaire et le lieu du déséquilibre.
Dans les dessins annexés : Fig.l est une vue de côté d'un appareil établi suivant 1 invention,
Fig.2 est le plan de cet appareil.
Fig.3 est une vue en bout d'une partie de l'appareil, une partie du socle étant représentée en coupe.
Fig.4 est une coupe suivant 4-4 (ï'ig,2).
Fig.5 est une coupe suivait 5-5 (Fig.3) à plus grande échelle.
Fig.6 est un plan d'une partie d'un indicateur d'angle.
Fig.7 est un plan partiellement coupé d'un accouple- ment et des pièces qui s'y rattachent.
Fig.8 est un schéma de montage, Fig.9 représente schématiquement la façon dont le corps à éprouver est supporté par une série de supports vi-
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L'appareil est muni d'un soubassement ou fondation de support 1 qui peut être de tout genre désiré. Dans la. cons- truction représentée, cette fondation est constituée par une pièce de fonte munie à l'une de ses extrémités d'une partie surélevée 2 qui constitue le socle d'un moteur électrique 3 commandé de la manière usuelle.
La fondation 1 est munie de rainures en queue d'arone longitudinales 4 permettant de fixer le support 5 du corps à éprouver dans la position à laquelle il 8. été réglé.
Ce support 5 est quelquefois constitué par une pièce ynique, mais il peut être aussi composé de tout nombre désiré
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de sections. Dans le présent exemple, on a supposé qu'il est composé de deux moitiés ou sections qui peuvent être réglées indépendamment l'une de l'autre de façon à leur permettre de recevoir, en vue de les éprouver, des corps 6 de nombreuses dimensions différentes.
Support du corps à éprouver.
Chaque moitié ou section du support 5 du corps à é- prouver est munie d'une plaque de base 7 dont la position sur la fondation 1 peut être réglée longitudinalement et qui est fixée à cette fondation par des boulons et écrous 8 dont les têtes sont ajustées dans les rainures 4,
Chaque plaque de base 7 est munie d'un élément 9 di- rigé vers le haut auquel est fixée une patte d'attache 10 à l'aide de vis ou autresorganes de fixation.
Chaque patte 10 est fourchue pour recevoir un organe porte-ressort 12 qui pivote sur elle par un axe 13. Au porte- ressort 12 est fixée, par exemple à l'aide de vis 14, l'extré- mité inférieure d'un ressort 15 à l' extrémité supérieure duquel est fixé à l'aide d'organes tels que des vis 16 un cous- sinet 17 présentant une creusure 18 qui est ouverte sur sa face supérieure. Les parois latérales de cette creusure 18 divergent vers l'extrémité et vers le haut pour lui permettre de recevoir des corps présentant différents diamètres dans les parties qui reposent sur les coussinets.
Chaque porte-ressort 12 présente une ouverture tarau- dée 19 dans laquelle s'engage une vis 20 constituant un organe compensateur. Chaque vis compensatrice 20 est munie d'un élar- gissement 21 présentant une graduation 22 sur la périphérie et portant un bouton de manoeuvre moletté 23.
A la parti durélovéc 9 do la plaqua de baie 7 est fi- xée, à l'aide de vis24 ou d'organeséquivalents, une plaque porte-contact 25 à l'extrémité supérieure de laquelle est fixée une barre 26 en matière isolante, par exemple en fibre ou en ébonite,
A chaque barre 26 est fixée une plaque de contact 27 à
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laquelle une tige porte-contact 28 est fixée, de toute manière désirée, par exemple comme représentée en munissant cette ti- ge d'une extrémité inférieure décolletée et filetée pour re- cevoir un écrou,
Chaque tige de contact 28 présente une ouverture ta- raudée destinée à recevoir de façon réglable une vis de contact 29 dont l'extrémité libre porte un contact 30 destiné à coopé- rer avec un contact 31 qui est lui-même porté par une plaque 32 fixée au coussinet correspondant 17, par exemple à l'aide de vis 33.
Sur chaque plaque de base 7 sont montées une ou plu- sieurs colonnes 34 à l'extrémité supérieure desquelles sont fixées respectivement des barres transversales 35 qui sont munies chacune d'une butée latéralement réglable 36 constituée, dans cet exemple par une vis vissée dans la barre. L'extrémité libre de chaque butée 36 est placée sur le chamin décrit par le coussinet correspondant 17 lorsque ce coussinet vibre, de façon à limiter ou restreindre le mouvement de ce coussinet et de son ressort 15 dans un sens.
Chaque butée est fixée dans sa position réglée par des écrous 37, dont l'un sert de contre-é- crou,
On réalise ainsi une monture ou support vibratoire pour le corps à éprouver et l'on voit que cette monture peut vibrer librement dans un sens sous l'action centrifuge qui s'exerce sur des parties non équilibrées du corps, tandis qu'elle est reteune ou empêchée de vibrer dans le sens opposé.
Dispositif pour faire tourner le corps.
L'arbre du moteur 3 est muni d'un joint universel 38 de tout type désiré ou usuel, et ce joint est relié à une tige de commande flexible 39 qui est elle-même reliée par un accou- plement de commande 40 à l'extrémité de l'arbre portait le corps ou à une pièce reliée au corps. Dans l'exemple représen- té, l'accouplement estrelié à l'arbre par un pas de vis, de sorte que le corps tournera. à l'unisson avec l'arbre du moteur 3 et à la même vitesse que cet arbre,
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mécanisme indicateur d'angle.
L'arbre du moteur 3 est muni d'une roue dentée 41 qui engrène avec une roue dentée 42 montée sur un arbre 43 supporté dans desconsoles 44 solidairesd'un montant 45 fixé par son extrémité inférieure au socle 2 du moteur.
L'arbre 43 est muni à son extrémité supérieure d'une roue dentée 46 qui engrène avec une roue dentée 47 fixée à un arbre 48 supporté dans le montant 45, cet arbre traversant un disque 49 en matière isolante, ce disque 49 est fixé au montant 45 à l'aide d'un bras 50 (Fiug.4).
Une aiguille ou index 51 est fixéà l'arbre 48 par une vis à commande manuelle 52. cette aiguille tourne synchronique- ment à l'arbre 48, et son extrémité libre se meut à proximité du bord interne d'un anneau formant cadran 53 en matière con- ductrice présentant une graduation 54 - Ce Cadran est fixé au disque 49 et constitue, avec l'aiguille 51, un indicateur d'aa- gle
On se référera maintenant plus particulièrement au schéma de montage de la. Fig.8, dans laquelle 55 désigne une bobine à étincelle dont le secondaire est connecté électri- quement au cadran 53.
57 désigne la source de courant électrique, par exem- ple, une batterie de piles sèches, dont un fil 58 aboutit à la borne 59 de la bobine à étincelle 55, ce fil étant relié par un fil 60 au primaire de cette bobine.
Un fil 61 va de la. batterie 57 à une borne 62 de la bobine à étincelle, Ce fil 61 est relié électriquement à un contact 31 coopérant avec le contact 30 d'un dispositif rupteur 63 prévu à l'une des extrémités du support du corps, le contact 30 étant relié électriquement à un fil 64 muni d'un interrupteur 65 (par exemple du type à poussoir) relié électriquement au fil 61
Le fil 61 est aussi relié électriquement au contact 31 d'un second dispositif rupteur automatique 66 dont le contact 30 est relié par un fil 67 à un interrupteur à poussoir 68 qui est connecté au fil 61 ainsi qu'à une borne 69 de la bobine étin-
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celle 55, le fil 67 étant mis à la terre par un fil 70 sur l'aiguille 51 'de l'indicateur. Ce fil 70 est relié au fil pri- maire et secondaire 71 de la. bobine à étincelle.
Le fonctionnement de l'appareil servant à équilibrer les corps rotatifs est maintenant évident pour l'homme du mé- tier, mais on le résumera comme suit:
On place le corps 6 à équilibrer dans les coussinets 17 et, à l'aide de l'accouplement 40, on accouple l'arbre du moteur avec ce corps ou avec un organe qui en est solidaire,
Comme on le voit dans la Fig.7, la, tige de commande flexible .39 est fixée à l'élément d'accouplement 40 et ce der- nier est vissé sur l'arbre du corps g. Les butées 36 sont réglées pour limiter le mouvement des coussinets 17 dans un sens et il
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est évident que le 8 ooUMHinetf pouvant oe mouvoir 11 br"ffiQnt daim le sens opposé sous l'influence de la force centrifuge qui s'e- xerce sur les forces non équilibrées du corps.
On règle les vis compensatrices 20 dans leur position neutre, comme représenté dans la Fig.5, ces vis n'entrent Jamais en contact avec les plaques de support 25 celles-ci étant à cet effet percées chacune d'une ouverture autour de l'extrémité in- terne du compensateur correspondant.
On met alors le moteur en marche pour faire tourner le corps à toute vitesse désirée. L'état de déséquilibre du corps aura pour effet de le faire mouvoir latéralement, ainsi que ses coussinets, dans le sens du mouvement libre de ces or- ganes, de sorte que l'un ou chacun des contacts 31 viendra tou- cher les contacts 30 et que, si l'opérateur appuie soit sur le bouton 65, soit sur le bouton 68, soit même sur chacun d'eux, le circuit électrique sera fermé et une étincelle jaillira en- tre l'aiguille 51 etle cadran 53 Par suite de la fermeture et de la rupture du circuit primaire aux points de contact 29 et 30, pax exemple, par l'effet des vibrations déterminées par le dé- séquilibre de la pièce d'essai.
L'opérateur pourra ainsi se rendre compte immédiatement
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du trait de la graduation auquel l'étincelle se sera produite et déterminer ainsi le degré de déséquilibre du corps pour un ou plusieurs plans perpendiculaires à l'axe, ces déterminations pouvant être effectuées soit indépendamment, soit simultanément.
Comme représenté, le déséquilibre est déterminé dans deux plans perpendiculaires à l'axe, et si les étincelles jail- lissent dans le même plan angulaire, l'opérateur saura qu'il n'existe quun déséquilibre statique, tandis que si un? étincelle est produite à différents angles pour les deux plans perpendicu- laires à l'axe, l'opérateur saura qu'il existe, dans le corps un déséquilibre dynamique ou une combinaison de déséquilibre statique et de déséquilibre dynamique.
On supposera maintenant que l'opérateur a déterminé l'angle de déséquilibre rela.tif à un plan axial. Il règle alors le compensateur 20 pour le faire mouvoir vers la gauche de' la position de la Fig.5 jusqu'à ce que la vibration du coussi- net 17 s'y rapportant ait disparu, ce qui est indiqué Par la disparition de l'étincelle.
Les colliers 22 possédant un poids connu, l'opérateur peut déterminer en unités de force la gran- deur du déséquilibre et sa position linéaire,
On effectue maintenant le même cycle d'opérations par rapport à l'autre plan, après avoir déterminé l'angle de la même façon que précédemment, et l'on détermine l'amplitude et la position linéaire du déséquilibre en réglant le compensateur prévu pour ce plan,
A titre explicatif, on a représenté un support composé de deux sections, mais il est bien entendu que ce support pour- rait comporter tout'nombre de sections désiré sans s'écarter de l'esprit de l'invention, ainsi qu'il est décrit dans le brevet américain N 1.595.724 du 10 août 1926,
La présente invention permet de déterminer exactement la grandeur,
la position linéaire et l'angle du déséquilibre sans enlever le corps de son support ou sans le faire tourner sur ce support.
Les coussinets et leurs montures flexibles constituent
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un support vibratoire dont le mouvement dans un sens est limité mais qui possède un mouvement libre dans le sens inverse, de sorte que, en fait, on utilise la pression des forces déséqui- librées du corps soumis à une action centrifuge pour déterminer l'angle du déséquilibre de ces forces déséquilibrées du corps.
Il ressort de la vue schématique de Fig.9 qu'on peut employer tout nombre désiré de supports à coussinet, de sorte que la pression qui s'exerce dans un sens sous l'action centri- fuge peut être mesurée et déterminée dans un ou plusieurs plans perpendiculaires à l'axe du corps.
De cette manière, il devient possible de déterminer non seulement l'angle de déséquilibre, mais aussi les différen- ces de pression exercées dans un sens en une série de points, ainsi que la différence des pressions exercées en un point dans différentes positions angulaires du corps.