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"Procédé perfectionné et dispositif pour le traitement par vibrations de routes, aires et similaires en béton ou autre matière plastique ",
Cette invention a trait à un procédé et à un dispositif pour le traitement par vibrations de route,-, aires et similar- res en béton ou autre matière plastique.
Lors de l'établissement d'une route en oéton, l'appli- cation d'une traverse vibrante sur la surface supérieure de manière à obtenir une consolidation du péton, est men connue et une telle traverse est construite pour être déplacée a. la main le long du tracé constituant la limite du béton, ou en variante , il est prévu un moyen mécanique pour latrans- lation de la traverse .
Si l'engin est destiné pour la trans- lation à, la main, le trayait est dur et peu certain, tandis que l'emploi d'un moyen mécanique implique une augmentation @
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aiai:iGrGul du prix et Je tels enc-L" Lç peuvent être dé- placés sur un tracé du type normal simple, mais elle requiert une voie spéciale, ce qui augmente le coût du travail,
La présente invention a pour objet un procédé simplifié et perfectionné pour le traitement par viorations de ces ou- vrages et les moyens pour l'exécution.
L'invention, comprend le procédé de l'application du trai- tement par vibrations à uns route, une aire ou à un ouvrage similaire en béton ou en autre matière plastique, dans lequel l'ouvrage est soumis à l'action d'un élément de contact vi- brant, tel qu'une traverse dont la vibration est produite par une force giratoire dans un plan perpendiculaire au mouvement de translation désiré du dit élément de contact sur l'ouvrage e dirigée dans le même sens que ce dernier, ce mouvement gira- toire étant de nature à produire le mouvement de translation automatique du dit élément de contact.
renfermement à l'invention, l'appareil pour le traitement par vibrations d'une route, d'une aire ou d'un ouvrage simi- laire en matière plastique telle que du béton consiste en une traverse ou autre élément de contact et en moyens pour le faire vibrer comprenant un ensemble rotatif non équilibré avec les moyens pour communiquer à ce dernier un mouvement rotatif.
Un tel ensemble rotatif étant agencé de manière à imprimer à l'élément de contact une vibration possédant.une'composante de rotation dans un plan perpendiculaire au mouvement de trans- lation désiré du dit élément de contact sur l'ouvrage et dirigé dans le même sens que ce dernier, cette composante étant qua- lifiée pour produire lè mouvement de translation automatique du dit élément de contact ,
L'espèce des forces requises pour produire automatiquement le mouvement de translation de l'élément de contact est celle qui est nécessaire pour provoquer soit un mouvement de soulè- veent de l'élément de contact vibrant,
soit d'agir tout au moins dans le sens opposé de la force de la pesanteur dans
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une mesure telle que la résistance de frottement au Mouvement de l'élément de contact sur l'ouvrage sous l'action de la composante horizontale de ces forces, soit réduite à chaque moment sans soulever réellement l'élément de contaut.
Dans les dessins ci-joint .
La fig. 1 est une vue en élévation d'un exemple de traverse vibrante exécutée conformément à l'invention,
La fig. 2 montre une section longitudinale d'un élément rotatif non équilibré incorporé dans la construction suivant la Fig, 1.
La fig. 3 est une section suivant la droite 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 montre une construction codifiée telle qu'elle est appliquée à une longue traverse.
La fig. 5 est un diagramme des forces.
La fig. 6 est un diagramme des mouvements.
Dans l'exemple de l'invention montré dans les fig. 1 à 3, une traverse vibrante perfectionnée portable destinée à être employée avec le type normal de tracés utilisés pour l'établissement d'une route en béton, comprend une poutre en bois ou traverse a mesurant douze pieds sur neuf x trois pouces. A chaque extrémité ont été prévus des bras b en tubes disposés en triangle dont les extrémités inférieures sont soudées à des plaques latérales c, agencées pour tre boulon- nées ensemble en d de part et d'autre de la traverse, les bou- lons étant logés dans des coussinets en caoutchoue e pour diminuer la vibration dans les bras.
Au centre de la traverse, se trouvent des consoles! supportant un carter tubulaire g dans lequel est monté un arbre h non équilibré (voir fig. 2) dans des palier's anti-friction i appropriée, cet arbre étant muni à une de ses extrémités d'une poulie à gorge j pour une commande par courroie.! ayant la forme d'un V.
Des supports anti-vibratoires m sont placés sur le carter tubulaire pour une petiteunité de moteur. à combustion
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interne n, qui possède une poulie à'gorge complémentaire pour la commande par courroie k imprimant à l'arbre une vitesse appaoximative de 4.000 tours par minute pour une vitesse normale de 3.000 tours par minute., du moteur. Le montage du moteur sur la traverse avec l'intermédiaire d'éléments élastiques, a pour effet que la masse d'inertie est sans influence réelle sur la masse vibrante de la tra- verse . Une soupape d'étranglement decommande p prévue est placée sur un des bras b précités. La commande par courroie k et toutes les parties sont complètement enfermées afin d'être protégées contre le béton, la boue ou l'eau .
Le poids total de toute la traverse est approximativement de 200 livres et le moment d'inertie de la masse non équilibrée est approxi- mativement de 1,85 pouces-livres.
En marche, la traverse a une vitesse de vibration criti- que, telle que, pour consolider le béton, le moteur tourne approximativement à 3.000 tours par minute, ce qui donne 4.000 vibrations par minute, ce qui est au-dessus de la vitesse critique , La traverse a alors une amplitude de vibra- tion d'approximativement 0.13" et à cause de la composante de rotation dans le plan perpendiculaire dans la direction du mouvement de translation de la traverse et à cause du-con- tact de frottement de la traverse sur les tracés habituels, la traverse exécute automatiquement un mouvement de transla- tion, le long des tracés à des vitesses variant avec la résis- tance du béton.
Le diagramme des forces montre comment un tel mouvement de translation est produit. Le diagramme montre un disque q avec un centre de rotation r et une masse non équilibrée ou excentrique s. Le point t représente le centre de masse du disque q et de la masse non équilibrée combinés.
Lorsque le disque tourne dans la direction montrée par la flèche, on peu admettre que la composante verticale de la force centrifuge de la masse s est égale à la force de la-pesanteur s'exerçant
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sur toute la lasse, et pour cette raison, une force de sou- lèvement sera exercée sur toute la masse, qui perdurera jus- qu'à ce que la masse arrive au point sl dans une position correspondante à son mouvement vers le bas, cette force de soulèvement étant représentée dans le diagramme en grandeur par la profondeur verticale du segment entre s et s1.Lors de la continuation du mouvement de la masse excentrique s vers le bas, la force qui ralentit le soulèvement de toute la masse et qui produit un mouvement de celle-ci vers le bas, augmente rapidement, à cause de la pesanteur, et en admettant que la masse ait pu monter et descendre,
elle sera ramenée à son niveau initial au moment où la masse s arrive au point, disons s2.Si l'on suppose que le disque aurait pu se soulever au-dessus de-son niveau initial et y revenir pendant que la masse excentrique s se déplace jusqu'au point s2, cette masse pendant qu'elle était suspendue en l'air,exé- cuterait automatiquement un mouvement de rotation autour du centre de masse! au lieu d'autour du centre du disque r et pendant ce, laps de temps le centre r du disque si serait dé- placé vers un point ± 1 suivant un trajet courbé, dont la hau- teur dépendrait de la hauteur de soulèvement du disque .
Donc, dans le cas où le disque serait fixé à une traverse, cel- le-ci aurait été déplacée vers l'avant d'une distance r- r1 pendant un tour du disque . Pendant le reste du cercle de rota- tion du disque la composante de la force centrifuge de la masse excentrique a dirigée vers le bas, maintiendrait la tra- verse en bas contre le tracé et le point r1 devient alors le centre de rotation autour duquel le centre de masse t décrit un trajet courbé vers le bas.Cette explication , naturellement, est basée sur la théorie connue de l'angle de décalage en arrièrequi est approximativement de 1800 pour des vitesses élevées .
Pour cette raison, la ligne R, indiquée dans la Fig.6, représente le trajet qui pourrait être tracé par le centre de rotation r, tandis que la ligne T représente le trajet
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correspondant du centre de masse 1 par les points r, r1, r2 etc., , et t, il@ t2,etc..
Les petites lignes verticales au-dessus des peints t1, t2, indiquent les trajetsdu point t pendant la montée et la descente du disque trajets, qui,dans le but de simplifier, sont supposés être droits, l'amplitude étant en réalité bien réduite , Un mouvement de translation automatique peut avoir lieu, même si aucun soulèvement vérita- ble ne se produit,.aussi longtemps que la composante verticale de la force non équilibrée dirigée vers le haut réduit suffi- samment la charge due à la pesanteur de la traverse en contact avec l'ouvrage et sur laquelle elle repose suffisamment pour que la composante horizontale d'une telle force puisse vain- cre la résistance de frottement,
mais il est évident que le traitement par vibrations sera plus efficace et qu'un mouve- ment de translation automatique plus prononcé aura lieu si la composante verticale de la force non équilibrée est d'un tel ordre qu'elle produira un soulèvement,
Dans l'agencement montre dans la fig. 4,pour une longue traverse, une unité vibrante séparée est montée à chaque extrémité ,les arbres non équilibrés des deux unités étant agencées pour tourner dans le même sens. Pour le reste les pièces sont les mêmes comme décrites pour. la fig. 1 et elles sont désignées par les mêmes chiffres de référence. Pour la consolidation complète d'un mélange très sec et non pâteux,la traverse peut être passée une ou plusieurs fois sur l'ouvrage.
Pour l'achèvement, il est préférable de ralentir la vitesse du moteur jusqu'à la vitesse en dessous de la vitesse criti- que, qui est celle à laquelle la vibration maxima se produit.
Pour obtenir un fini rugueux, la traverse peut être inclinée ou bien elle peut être équipée d'un patin ou d'un sabot.