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DISPOSITION POUR LOAUGMENTATION DE L'AMPLITUDE D'OSCILLATION DE SYSTEMES
OSCILLANTS MECANIQUES EXECUTANT DES OSCILLATIONS FORCEESo on sait qu'il y a moyen de faire fonctionner des systèmes oscillants mécanisés en utilisant la proximité de résonance. Dans ce cas le rapport admissible entre la fréquence de résonance du système et la fréquence d'en- traînement du moteur d'oscillation est déterminé par les caractéristiques de stabilité du système total.
Comme la fréquence de résonance du système est entre autres égale- ment fonction de la grandeur de la masse utile, cette masse utile ne peut pas dépasser la valeur par laquelle le genre et la grandeur du moteur oscil- lant employé sont donc déterminés, quant au type. Si l'on désire communi- quer des oscillations à des masses utiles très grandes, on serait pour cette raison obligé de prévoir des types de moteurs d'oscillation de grandeur cor- respondante ou bien plusieurs moteurs d'oscillation, ce qui constitue cepen- dant une dépense insupportable. Pour supprimer ces inconvénients, on a déjà proposé une disposition, dans laquelle la valeur utile qui peut être employée avec un moteur d'oscillation suivant son type, peut dépasser la valeur admis- sible pour le type de moteur en question.
A cet effet, il faut accoupler à l'instrument d'utilisation un système oscillant supplémentaire, composé de masses inertes plus des ressorts séparés, ou de masses élastiques propre- ment dites. Ce système ressorts-masses doit avoir des caractéristiques tel- les, en ce qui concerne sa masse et les ressorts, que, pour la fréquence de service donné, il exerce un effet élastique dynamique sur l'instrument d'uti- lisation, et compense ainsi une partie de la masse de l'instrument d'utilisa- tion.
Cet effet peut être exprimé mathématiquement aussi sous forme de masse de remplacement négative me, qui résulte dé la relation
EMI1.1
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Dans cette formule mf désigne la mas libre,,) la fréquence de commande pour le mouvement harmonique, # r= #c/m@ la fréquence du circuit de résonance de l'élément de compensation mf et c le coefficient élastique du ressort de compensation. L'instrument d'utilisation peut donc être augmenté de cette masse de remplacement sans que pour cela la charge du moteur d'oscillation proprement dit augmente.
Comme dans de nombreux cas l'amplitude d'oscillation d'un instru- ment commandé par un moteur d'oscillation doit être augmenté au-delà de la valeur correspondant au type de moteur, sans que le moteur d'oscillation soit pour cela soumis à une charge plus élevée, on accouple à l'instrement, suivant l'invention, avec un effet semblable en principe, un système ressort-masse, sans excitation propre, avec un freinage tel du ressort et de la masse que, pour une fréquence d'entraînement donnée, il exerce un effet dynamique élàs- -, tique sur .1-1 instrument d'utilisation, et qu'en même temps la masse antagonis- te (la masse libre), accouplée par l'intermédiaire du ressort du moteur d'os- cillation au coté utilisation du moteur, est augmentée.
Un moteur d'oscilla- tion chargé du poids utile admissible pour le type de moteur est en effet déchargé de la valeur me de la masse de remplacement grâce à l'accouplement, suivant l'invention,d'un système ressort-masse, dont le ressort est accou- plé au poids utile.
Un tel moteur d'oscillation 1 à excitation électromagnétique est constitué,conformément à l'exemple de réalisation de l'invention représen- té schématiquement par le dessin, dans sa fozme la plus simple, c'est à dire . deux éléments principaux accouplés par ressorts, un de ces éléments étant re- lié solidement à l'instrument d'utilisation 2, et constitue de concert avec celui-ci de la masse de -travail ma, tandis que l'antre élément oscille libre- ment en tant que masse libre mf. Le moteur d'oscillation agissant dans la direction de la flèche double communique des oscillations forcées au systè- me.
A l'instrument utile 2 est -raccordé un système ressort @asse, composé de la masse 3 et du ressort d'accouplement 4. De la masse de travail, de la masse libre et du coefficient d'élasticité, total .2 du ressort d'accouple- ment, il résulte, comme on sait, la fréquence d'oscillation propre qui, afin d'obtenir les amplitudes d'oscillation les plus grandes possibles, se trouve,pour une force d'excitation déterminée par le type de moteur, à proxi- mité de la résonance avec la fréquence de commande, mais qui, pour tenir comp- te de la stabilité du système, ne doit pas correspondre à la résonance elle- même. Pour cette raison, le moteur d'oscillation avec son instrument utile exécute les oscillations forcées.
Pour un type de moteur d'oscillation donné, par exemple à commande électro-magnétique, la valeur de la masse de raccordement du coté travail et du coefficient élastique des ressorts montés dans le moteur est détermi- née. La valeur de la masse libre doit. alors être adaptée à l'instrument uti- le. en question de manière telle que l'accord, c'est-à-dire le rapport entre la fréquence propre .et la fréquence, de commande, reste sensiblement constant pour tous les instruments,utiles. A une petite masse de l'instrument utile correspond donc, pour un accord constant, une grande masse libre et inver- . sément.
Les amplitudes d'oscillation de la masse de travail et de la masse libre sont donc inversement proportionnelles dans chaque cas à ces deux mas- ses principales, c'est à dire pour une petite masse de l'instrument utile, il y a une grande amplitude d'oscillation utile, et inversement,, Si l'on raccorde à l'instrument utile d'un moteur d'oscillation du type correspon- dant un élément de compensation à masse de remplacement me, le moteur d'os- cillation est déchargé de cétte masse de remplacement comme indiqué plus haut. Pour cette raison,sa masse libre peut à présent être augmentée jus- qu'à ce qtae l'accord antérieur ait été rétabli.
L'amplitude d'oscillation de la masse de travail et-ainsi de l'instrument utile augmente par conséquent en fonction du rapport à présent plus élevé entre la masse libre et la masse de travail du système oscillant. @
Le système ressort-masse accouplé 'à l'instrument utile ne doit pas seulement être constitué par des masses inertes.plus ressorts séparés, il . peut par contre également être constitué par des masses élastiques proprement
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dites. Il est évidemment aussi possible d'employer, au lieu du système ressort-masse, un moteur d'oscillation.! oscillant de concert sans excitation, ou de donner une forme constructive telle à l'instrument utile qu'une partie de l'instrument ou différentes parties de celui-ci font fonction du système ressort-masse.
REVENDICATIONS.
1. - Disposition pour l'augmentation de l'amplitude d'oscillation utile de systèmes d'oscillation mécaniques exécutant des oscillations forcées, caractérisée en ce que, à l'instrument utile,est raccordé au moins un systè- me ressort-masse sans excitation propre, et ce par l'intermédiaire du ressort, en donnant des caractéristiques telles au ressort et à la masse que, pour une fréquence de commande donnée, il exerce un effet élastique dynamique sur l'instrument utile et en ce que, simultanément, la masse antagoniste (masse libre), accouplée par l'intermédiaire des ressorts du moteur d'oscillation au côté d'utilisation du moteur, 'est'augmentée.