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Bielle pour mécanisme de commande à disque de nutation.
Les bielles utilisées dans les mécanismes de commande à disque de nutation peuvent s'accoupler de plusieurs manières au disque ainsi qu'aux organes auxquels ces bielles impriment un mouvement de va-et-vient, par exemple les pistons.
Il est connu d'utiliser à cet effet des articulations à rotule; bien que ces articulations aient trois degrés de liber- té de --mouvement, elles ne donnent pas entière satisfaction, car, en principe, elles ne permettent pas de transmettre de grands efforts. C'est pourquoi, dans les mécanismes de commande à disque de nutation, le disque de nutation et les organes animés d'un mouvement de va- et-vient, par exemple les pistons, sont rendus solidaires des bielles à l'aide de joints de Cardan, à deux de- grés de liberté de mouvement;
ces joints de Cardan s'utilisent de Manière que la. bielle articulée au disque de nutation à l'a.ide d'un tel joint, puisse se déplacer dans deux plans perpen-
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diculaires entre eux, passant par l'axe longitudinal de la bielle considérée. Dans ce cas, le bielle ne tourne pas autour de son axe longitudinal. Ceci implique que pendant le fonction- nement, sous l'effet du mouvement que lui communique le disque de nutation, la bielle tourne aussi quelque peu autour de son axe, et l'organe fixé à cette bielle tend à effectuer non seu- le,lent un mouvement de va-et-vient, mais aussi une rotation autour de son axe longitudinal.
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Pendant le fonctionne-,ent de la machine 6nutpbe d'un tel mécanisme de commande à disque de nutation, la masse de l'organe précita sollicite la bielle considérée à la torsion.
Si la vitesse angulaire du mécanisme de commande à disque de nutation est assez élevée, par exemple suprieure à 500 tours par minute, et (ou) si l'organe fixe à. la bielle a une grande masse, il peut se produire des vibrations de torsion néfastes pour les bielles.
La présente invention fournit des moyens d'amener la fréquence propre du système vibrant dans une zone peu dangereuse, c'est-à-dire des moyens d'atténuer l'amplitude des vibrations de torsion et partant, le risque de bris.
Suivant l'invention, la bielle d'un mcnisme de com- mande à disque de nutation est caractérisée par le fait que sur au moins une partie de sa longueur, sa section transversa- le est constituée par une partie centrale dont Sergent radia- lement un certain nombre de bras.
Tout en assurant une résistance suffisante au flamba- ge, cette forme d'exécution de la bielle permet d'obtenir une faible résistance à la torsion, ce oui réduit notablement la fréquence propre du système soumis à des vibrations de tor- sion et constitué par la bielle et par l'organe fixé à cette dernière et animé d'un mouvement de va-et-vient, par exemple un piston. La vitesse critique qui peut provoquer des amplitu-
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des trop grandes, se trouve alors au-dessous de la vitesse de régime, et n'est dépassée qu'au démarrage et à l'arrêt de la machine.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig.l montre schématiquement un mécanisme de comman- de à disque de nutation et les pistons y accouplés.
L'arbre 1 du mécanisme est supporté dans les coussinets 2 et 3. Cet arbre comporte les parties en sailie radiales 4 et 5, rendues solidaires par le tourillon 6. Lorsque l'arbre 1 tourne, l'axe du tourillon 6 décrit donc un cône dont la géné- ratrice est constituée par la droite a-a et dont l'axe est la droite b-b. Le tourillon 6 porte le disque 7 auquel la rotation de l'arbre 1 communique une nutation telle que pratiquement tous les points de la périphérie de ce disque décrivent une trajec- toire en forme de huit. Dans le plan du dessin, les projections de ces trajectoires sont indiquées par les courbes c-c; cepen- dant, ces trajectoires ont aussi une certaine dimension dans la direction perpendiculaire au plan du dessin.
En vue de profil, ces trajectoires affectent approximativement la forme montrée sur la fig.2; il y a lieu de noter que ces trajectoires sont situées sur une sphère, dont le centre coïncide avec le point d'intersection M des droites a-a et b-b et dont le rayon est égal à la distance comprise entre M et le centre géométrique des joints de Cardan 8 et 9 (= r).
Les bielles 10 et 11 sont rendues solidairesdu disque de nutation 7, à l'aide des joints de Cardan 8 et 9'. Ces joints sont constitués par une broche 12, qui est fixée dans le disque de nutation 7 et autour de laquelle tourne la douille 13. A l'extérieur, cette douille comporte deux tourillons diamétrale-
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ment opposés (la figure ne montre, pour le joint de Cardan 8, que le tourillon 14) autour desquels pivote la fourche 15 de la bielle 10.
Lorsque le ,piston 16 ne se trouve pas dans le cylin- dre 17 et qu'il peut donc se déplacer librement, la rotation de la fourche 15 de la bielle 10 sur les tourillons de la. douil- le 13 permet un déplacement illimité de l'ensemble du piston 16 et de la bielle 10, dans le plan du dessin, et de plus, théori- quement, l'ensemble de la douille 13, de la bielle 10 et du piston 16 peut tourner sans limitation autour de la broche 12.
Cependant, en général, le piston 16 se trouve dans le cylindre 17 et, comme le montre la fig.2, les trajectoires en forme de huit des centres géométriques du joint de Cardan ont une certaine dimension dans la direction tangentielle. De ce fait, les bielles sont animées non seulement d'un mouvement de va- et-vient, mais aussi d'un mouvement de rotation, ce qui, comme explique ci-dessus, peut entraîner des suites pernicieuses pour les bielles.
Pour obvier à cet inconvénient, suivant l'invention, la section transversale de la partie des bielles comprise entre les plans D-D et E-E affecte la for-e que mon- trent schématiquement les figs. et 3b. La section transversa- le est constituée par une partie centrale 18 et par les bras radiaux 19, respectivement 20. Comparativement à une bielle à section transversale ronde, la résistance à la torsion est notablement plus faible de sorte que le piston 16 aura moins tendance à suivre la rotation que la section transversale de le bielle, au droit du plan E-E, décrit autour de l'axe lon- gitudinal de cette bielle.
Les cylindres 17 et 21 sont représentas schématique- ment, sans ouvertures d'amenée ou d'évacuation etc. Ce peuvent être les cylindres d'un moteur, d'une pompe, d'un compresseur ou de machines analogues.