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Dispositif comportant un organe, monté élastiquement dans au moins deux directions perpendiculaires, muni d'éléments mobiles commandés de l'extérieur de cet organe.
L'invention concerne un dispositif comportant un organe, monté élastiquement dans au moins deux directions perpendiculaires, muni d'éléments mobiles commandés de l'extérieur de cet organe.
De nombreux dispositifs comportent un organe monté élastiquement, un condensateur variable ou un instrument de mesure parexemple, muni d'éléments mobiles commandés mécaniquement de l'extérieur de cet organe. Pour vaincre le frottement de repos des parties mobiles, il faut une certaine force'que doivent absorber les éléments élastiques servant de support à l'organe considéré.
'Cette force provoque un déplacement de cet organe. Ce déplacement se manifeste par une certaine course morte du mécanisme d'entraînement, course morte appelée "backlash". Ce backlash doit être limité au minimum.
L'invention permet de réduire le backlash. Elle est ba- sée sur l'idée suivante : Une force exercée sur un organe monté élastiquement communique généralement à cet organe un déplacement que l'on peut considérer comme résultant de la superposition d'une translation et d'une rotation. La composante du déplacement, dans le sens de la force du point d'application de la force pourra être décomposée en deux composantes de même sens, l'une résultant de la translation, et l'autre résultant de la rotation. La grandeur de la rotation dépend de l'emplacement de la ligne d'action. Pour un montage déterminé, il existe, dans chaque direction, au moins une ligne d'action le long de laquelle des efforts exercés sur l'organe ne provoquent pratiquement pas de rotation. Ces droites (droites d"arotation") se coupent généralement en un point, le point d'"arotation".
La position de ces droites et de ce point peut être déterminée soit théoriquement, soit expérimentalement.
Suivant l'invention la distance séparant la ligne d'action de la force provoquant l'entraînement de l'organe de la droite d'arotation parallèle à la ligne d'action est aussi petite que possible. De ce fait, la rotation, donc le déplacement du point d'application de la force, et partant le backlash, sont réduits au minimum. Lorsque la ligne d'action de la force provoquant l'entraînement de l'organe est une droite d'arotation ou passe par le point d'arotation, il ne se produit pas de rota- tion.
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La position des droites d'arotation et du point d'arotation dépend des propriétés des éléments élastiques et du montage, par exemple de l'endroit de fixation des éléments'élastiques sur l'organe.
La position de la ligne d'action de la force d'entraî- nement dépend de la. construction et de l'emplacement des parties mobiles de l'organe à monter élastiquement et du mécanisme d'en- traînement. Dans.le cas d'un condensateur variable, entraîné par une ficelle, cette ligne coïncide avec la partie rectiligne de la ficelle d'entraînement. Dans ce cas, la force agit dans le plan de la face latérale que dépasse l'axe du condensateur ou à faible distance de ce plan.
On réduit au minimum la distance de la ligne d'action à la droite d'arotation qui lui est parallèle ou au point d'arotation; ce résultat s'obtient en choisissant le diamètre du tambour d'entraînement monté sur l'arbre du condensateur et les endroits de fixation des éléments élastiques à l'organe de manière que la ligne d'action de la force coupe sur la face latérale mentionnée la perpendiculaire issue d'un point de la droite d'arotation ou du point d'arotation.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie, de l'invention.
La figure 1 est un schéma de montage.
La figure 2 représente une partie d'un dispositif confor.ne à l'invention.
Sur la figure 1, une plaque rectangulaire 5 est montée élastiquement dans toute les directions, à l'aide de ressorts 1, 2, 3 et 4, de longueur 1, fixés,aux sommets R, S, T et U. L'autre extrémité de ces ressorts est fixée, de façon indéformable, à une plaque de base. Aux sommets R, S, T et U, ces ressorts sont fixés par rotule, de sorte qu'individuellement ils ne peuvent exercer de moment sur la plaque 5. La droite P Q est perpendiculaire µ. la plaque 5 et passe par le point d'intersection A des diagonales R T et S U de cette plaque.
Lorsqu'on applique en A une force K de direction arbitraire, d'après les lois de la mécanique, il s'établit un nouvel état d'équilibre dans lequel chacun des ressorts exerce sur 1 pleque 5 un effort de gfrandeur 1 K parallèle mais opposé à K. L'ensemble des cinq forces sollicitant ainsi la plaque n'exerce aucun moment sur cette plaque. Donc, unèforce quelconque appliquée -il A ne provoque pas de rotation de la plaque. Toutes les droites d'aro tation passent donc par A, en d'autresternes. A est le point d'arotation. Il va de soi que lorsqu'on applique a la plaque une force dont la ligne d'action ne passe pas par A, cette plaque tournera.
C'est ainsi qu'une force parallèle à R U, dirigée vers la droite, etappliquée au point P, provoquera, une rotation de la plaque autour d'un axe passant par A et parallèle à U T dans le sens de déplacement des aiguillas d'une montre et une mêue force, appliquée au point Q provoquera une rotation de sens opposé autour du mème axe.
La position du point d'arotation dépend des propriétés des ressorts et de la configuration. C'est ainsi que si l'on fixe les ressorts 1, 2, 3 et 4 rigidement aux sommets R, S, T et U, le point d'arotation se déplacera en A', situé à une distance 1 sous A. Lorsqu'on rend les ressorts 1 et 4 plus rigides que les ressorts 2 et 3, le point d'arotation se déplace vers l'avant, dans une direction parallèle à la droite U T.
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Une force arbitraire agissant sur la plaque peut être décomposée en une force passant par'le point d'arotation, ne provoquant donc pas de rotation, et en un moment.autour du point d'arotation. Ce moment provoque une rotation proportionnelle au moment et partant à la distance de la ligne d'action de la force au point d'arotation. Aussi dans le cas d'une rotation continue,. le'déplacement du point d'application de la force sera proportionnel à cette distance. Donc, si l'on fait en sorte que la distance de la ligne d'action au point d'arotation soit deux fois plus petite, le déplacement du point d'application de la force et partant le backlash provoqué par la rotation seront quatre fois plus petits.
Sur la figure 2, 11 est un condensateur variable d'un dispositif, conforme à l'invention, non représenté. Ce' condensateur est monté élastiquement à l'aide de ressorts, dont trois sont visibles sur la.figure, à savoir 12, 13, 14. L'arbre 15 solidaire des organes mobiles, porte un tambour 16. Les organes mobiles peuvent être mûs, à l'aide d'une ficelle 17 par un mécanisme de commande non représenté, de l'extérieur du condensateur 11. Avans que les parties mobiles ne se déplacent, le mécanisme d'entraînement doit exercer, par l'intermédiaire de la ficelle 17, une forceLpour vaincre le frottement de repos. Cette force L provoque un déplacement du condensateur 11, déplacement qu'il y a lieu de considérer cornue la superposition d'une translation et d'une rotation et qui provoquera donc un .certain backlash.
La distance entre la ligne d'action de la force L, c'est-à-dire la partie rectiligne de la 'ficelle 17, et le point d'arotation' B du condensateur 11 est réduite au minimum en choisissant le diamètre du tambour d'entrainement 16 et les endroits de fixation des ressorts aux condensateurs de manière que la ligne d'action de la force L coupe sur la face avant du condensateur la perpendiculaire BC issue du point d'arotation B ou d'un point de la droite d'arotation parallèle à la ficelle 17. Dans ce cas, il est avantageux que les ressorts'12 et 13 soient plus rigides que les deux ressorts placés à l'arrière, car ainsi le point d'arotation ou la droite d'arotation se rapproche du point d'application de la force L. De ce fait, le backlash est réduit au minimum.
Le montage le plus avantageux à ce point de vue serait celui dans lequel la ligne d'action de la force L passe par le point d'arotation B. D'une façon générale, ce résultat ne pourra être obtenu car les propriétés des ressorts et la configuration du montage doivent encore satisfaire à d'autres conditions, de sorte qu'il n'est pas toujours possible de les adapter parfaitement à la condition du backlash minimum. Cependant, une construction particulière permet parfois d'atteindre ce résultat.
C'est ainsi que, pour un condensateur variable, on peut .nonter sur l'arbre, de part et d'autre du condensateur,-un tambour d' entraînement et dimensionne? ces tambours et le méca- nis.ne de commande de manière qu'e la résultante de deux efforts d'entraînement passe par' le point d'arotation oucoïncide avec la droite d'arotation parallèle'aux efforts d'entraînement. On peut aussi placer le tambour entre les sections du condensateur.
L'emplacement du point d'arotation ou des droites d'arotation peut aussi être déterminé expérimentalement. C'est ainsi que, dans le cas de la figure., 3 par exemple, l'on peut déterminer en quel endroit d'une face latérale il y a lieu d'appliquer une force perpendiculaire à cette face pour ne pas provoquer de ro- tation. La perpendiculaire en ce point sur la face latérale est une droite d'arotation. Lorsque ces perpendiculaires à trois faces non parallèles se coupent en un point déterminé, ce point d'intersection constitue le point d'arotation.
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