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REGULATEURS DE VITESSE HYDRAULIQUES.
L'invention concerne des régulateurs hydrauliques destinés à assurer le réglage automatique des réacteurs, turbines à gaz, ou autres ma- chines motrices.
L'objet de l'invention consiste à établir un régulateur d'une forme simple appelé à effectuer, lors d'une modification de la vitesse, un sur-réglage temporaire, avant l'établissement de l'état permanent, assu- rant ainsi la stabilité du fonctionnement.
L'invention comprend un rotor creux destiné à contenir du mer- cure ou un autre liquide et divisé par une cloison en deux compartiments qui communiquent entre eux à leurs périphéries, et dont un est pourvu inté- rieurement de pales de refoulement de liquide, l'autre compartiment étant limité sur un côté par une membrane mobile (ou piston) destiné à effectuer l'action de réglage désirée.
Le dessin annexé représente schématiquement un régulateur éta- bli selon la présente invention est destiné au réglage d'une pompe à carbu- rant à débit variable.
Comme montré dans ce dessins, le régulateur comprend, dans un corps creux a, un rotor creux b de forme cylindrique, ce rotor étant comman- dé (directement ou indirectement) par la machine motrice, par l'intermédiaire d'un arbre c. L'intérieur du rotor est divisé en deux compartiments par une cloison 51 disposée à angle droit par rapport à l'axe de rotation, les deux compartiments étant situés de façon à communiquer entre eux à leur périphé- rie par l'intermédiaire d'un ou plusieurs orifices,2 prévus dans la périphé- rie de la cloison ou autour de cette périphérie, ou situés de toute autre façon appropriée.
Dans l'un des compartiments est prévu un système de pales f, radiales ou autres, la disposition étant telle que toute modification de la vitesse de rotation du rotor est immédiatement accompagnée d'une modification
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analogue de la vitesse de rotation du liquide contenu dans ce compartiment, ce dernier liquide étant de préférence du mercure.
L'autre compartiment est limité sur un côté par une membrane flexible et élastique g (ou un piston), cette membrane (ou piston) étant appelée à imprimer un déplacement à un organe faisant partie du système de réglage de l'alimentation et destiné à être actionné par le régulateur.
Dans l'exemple représenté on voit une boite de soupape 1 venue d'une pièce avec le corps a ou montée sur celui-ci, cette boite étant munie de raccords pour les conduites j, k. La conduite 1 part d'un siège de soupape m prévu dans ladite boite. Dans l'intérieur de cette dernière est logé un levier de commande de soupape n lesté d'un ressort ,2 et portant un organe obturateur J2 destiné à agir conjointement avec ledit siège. Ce levier peut être actionné par un poussoir ± traversant un côté du corps a, ce poussoir étant en contact avec la membrane, (ou piston) g. Le ressort o, sert également à lester cette chambre (ou piston).
Dans l'exemple représenté, le système de réglage de l'alimen- tation consiste en un servo-mécanisme à commande hydraulique, comprenant un cylindre 3: et un piston monté à coulissement dans ce cylindre et lesté d' un ressort t, ce piston étant destiné à faire varier le débit d'une pompe à débit variable u en faisant varier le degré d'obliquité d'un plateau oscil- lant v, tel que décrit dans le brevet anglais N 577.016. Selon une varian- te, le servo-mécanisme peut être appelé à actionner une soupape-papillon, une soupape de dérivation ou tout autre organe de réglage de l'alimenta- tion. Le liquide moteur peut être envoyé sous pression à une extrémité du cylindre r depuis la pompe, ou toute autre source appropriée, à travers un canal w, les deux extrémités du cylindre communiquant entre elles à travers un orifice étranglé x.
L'autre extrémité du cylindre est reliée par la conduite .1 au siège de soupape m. La disposition est telle que, lorsque l'organe obturateur p est appliqué sur son siège, le piston s est déplacé par son ressort 1 vers la position correspondant à une alimentation maxi- mum, tandis que l'écartement de l'organe obturateur de son siège sous l'ac- tion du régulateur a pour effet un déplacement de ce piston sous la pres- sion du liquide moteur, contre l'antagonisme dudit ressort, vers la posi- tion d'alimentation minimum. Le liquide moteur qui pénètre dans la boite de soupape par la conduite 1 est ramené à la pompe, ou vers une autre par- tie du système, par la conduite k.
Le régulateur fonctionne comme suit : Lorsque le ressort tourne à une vitesse uniforme, la pression périphérique (due à la force centrifuge) du liquide contenu dans les deux compartiments est égale dans ceux-ci, tandis que la pression effective agissant sur la membrane (ou piston) présente une valeur., inférieure, qui correspond à la pression moyenne agissant sur sa surface intérieure. En outre, les masses de liquide contenues dans les deux compartiments tournent à la même vitesse.
Lorsque la vitesse du régulateur augmente la vitesse du liquide dans le com- partiment à pales se modifie instantanément de la même quantité sous l'ef- fet de refoulement des pales. Toutefois., et en raison de l'inertie la vitesse du liquide dans l'autre compartiment tend à demeurer inchangée.
Par conséquent, ce dernier liquide sera temporairement soumis à une pres- sion centrifuge périphérique plus élevée dans le compartiment à pales, pression qui sera communiquée à l'ensemble du liquide contenu dans l'autre compartiment, et, de là à l'ensemble de la surface de la membrane (ou pis- ton), ce qui aura pour effet d'imprimer au levier n un mouvement temporai- re exagéré dans le sens de l'ouverture de la soupape, déterminant ainsi une réduction exagérée correspondante de l'alimentation. Toutefois, à la suite de l'accélération progressive de la vitesse de rotation du liquide dans le- dit autre compartiment, la pression centrifuge périphérique de ce liquide finira par équilibrer celle du liquide contenu dans le compartiment à pales.
Lorsqu'un état de stabilité sera atteint, la pression effective agissant sur la membrane (ou piston) dans ledit autre compartiment, sera ramenée à une valeur effective légèrement réduite (bien que supérieure à la pression effective antérieure), ce qui aura pour effet d'amener l'or-
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gane obturateur p, prévu sur le levier n, à la nouvelle position recher- chée.
De même, lorsque la vitesse du régulateur diminue, alors qu'il s'agit d'obtenir un débit de carburant plus élevé, la pression centrifuge périphérique diminue dans le compartiment à pales, déterminant ainsi une chute temporaire exagérée de la pression dans l'autre compartiment, ce qui a pour effet une élévation exagée correspondante du débit du carburant.
Toutefois, lorsque la vitesse du liquide dans l'autre compartiment devient égale à celle du liquide dans le compartiment à pales, la pression effective dans ledit autre compartiment s'élève, en déterminant une alimentation avec le nouveau débit approprié.
Lorsque le régulateur fonctionne et que la membrane ,g se dé- place vers l'extérieur, un vide tend à se créer dans le liquide dans la zone de l'axe du régulateur. Pour pallier cette tendance, on prévoit une capsu- le élastique et compressible z contenant un liquide analogue et disposée dans un alésage axial de l'arbre , cette capsule s'ouvrant vers l'intérieur du rotor b. En outre, l'alésage de cet arbre est en communication, par l'inter- médiaire d'orifices 3 et d'une conduite 4, avec la conduite k dans laquelle s'exerce une pression suffisante pour comprimer la capsule et pour obliger le liquide y contenu de s'écouler vers le rotor, de sorte que ce dernier est maintenu à l'état de remplissage complet.
Grâce à la disposition qui prévoit un sur-réglage temporaire du régulateur lors d'une modification de la vitesse? on réalise, d'une ma- nière très simple, un régulateur stable (c'est-à-dire un -régulateur exempt d'une tendance à une marche hésitante).
Bien que le régulateur selon l'exemple décrit ci-dessus convien- ne au réglage de l'alimentation d'un moteur en carburant, il n'est pas limité à cet usage et peut être utilisé pour d'autres applications analogues.
REVENDICATIONS
1 - Régulateur de vitesse hydraulique pour le réglage automa- tique d'un réacteur, d'une turbine à gaz, ou d'une autre machine motrice., comprenant un rotor creux destiné à contenir du mercure ou un autre liquide et divisé par une cloison en deux compartiments qui comnniqûent entre eux à leurs périphéries et dont un est pourvu intérieurement de pales de refou- lement de liquide., l'autre compartiment étant limité sur un côté par une membrane mobile ou piston destiné à effectuer l'action de réglage désirée.
2 - Régulateur de vitesse hydraulique, comprenant la combinai- son d'un corps creux, d'un rotor creux, tel que revendiqué sous 1 et conte- nu dans ce corps, d'une boite de soupape solidaire dudit corps, et d'une soupape contenue dans ladite boite et actionnée sous l'effet d'un mouvement dérivé depuis la membrane (ou piston) du rotor, en vue de contrôler un servo-mécanisme à commande hydraulique.
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