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Dispositif régulateur à variation de statisme.
On sait qu'il est souvent désirable (notamment dans le cas de moteurs marchant en parallèle et spécialement dans le cas de moteurs utilisés pour la commande de génératrices dans les centrales de production d'énergie électrique qui font partie de groupes ou de groupements Interconnectés) de pouvoir, non seulement ajuster par construction ou au .repos, mais encore faire varier pendant la Marché, le statisme des régulateurs dont sont munis lesdits moteurs, c'est=à-dire, d'une façon générale, de pouvoir modifier la loi qui relie entra elles les variations de la vitesse du moteur considéré, et les modifications correspondantes de son alimentation et par conséquent de sa puissanoe.
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La présente invention a pour objet un dispositif régulateur à variation de statisme permettant d'obtenir de façon extrêmement simple ce résultat, et constitué par un relais régulateur à fluide, de type connu, - comportant un servo-moteur soumis à l'action d'un distributeur dont le fonctionnement dépend à la fois de la pression variable imposée au fluide utilisé et de la réaction d'équilibration d'un ressort asservi par ailleurs au servo-moteur-, auquel est adjoint un mécanisme supplémentaire de changement du rapport des bras de levier d'asservissement, tel qu'on puisse commodément et pendant la marche,grâce à une modification convenable dudit rapport, faire varier de façon progressive et continue la loi d'asservissement en question.
On sait,on effet, que dans les relais régulateurs servo-moteurs à réaction en question, pour un état déterminé des liaisons établies entre le piston du servo-moteur et l'extrémité asservie du ressort de rappel du distributeur, les différentes positions dudit piston et de l'organe (soupape par exemple), qutil commande, correspondent, pour un ressort donné, à des pressions bien déterminées du fluide qui règle le fonctionnement du distributeur.
En particulier, les positions extrêmes desdits organes correspondent, pour chaque état des liaisons, à des pressions limites, maximum et minimum, P1 et P2.
On peut donc modifier le statisme du dispositif, - c'est-à-dire la relation qui existe entre, d'une part,la course totale du piston du servo-moteur (et de l'organe qu'il commande) et, d'autre part, la variation correspondante de la vitesse du moteur à contrôler-, en ohangeant le rapport des bras des leviers interposés entre le piston du servo-moteur et l'extrémité asservie du ressort du dis- tributeur .
Sur le dessin annexé on a représenté et ci-après on a décrit différents modes de mise en oeuvre pratiques
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de l'invention, mais il va bien entendu de soi que lesêits
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modes de mise en oeuvres pourraient être modifiés dans leurs détails d'exécution et pourraient être complétés par tout dispositif accessoire utile sans pour cela que lton sorte du domaine de l'invention.
Sur ledit dessin, la fig. 1 représente une coupe, suivant son plan de symétrie, dtun premier mode de réalisation, celui-ci étant applicable au cas où une augmentation de la pression du fluide utilisé doit entraîner une ouverture supplémentaire des soupapes à régler. Sur cette figure, les organes sont représentés en traits pleins pour l'une des positions extrêmes du piston du servo moteur et en traits mixtes pour l'autre position extrême dudit piston.
La fig. 2 représente une coupe de détail suivant II-II de la fig. l, ladite coupe montrant le mode de constitution du mécanisme de commando du changement de rapport de bras de levier utilisé.
La fig. 3 est identique à la figure 1 sauf que l'on a fait subir un certain changement au rapport du bras de levier de la commande d'asservissement et que,de ce fait, les tensions du ressort du distributeur qui correspondent aux positions extrêmes du piston du servo-moteur se trouvent modifiées.
Les fig. 4 et 5 représentent respectivement, la première en élévation, la seconde en coupe suivant V-V de la fig. 4, des vues de détail d'une variante de réalisation du mécanisme de commande de changement de rapport de bras de levier.
Les fig. 6,7 et 8 représentent, la première en élévation avec arrachement partiel, la seconde en coupe horizontale suivant VII-VII de la fig. 6, et la troisième en coupe verticale transversale suivant VIII-VIII de la fige 6, les éléments essentiels d'une seconde variante de réalisation du mécanisme de commande de changement de rapport de bras de levier.
Les tige 9, 10' et 11 représentent schématique-
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ment trois variantes de réalisation, applicables'au cas où une augmentation de la pression du fluide utilisé doit en- traîner une diminution de l'ouverture de la soupape à ré- gler
Comme on le voit sur le dessin, le mécanisme représenté sur les fig.
1, 2 et 3 est constitué par un relais régulateur 1 dont le servo-moteur 2, actionné par un fluide sous pression quelconque arrivant par une canali- sation 3 et s'échappant par une canalisation 4, a son fonctionnement réglé par l'intermédiaire d'un distributeur 5 soumis, de son coté, à l'action d'un fluide régulateur sous pression provenant par exemple d'une pompe centrifuge actionnée par le moteur à régler et arrivant par une tubu- lure 6, branchée sur une tubulure d'écoulement 7 dudit fluide.
La tige 8 du piston 9 du servo-moteur est reliée, de toute façon convenable, par exemple par l'intermédiaire d'une biellette 10 et d'un levier 11 articulé sur un point fixe 12, à l'organe qu'elle doit commander, par exemple la soupape 13.
S'il y a lieu, le levier 11 peut en outre être soumis à l'action dtun ressort de rappel 14.
Le distributeur 5 comporte d'une part, un ti- roir de distribution 15, d'autre part, un piston d'étan- ohéité 16, placé à l'extrémité de la tige d'asservissement 18, ces deux organes étant reliés l'un à l'autre par un ressort de traction 17, et la tige 18 étant reliée au levier 11 par un mécanisme d'asservissement qui comporte: un levier de transmission 19 monté et articulé de façon réglable en 20 sur une biellette d'appui double 21, arti- culée elle-même sur un point fixe 22, et une biellette de @ liaison 23 articulée en 24 sur le levier 11.
Ainsi que l'on s'enrend aisément compte en com- parant les fig. 1 et 3, les positions du piston 16, qui correspondent respectivement aux positions extrêmes du @
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piston 9 et de la soupape 13, sont nettement différen- tes, suivant la position occupée par l'articulation 20, du levier de transmission 190
Comme d'autre part, dans l'état d'équilibre, cha- oune desdites positions correspond à une pression bien dé- terminée du fluide régulateur dont l'influence se fait son- tir par l'intermédiaire de la tubulure 6, on se rend comp- ' te qu'à chaque position de l'articulation 20 correspondra toujours, pour un même déplacement total du piston 9, une différence de pression du fluide régulateur particulière, et par conséquent une variation,
également particulière, de la vitesse du moteur à contrôler,
Pour pouvoir commodément réaliser,, même en marche, les déplacements voulus de l'articulation 20, on a, confor- mément à ce qui est plus particulièrement visible sur la fig. 2, prévu entre les deux flasques du levier 19, un coulisseau 25 qui peut se déplacer dans des ouvertures allongées 26 ménagées dans lesdits flasques.
Le ooulisseau 25 porte de part et d'autre des tourillons 27 qui servent daxe d'articulation aux deux branches de la biellette double 21.
Enfin ledit coulisseau comporte un taraudage cen- tral 28, destiné à recevoir 1?extrémité filetée d'une tige 29 dont ltautre extrémité, - après avoir traversé le tou- rillon 30 sur lequel est articulée l'extrémité de la tige
18 du piston 16 -, reçoit un volant décommande 31.
Ladite tige 29 porte d'autre part, une collerette d'arrêt 32, de sorte qu'elle peut bien tourner autour de son axe, mais qu'il lui est impossible de se déplacer longi- tudinalement; il s'ensuit que lorsqu'au moyen du volant 31 on lui imprime, dans un sens ou dans l'autre, un mouve - ment de rotation de plus ou moins grande amplitude, on pro- voque un déplacement correspondant plus ou moins important du coulisseau 25' et par conséquent de l'articulation 20.
Dans la variante de réalisation représentée sur
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les fig, 4 et 5, le levier de transmission qui relie la biellette de liaison 23 à la tige dtasservissement 18 du piston 16 est,, comme le levier 19, constitué par deux flasques 33-34 reliés entre eux par des entretoises 35 et 36, la partie centrale de l'entretoise 36 constituant un écrou dans lequel se visse l'extrémité filetée 38 de l'un des éléments d'un joint à la cardan 39, dont l'autre élément 40 comporte également une tige filetée 41 qui se visse dans un écrou fixe 42 et porte à son extrémité externe un volant de commande 43.
Etant donné que le pas des filets des vis 38 et 41 est le même, la rotation que lton impose simultanément à ces deux vis lorsqu'on agit sur le volant 43 a simple ment pour effet de déplacer le joint cardan 39 sans entraîner aucun déplacement des autres organes.
Elle a donc uniquement pour conséquence de modifier le rapport des longueurs 1 et m qui mesurent respectivement les deux bras de levier dont est fonction le statisme du régulateur.
Le joint à la cardan ainsi introduit a pour but de permettre la commande du réglage pendant la marche,quel- le que soit ltinclinaison du levier 33-34 et la libre oscillation de ce dernier.
Dans la variante de réalisation représentée sur les fige 6, 7 et 8, lensemble du mécanisme de commande est analogue à celui qui vient d'être décrits mais il est complété par 1 adjonction d'un dispositif supplémentaire qui a pour but d'éviter Inapplication au joint de cardan des efforts transmis par le levier 33-34,
A cet effet, le support taraudé fixe 42 comporte une coulisse en forme d'U 44, dont les surfaces de glissement 45 sont parallèles à !taxe de la vis 41.
Dans cette coulisse peut se déplacer ane crosse 46 qui est guidée par des épaulements latéraux 47 et 48 et dont la position longitudinale est rendue solidaire de
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celle du joint de cardan 39, grâce à une butée 49 dont est muni l'élément 40 du joint de oardan et à un collet d'arrêt 50 prévu sur la tige filetée 41.
Au droit du contre du joint à la cardan 39, la crosse 46 porte des tourillons 51 et 52 qu constituent l'axe d'articulation du levier de transmission 33-34.
Ces tourillons sont eux-mêmes encastrés dans deux plaquettes 53 et 54, qui peuvent elles-mêmes ooulisser lé, long des flasques 33 et 34 grâce à l'aménagement de chemins de guidage en queue d'aronde, par exemple 55, 56, taillés dans lesdits flasques.
Lorsqu'il s'agit d'obtenir qu'une augmentation de la -pression du fluide de commande provoque une diminution de l'ouverture de la soupape à régler, on peut, à volonté, utiliser l'une ou l'autre des trois variantes de réalisation, respectivement représentées de façon schématique sur les fig, 9, 10 et 11, ou tout autre moyen équiva- lent.
Dans la variante de réalisation représentée sur la fige 9, on a reporté l'axe d'articulation 12 du levier 11 à droite de la soupape 13 et au-delà du point de fixation du ressort 14.
Dans la variante de réalisation représentée sur la fig, 10, on a permuté entre eux les deux points de départ respectivement 60 et 61 des deux oanaux 62 et 63, par l'intermédiaire desquels se trouve réglé le fonctionne'. ment du servo-moteur 2, et on a reporté à gauche de la tige 18, le point d'articulation 20 du levier 19.
Enfin, dans la variante de réalisation représentée sur la fig. 11, on a envisagé le cas où la pression du fluide arrivant par les canalisations 6 et 7 se ferait sen-' tir sous le tiroir 15 du distributeur, le ressort de ' traction 17 étant alors remplacé par un ressort de oom- pression,