BE473042A - - Google Patents

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BE473042A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/10Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of torsional vibrations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description


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  PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS DE DETECTION ET DE MESURE 
DES VIBRATIONS DE TORSION. 



   La présente invention se rapporte à des dispositifs électro- mécaniques pour la   détection   el l'observation des vibrations de tor- sion et elle offre une possibilité particulière d'application dans   le   domaine des effets vibratoires qui se produisent dans les arbres de   commandes   employés pour transmettre la puissance mécanique dans les machines. 



   Depuis de nombreuses années des ruptures se sont constam- ment produites dans des arbres de commande tournants utilisés dans divers types de machines, ruptures dont les raisons n'ont pas été clairement comprises. Bien que beaucoup de ces ruptures aient été, à juste titre, attribuées à des effets de résonance vibratoire dans l'arbre excités par les moyens d'entrainement, peu de chose était connu relativement à ces effets et il n'existait'pas de méthodes 

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 EMI2.1 
 C(lGlwL'er:eil' satisfaisantes CU1' leur ii,<%<.>s-1.¯..*.1,ioi:. 



  Une danse très étendue de systèmes rl0cai1i lUI.;;; sujets am< troubles mentionnés CC.7,:y r.Ti:i ceux dans l 3 Lt 1S d,::3 -ours CÙ9C- triques sont entraînés ai des arbres au noyen .le moteur a combustion interne, et les difficultés l' 21COY2,:i c":S se sont ..grvces au. cours des dernières années en raison do li bon lance CGïîlY1(,i' 1'.: l'accrois- des "./it3sses de rotation et du iic;;#1>r:p des ,::,;"lj,l,jl''3S des machi- nes. Ainsi il est oien connu .i1=e CI'? '>,n1'(; de T.eCIllYt7> ..",t ,e?,1'l.îL1- I1C:PGÜi!n'i a,ß te , C?1CC1C:L' ,:lei:; vibrations de torsion Jans 11 arbre de CGZBact,ll..G C?"1 rê,if30n dt' la, HL'1nil..re c;rlUC;l:;üe r15CO1'l'bllîLl: do transmis- sion de 1'énergie. 



  L'arbre, avec les masses sù '- ç=ui.<-, an 1 e 5 ,j:.1 à [3Ul--lort,e, consti- tue un sys ti::1l1G la0cani':lue GFCIiS,t1' dont len caractéristiques vibra- toires dépendent de l'élasticité de l'arbre et de l'inertie et de la répartition des   masses.   Par suite, 'une modification en   apparence   saris importance, tellqu'une   légers variation   de   vitesse;   leut ame- ner une certaine fréquence de résonance de l'arbre en coïncidence avec une fréquence   engendrée par   la   Machine, causant   ainsi des vibra-   tions de   torsion excessives qui peuvent se terminer par une   rupture.   



  Ces   effets sont   très   compliqués et   il est essentiel que des   appareils     convenables   soient disponioles I our   l'étude   des vibrations   -).'arbres,   de Tanière   à   ce que les sources de trouble   puissant être   localisées avec   précision   et les remèdes   appropries,   trouvés. 



     La.   présente invention   prévoit   des   moyens     électriques   exacts et commodes pour observer et analyser les vibrations de torsion dans les arbres ou autres   organes   tournants.   Bien   que diverses méthodes électriques ou autres aient été   essayées   jusqu'à présent, elles se 
 EMI2.2 
 sont généralement montrées incapables ê:l' (3nre;istrer avec urle exac1Ji- tude suffisante les   fréquences   vibratoires élevées qui se produisent couramment avec les machines modernes   à,   grande vitesse.

   Certains dispositifs se sont montrés très inexacts pour certaines parties du 

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 domaine de fréquence, en raison de l'introduction de résonances étrangères qui peuvent masquer complètement les effets qu'il s'agit   d'étudier.   Dans certains cas également, l'appareillage à utiliser pour les essais est si peu maniable qu'il est difficile à utiliser au voisinage des machines intéressées. 



   Suivant l'invention, il est prévu, pour la détection des vibrations de torsion d'un organe tournant, un appareil comprenant un générateur   électro-mécanique   couplé audit organe de telle manière que les vibrations de torsion lui font engendrer des forces électro- motrices, et des moyens pour détecter lesdites forces. D'autres moyens peuvent également être prévus pour empêcher la rotation con- tinue de l'organe destiné à produire une force électromotrice. 



   Suivant un autre aspect, l'invention comporte pour détecter les vibrations de torsion d'un organe tournant, un appareil compre- nant un générateur électro-mécanique ayant un arbre disposé pour être couplé à l'organe, une masse entrainée par l'arbre et pouvant tourner librement d'un petit angle autour de l'arbre, des moyens as- sociés à la masse et à l'arbre pour déterminer la génération de for- ces électromotrices alternatives correspondant aux vibrations angu- làires de la masse par rapport à l'arbre et des moyens pour détecter ces forces électromotrices. 



   L'invention envisage encore pour la détection des vibrations de torsion d'un organe tournant, un appareil comprenant un généra- teur électro-mécanique disposé pour être couplé à l'arbre d'essai et ayant une masse cylindrique tournant librement d'un angle faible autour de 1,'arbre et entraînée par celui-ci, des moyens pour créer un champ magnétique traversant une bobine et pôur faire varier le .couplage suivant les oscillations angulaires relatives de la masse et de l'arbre, en vue d'engendrer dans la bobine des forces électro- motrices correspondant aux oscillations des dispositifs à viscosité pour amortir lesdites oscillations, et des moyens pour détecter les 

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 forces électromotrices. 



   Suivant un autre aspect de l'invention, il est prévu, pour la détection des vibrations de torsion d'un organe   tournant,   un ap- pareil comprenant un générateur électro-mécanique disposé pour être couplé audit organe et ayant une masse cylindrique creuse avec un arbre coaxial qui la traverse et l'entraîne, et qui tourne libre- ment d'un faible angle dans des supports ménages à cet effet, une matière visqueuse pour amortir les mouvements relatifs de l'arbre et de la, masse, et des moyens pour produire un champ magnétique trans- versal fixe par   rapport   à, la masse et qui traverse une bobine fixée à l'arbre de telle manière que les vibrations angulaires de   l'arbre   relativement à la masse engendrent des forces électromotrices corres- pondantes dans la bobine,

   et enfin des moyens pour détecter lesdites forces électromotrices. 



   L'invention sera maintenant décrite en détail, en relation avec les dessins annexés dans   lesquels :   la figure 1 est une coupe axiale d'un générateur électro- mécanique employé comme un des constituants de la présente invention - la figure 2 représente une vue fragmentaire concernant un détail de la figure 1 - la figure 3 représente un circuit d'ensemble schématique d' un arrangement d'appareils suivant l'invention pour l'enregistre- ment des vibrations de torsion d'un organe ou arbre tournant - la figure 4 montre un circuit schématiqued'une des parties de la figure 3 - les figures 5 et 6 montrent des exemples de courbes obte- 'nues avec   l'appareillage   de la figure  3 .   



   Avant d'expliquer l'invention en détails, on dormera une idée générale de l'appareillage. 



   Un générateur électro-mécanique est couplé rigidement à l'extrémité de l'arbre tournant. On dénomme ce générateur un ensemble 

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 de captation des vibrations de torsion, ou brièvement un ensemble VT, et il constitue un dispositif électromagnétique. Les vibrations de torsion font osciller une armature ou un induit bobiné dans un champ magnétique produit par un aimant fixé à une masse de moment polaire d'inertie assez élevé libre de se mouvoir entre des butées d'arrêt sur l'arbre portant l'armature ou Induit qui est entraîné par la source de vibrations. L'aimant tourne par suite à vitesse pratique- ment constante.

   L'armature engendre dans la bobine une force électro- motrice proportionnelle à la vitesse angulaire des vibrations de tor- sion et cette vitesse se mesure en   appliquant   l'énergie de sortie de la bobine d'induit à tout dispositif d'enregistrement convenable, le- quel, dans la réalisation particulière décrite ici, consiste en un amplificateur relié à un oscillographe cathodique. L'amplificateur peut être muni d'un circuit intégrateur lorsqu'on désire enregistrer des déviations angulaires au lieu de vitesses angulaires. Un filtre de sélection réglable peut également être utilisé pour l'analyse des enregistrements, grâce auquel les différentes composantes d'un enre- gistrement compliqué peuvent être isolées individuellement en vue de leur observation et de leur mesure. 



   Les ensembles VT utilisés jusqu'ici présentaient générale- ment l'incomvénient sérieux que des résonances étrangères étaient introduites par les ressorts grâce auxquels une masse d'inertie était entraînée. Dans l'appareil suivant la présente invention, la masse cesse d'être entraînée effectivement par l'arbre après qu'elle a at- teint sa vitesse et sa vitesse est ensuite maintenue sensiblement constante grâce à son moment polaire d'inertie. 



   L'ensemble de l'appareil pour l'enregistrement des vibra- tions de torsion suivant l'invention peut être réalisé sous une for- me compacte et facilement portative qui permet de le mettre en oeuvre près de la machine à essayer. 



   La figure 1 est une coupe axiale de l'ensemble   VT   suivant 

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 l'invention. Il comprend un arbre court et très rigide 1 fixé rigi- dement à un plateau d'accouplement 2 au moyen d'un emmanchement co- nique 3 et d'une broche 4 . L'arbre porte un induit divisé 5, enrou- lé avec une bobine dont l'axe est perpendiculaire à l'arbre. Deux bagues isolées 7 et 8 sont également montées sur l'arbre et font con- tact avec le porte balais 9 monté sur des roulements à billes portés par l'arbre. La bobine 6 est reliée aux bagues 7 et 8 par des fils non montrés, passant dans la partie centrale de l'arbre, et de là, à travers les balais aux bornes   extérieureslO   et   11 .   



   Un carter creux non magnétique, relativement lourd 12 est porté librement sur l'arbre grâce aux portées 13 et 14 et porte in- térieurement un aimant permanent 15, dont les pôles embrassent les extrémités de l'armature 5 . Le carter 12 est relié au plateau 2 au moyen d'un embrayage comprenant deux encoches diamétrales   16   à l'in- térieur desquelles font saillie deux tenons ou languettes correspon- dants 17 dépassant du plateau 2, comme montré à la figure 2 . L'em- brayage doit être dimensionné de telle sorte qu'un faible mouvement relatif des parties 2 et 12, par exemple de 6 à 8 degrés, est pos- sible. Trois ou quatre ressorts-lame, tels que 18, sont fixés dans les coins des encoches et des languettes dans un but qui sera   expli-   qué plus loin.

   Pour ne pas surcharger la figure, un seul de ces res- sorts est montré en chaque coin dans la figure 2 . 



   L'ensemble VT est monté à l'extrémité de l'arbre à essayer au moyen du plateau d'accouplement 2 de manière à être coaxial avec lui. La machine d'entraînement de l'arbre est ensuite démarrée et accélérée jusqu'à la vitesse à laquelle l'essai doit être fait. 



  L'embrayage entraîne ainsi le carter 12 avec son aimant, mais lors- que la vitesse de la machine est devenue constante, l'inertie du car- ter 12 maintient sa vitesse angulaire pratiquement constante et l'em- brayage devient libre et cesse d'agir comme un organe d'entrainement. 



  L'arbre 1 et le carter 12 tournent alors pratiquement comme un seul 

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 corps solide. 



   Il a été spécifié plus haut que le carter 12 tourne li- brement sur ses supports. On doit comprendre par cela que, lorsque l'ensemble VT tourne à la vitesse d'essai'et dans la limite des 6 à 8 degrés de mouvement relatif permis, le carter n'est soumis àau- cun entrainement ou contrainte élastique, la seule force agissant sur lui étant une force d'amortissement apériodique spécialement disposée et dont il va maintenant être question. Pour cette raison, les supports ou coussinets 13 et 14 peuvent fort bien être des   coussinets lisses comme montré ; roulements à billes pourraient,   être toutefois employés, si cela est désiré. 



   Les vibrations de'torsion de l'arbre essayé amènent! arbre 1 avec l'armature 5 à osciller par rapport au carter 12 et à l'ai- mant 15, dont la vitesse angulaire reste pratiquement constante com- me il a déjà été expliqué. Des forces électromotrices sont engendrées dans la bobine 6, proportionnelles à la vitesse angulaire de vibra- tion de l'armature 5 par rapport à l'aimant 15, qui est pratiquement la même que la vitesse angulaire de torsion de l'arbre avec lequel l'ensemble VT est accouplé. Ces forces électromotrices sont dispo-   nibl,es   aux bornes 10 et 11 à travers les bagues 7 et 8 comme déjà expliqué. 



   Les vibrations de torsions produisent un léger mouvement relatif entre le boitier 12 et l'arbre 1 en 13 et 14, Le joint entre le carter et l'arbre en ces endroits doit donc être très bien fait, avec le minimum de jeu pour permettre un mouvement libre, sans chocs. 



  Les surfaces de contact doivent être convenablement lubréfiées en vue d'un mouvement doux, mais, comme il sera expliqué plus loin, un certain degré d'amortissement est nécessaire. 



   Les ressorts lame tels que 18 (figure 2) prévus sur l'em- brayage ont pour but d'empêcher la détérioration de l'ensemble VT dû à un martèlement de l'embrayage qu'occasionnerait un mouvement 

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 violemment irrégulier de l'arbre tel qu'il peut se produire, par exemple, lorsqu'on démarre une machine à combustion interne. Ces ressorts absorbent de telles impulsions et empêchent de communiquer au carter 12 des chocs importants. Il est toutefois essentiel qu'il existe une liberté totale de mouvement de 6 à 8 degrés entre les ressorts, de manière à ce que l'amplitude normale de vibrations puisse être acceptée sans être influencée par les ressorts. 



   Le carter 12 doit être garni avec un corps visqueux tel que de l'huile ou de la graisse de manière à être à peu près plein, afin d'assurer une force d'amortissement. Lorsque l'ensemble VT tourne, la graisse se trouve forcée vers la, périphérie du carter, laissant un faible espace vide vers l'axe seulement.   Lorsqu'il     n'y   a pas d'oscillations relatives entre l'arbre et le carter, la graisse adhère intimement vers les extrémités de l'armature5 et empêche les   impulsions   causées par une faible vitesse ou par des vibrations non périodiques, mais, lorsque des vibrations cycliques se   présen-     tent,   la graisse se trouve déplacée de manière à former une trace correspondant aux vibrations.

   Toute variation d'amplitude est rapi-   dement   suivie d'une variation correspondante de la longueur de la trace, de sorte au'un enregistrement exact sera obtenu après un faible nombre de vibrations seulement. 



   Cette réalisation d'amortissement présente l'avantage qu'elle rend le système vibratoire de l'ensemble VT   apériodique,   et qu'elle évite les fluctuations à grande amplitude dues à des variations lentes et irrégulières de la vitesse de la machine, variations étran- gères aux vibrations à haute fréquence qui sont seules d'intérêt. 



   Normalement, une graisse légère pour roulements à billes sera satisfaisante pour amortir l'ensemble   VT   de la manière expli- quée, mais un amortissementplus énergique peut être nécessaire dans certains cas, et une graisse plus épaisse doit être alors utilisée. 



   De même, si le fonctionnement doit avoir lieu à température 

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 relativement élevée, une graisse pour haute température devra être employée. 



   Le porte balais 9 est porté sur des roulements à billes et pour   l'empêcher-de   tourner, il doit être attaché à quelque point fixe au moyen d'un cordon   flexible.léger.   



   Les dimensions et le poids effectifs de l'ensemble VT dé- pendront du type de travail pour lequel il sera employé. Un modèle satisfaisant pour usages moyens peut avoir environ 7 centimètres de      diamètre de carter et peser environ 1.350 grammes. Pour un travail plus léger à grande vitesse, un modèle plus réduit, d'environ 48 m/m de diamètre et pesant environ 560 grammes sera satisfaisant. 



   Il est clair que l'appareil ne doit   pas;présenter   une iner- tie suffisante pour charger d'une manière appréciable l'arbre sous essai, sinon, il pourrait, dans certains cas, modifier les phénomènes que l'on désire observer. Pour cette même raison, un accouplement à plateau tel que celui montré aux figures I et 2 peut ne pas être satisfaisant pour des arbres de faible diamètre. En pareil cas, un couplage par bague ou manchon de faible diamètre est préférable, muni, bien entendu, d'un disposition d'embrayage comme celui déjà montré. D'autres modes d'accouplement convenables pour des cas par- ticuliers seront facilement élaborés par les personnes versées dans la matière. De tels couplages doivent naturellement être rigides. 



  Dans le cas où l'arbre en essai peut devenir très chaud, l'accouple- ment doit être muni d'un disque ou manchon convenable d'isolement thermique. 



   Dans le cas d'arbres très légers, également, il peut être désirable de supporter le porte-balai dans un étrier convenable ou dispositif analogue, pour empêcher tout risque de fléchissement appréciable de l'arbre. Cette précaution sera, toutefois, rarement nécessaire. 



   La figure 3 montre un schéma d'ensemble de l'agencement 

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 des   appareils   auxiliaires pour l'enregistrement des vibrations de torsion. L'arbre à essayer 21 est montré en partie seulement, les machines qui   y   sont montées, les   paliers   et autres   détails   étant laissés de côté. A une extrémité de l'arbre est monté l'ensemble VT 22, du type décrit en relation avec les figures 1 et 2, et de la manière déjà expliquée. Les bornes 10 et 11 de l'ensemble VT 22 sont reliées à l'entrée d'un filtre sélectif 24 et de là à un amplifica- teur 25 et à un ensemble oscillographique 26 comportant un tube à rayons cathodiques 27 .

   L'ensemble 26 peut comporter tous circuits auxiliaires convenables pour le fonctionnement du tube, et, comme il s'agit d'une technique bien connue, il n'en sera pas question plus avant. L'amplificateur 25 doit comporter, de préférence, un circuit intégrateur dans un but qui va maintenant être exposé. Des moyens devraient également, de préférence, être prévus pour déconnecter le circuit intégrateur lorsqu'il n'est pas nécessaire. 



   Un dispositif producteur de contacts est montré couplé à un autre arbre 28 et est prévu pour synchroniser la base de temps de l'oscillographe 27 . Il doit établir un contact par révolution de l'arbre 28 et le point auquel le contact doit s'établir par rap- port à la position de l'arbre sera, de préférence, réglable. La con- struction d'un dispositif producteur de contacts est bien connue et ne demande pas d'autre description. L'arbre  28   doit être un arbre couplé à l'arbre en essai 21, de préférence par engrenages ou ana- logue, et dans bien des cas, on trouvera que   l'arbre   à cames de la machine convient dans ce but, de sorte qu'un contact par cycle com- plet de la machine sera fait.

   Toutefois, d'autres cadences de con- tact peuv-nl   être   demandées, auquel cas un arbre  secondaire   spécial convenablement entraîné par ].'arbre en essai pourra être prévu   pour -   du contacteur 
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 op le ¯con.ta.cte.ur . Les..: ,con;tlai.aiB2j sont, à la figure 3, montrés connectés à l'amplificateur 25 qui est   supposé   contenir la base de temps pour l'oscillographe 27 et peut être disposé pour synchroniser la base 

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 de temps par le court-circuitage périodique du condensateur de l'oscillateur à relaxation correspondant. Si on-préfère, le circuit de base de temps pourrait aussi être compris dans l'ensemble pour l'oscillographe 26 .

   Il est clair que tous autres moyens connus de synchronisation peuvent être employés, l'ensemble 23 étant adapté en conséquence comme il sera nécessaire. 



   La figure 4 montre le schéma du filtre sélectif 24 . Les bornes d'entrée sont 31 et 32 et les bornes de sortie 33 et 34 . deux commutateurs à deux directions 35 et 36 couplés mécaniquement sont prévus pour permettre de placer le filtre en circuit ou hors circuit. Lorsque les commutateurs sont dans la position marquée HORS, la borne 31 est connectée directement à la borne 33 et lors- qu'ils sont dans la position EN une résistance est connectée en sé- rie entre les bornes 31 et 33 et les bornes 33 et 34 sont shuntées par un circuit anti-résonant comprenant un condensateur C en paral- lèle avec une inductance L . C et L doivent être réglables pour permettre d'accorder le circuit sur toute fréquence désirée qui peut être présente dans les vibrations de torsion. 



   La résistance R doit, de préférence, être égale à l'impé- dance d'entrée de l'amplificateur 25, qui peut être de, par exemple, 100.000 ohms. Lorsque le circuit anti-résonant est accordé sur une des fréquences de vibration, son impédance sera très grande et, par suite, il ne causera qu'une très faible perte de transmission à cette fréquence. Pour d'autres fréquences, son impédance sera beaucoup plus faible et il produira une perte correspondante grande, de telle sorte que ces autres fréquences se trouveront pratiquement éliminées de la sortie du filtre. Afin que le circuit accordé présente une grande sélectivité, il est désirable que l'inductance L ait une résistance aussi faible que possible et, en outre, la meilleure va- leur de L dépend de la fréquence et, est plus faible, pour les fré- quences plus élevées.

   En général, il est incommode de prévoir une 

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 EMI12.1 
 inductance continuell..nient variable pour permetLrc de la régler pour c',a lue fréquence eu, en 1..::'a.ti lue, en Lrouvo l.u Il)n8 ¯;ai..rze d'en- viron quatre valeurs dorme des   résultats   satisfaisants. Le condensa- teur C doit être   @ratiquement   à variation continue et le type à dé- cades bien   connu   peut convenir. Ainsi, par   exemple,    pour   couvrir une 
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 géUmY2 de vio:::21.t,ions allant de environ 1 . SOO te environ 60. OOO 1: al' mi- nute , L peut avoir quatre valeurs È1 3avoir environ : 0, I - 0, 5 - 2,5 - 10 11enr,7s c:t C peub varier de 0 à 10 micro-farads l.a,r échelons de 0,001 microfarads.

   Un commutateur de réglage de bout   type   conve- nable Feut être utilisé pour modifier la valeur de l'inductance. Un tableau de calibrage peutêtre préparé indiquant les valeurs du con- densateur et de l'inductance pour la fréquence de résonance corres- pondante. 



   Le mode d'utilisation de   l'appareil   suivant l'invention se- ra maintenant décrit brièvement en relation avec la figure 3 . 



     Supposons   tout d'abord que le filtreen 24 et le circuit d'intégration en 25 sont mis hors circuit. Un enregistrement de la force électromotrice engendrée par l'ensemble VT 22 sera obtenu sur l'oscillographe rapportée à la position cyclique de l'arbre. La for- ce électromotrice engendrée est proportionnelle à la vitesse angu- laire de torsion de l'arbre   21 .   Si toutefois, on désire obtenir un enregistrement de la   déviabion   angulaire, la courbe doit être in- Agrée et cette opération est obtenue par le circuit   intégrateur   qui est prévu dans   l'amplificateur   25 et qui doit, par suite être mis en circuit. 



   Les figures 5 et 6 montrent deux exemples de courbes pour un arbre déterminé entrainé par une machine à combustion interne à quatre temps, ces courbes étant prises par un ensemble VT établi suivant l'invention. Ces courbes sont des courbes de déviation an- gulaire avec des échelles en horizontale différentes et couvrent environ deux tours de 1 '.arbre, ou un cycle de fonctionnement de la 

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 machine. La figure 5 est prise à 1.500 T/M à 3/4 de charge et la fi- gure 6 à 590 T/M et à faible charge. Elles montrent clairement que des vibrations avec plusieurs fréquences différentes sont simulta- nément présentes et que des variations de la vitesse et de la char- ge occasionnent de grands changements dans les vibrations de l'arbre. 



  Des courbes telles que celles là sont très difficiles à interprêter et, dans ce but, l'ensemble 24 est prévu. L'ensemble de filtre est mis en circuit et en accordant successivement aux différentes fré- quences présentes les divers modes de vibration peuvent être séparé- ment saisis et apparaitront sur l'écran de l'oscillographe comme des ondes sinusoidales pratiquement régulières, dont l'amplitude et la fréquence peuvent être aisément déterminées. 



   Les déviations du pinceau de 1'oscillographe peuvent aisé- ment être calibrées en fonction des déplacements effectifs de l'en- semble TV, au moyen de tout arrangement mécanique simple grâce au- quel des déplacements angulaires relatifs connus de l'arbre par rap- port au carter 12 peuvent être obtenus. 



   Par exemple, le plateau 2 (figure   1)   peut être fixé à un support de base, un bras radial rigide peut être-fixé au carter 12 et son mouvement peut être limité entre deux butées fixés permet- tant un déplacement angulaire déterminé.,Si le circuit d'intégration de l'amplificateur 25 est connecté et la base de temps déconnectée, la longueur de la trace produite sur l'écran de l'oscillographe lors d'une élongation vibratoire du bras entre les butées'donne 1'étalonnage voulu. 



   Dans certains cas, par exemple, si les fréquences de vi- bration sont très faibles, le moment d'inertie du carter 12 peut apparaître insuffisant pour assurer des résultats exacts. En pareil cas, le carter peut être chargé avec une masse additionnelle de moment d'inertie polaire élevé et fixée extérieurement. Une masse minimum doit être ajoutée à l'arbre et par suite, elle doit avoir, 

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 de préférence, la, forme   d'un   volant avec une partie   périphérique     relativement   lourde   reliée   à un moyeu central par un   disque   mince ou quelques rayons . 



   La masse additionnelle   du   volant doit, de préférence, être fixée au carter par luelque   dispositif     d'embrayage   à friction régla- ble, de manière   à   patiner lorsque des   oscillations   excédant une cer- -'vaine   amplitude   et une certaine fréquence ou ces deux. caractéristiques 
 EMI14.1 
 à la l'ois se présentent lorsju'ainsi un couple lii:.-ll;; de valeur pré- déterminée agit sur le volant. Le but d'un tel a,rra2ß;.vVls:rst ast de   protéger les tenons     d'entraînement   de   l'embrayage des   surcharges   excessives   qui pourraient se produire par suite de l'accroissement   du   moment d'inertie. 



     Comme     la   nécessité de Cette inertie   supplémentaire   ne se présente qu'aux faibles fréquences qui, dans la   pratique, seront   as- sociées à de faibles vitesses de marche, l'accroissement de marche 
 EMI14.2 
 de 11 ensenible VT ne sera énsra,lernent ias 1*;ortant, n18..is il doit, néanmoins, être tenu aussi faible que possible par un agencement convenable de la masse supplémentaire comme   expliqué   ci-dessus. 



   L'ensemble   VT   doit, de préférence, être directement couplé à l'arbre à essayer, mais cela peut ne pas être toujours possible. 



  En pareil cas, il peut être fixé à un arbre auxiliaire relié à l'arbre en essai par des engrenages bien taillés, ou entrainé au moyen d'une courroie légère   ayant une   grande élasticité   longitudi-   nale, telle   qu'une   courroie en acier. A cet effet, il est essentiel que l'ensemble VT et la poulie   d'entraînement   soient aussi légères que possible, et un ensemble   VT   tel que le plus petit mentionné plus haut, muni   d'un   manchon d'accouplement devrait être employé.

Claims (1)

  1. R E S U M E .
    La présente invention se rapporte à des dispositifs élec- tro-mécaniques perfectionnés pour la détection et la mesure des vibrations de torsion sur les arbres tournants, en particulier, par exemple, sur les arbres de commande associant des moteurs à com- bustion interne avec des générateurs électriques.
    Les types d'appareils décrits sont exempts des défauts des dispositifs similaires utilisés jusqu'à présent en particulier, étant dépourvus de résonances propres.parasites, ils assurent une grande fidélité de reproduction des vibrations et ils sont d'un emploi facile en raison de leurs dimensions et de leur poids très réduits.
    L'invention est caractérisée par les points suivants pris ensembles ou séparément : La détection des vibrations de torsion d'un organe.tour- @ nant est obtenue par un appareil comprenant un générateur électro- mécanique couplé audit organe de telle manière que les vibrations de torsion lui font engendrer des forces électromotrices, et des moyens pour détecter lesdites forces. D'autres moyens peuvent éga- lement être prévus pour empêcher la rotation continue de l'organe destiné à produire une force électromotrice.
    L'appareil peut aussi comprendre un générateur électro- mécanique ayant un arbre disposé pour être couplé à l'organe, une masse entrainée par l'arbre et pouvant tourner librement d'un pe- tit angle autour de l'arbre, des moyens associés à la masse et à l'arbre pour déterminer la génération de forces électromotrices al- ternatives correspondant aux vibrations angulaires de la masse par rapport à l'arbre et des moyens pour détecter ces forces électro- motrices.
    Suivant une autre caractéristique l'appareil comprend un <Desc/Clms Page number 16> EMI16.1 générateur eluctro-mécanique disposa pour être COU1lG '> 1 ' ;=,x?lJre d'essai et ayant une masse cylindrique tournant librement d'un angle faible autour de l'arbre et entraînée par celui-ci, les moyens pour créer un champ magnétique traversant une bobineet pour Faire varier le couplage suivant les oscillations angulaires relatives de la tuasse et de l'arbre,
    en vue d'engendrer dans la bobine les forces électromotrices correspondant aux oscillations des dispositifs à viscosité pour amortir lesdites oscillations, et des moyens pour détecter les forces électromotrices.
    Suivant encore unc autre caractéristique de l'invention, l'appareil comprend un générateur électro-mécanique dispose pour être couplé audit organe et ayant une masse cylindrique creuse avec un arbre coaxial qui la traverse et l'entraîne, et qui tourne libre- ment d'un faible angle dans des supports ménagés à ceteffet, une matière visqueuse pour amortir les mouvements relatifs de l'arbre et de la masse, et des moyens pour produire un champ magnétique transversal fixe par rapport à la masse et qui traverse une bobine fixée à l'arbre de telle maniére que les vibrations angulaires de l'arbre relativement à la masse engendrent des force::
    ' électromotri- ces correspondantes dans la bobine, et enfin des moyens pour détecter lesdites forces électromotrices.
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