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Perfectionnements au transport de machines rotatives.
Cette invention concernedes mach.ines possédant un organe rotatif monte dans des roulements à billes, à rouleaux, à aiguilles, ou analogues et elle se rapporte plus particulière- ment à la protection des paliers ou roulements contre les dété- r riorations pendant le transport de la machine.
Lorsqu'une machine'comportant un organe rotatif, par exemple une machine dynamo-électrique, est transportée dans une caisse d'emballage par des moyens de transport normaux., elle risque d'être soumise à des vibrations et des chocs, et il est difficile de monter la machine à l'intérieur de sa caisse d'emballage de telle manière que,lés mouvements résultants ne soient pas transmis à la machine, L'organe rotatif, qui peut
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être monté par exemple dans des roulements à rouleaux, est norma- lement fixe pendant le transport, et les lignes de contact entre les rouleaux et les faces des bagues de roulement restent ainsi dans les mêmes positions angulaires.
Dans ces conditions, des déplacements axiaux fréquents de l'organe rotatif, provoqués par les vibrations, tendent à détériorer les faces des bagues de roulement et les rouleaux par suite d'un frottement constant le. long de leurs lignes de contact.
Ce phénomène a déjà été étudié et des dispositifs d'emballage qui produisent une rotation du rotor, par suite du mouvement vibratoire, ont déjà été proposés précédemment.
Ainsi, dans un de ces dispositifs, la machine est montée élastiquement dans sa caisse .d'emballage et une roue à rochet fixée à l'organe rotatif est agencée pour coopérer avec un cliquet relié à la caisse d'emballage de telle sorte qu'un déplacement relatif qui se produit entre la machine et la caisse d'emballage par suite de vibrations provoque la rotation pas pas de la roue à rochet et par conséquent celle de l'organe rotatif de la machine.
Suivant une autre disposition, la machine est montée rigidement et une roue à rochet sur l'organe rotatif de celle-ci coopère avec un cliquet sur un pendule oscillant librement de telle, sorte que'lorsque le pendule oscille par suite des vibrations, la roue à rochet et par conséquent l'organe rotatif tournent pas.à pas,
Toutefois, dans ces dispositifs, le mouvement minimum nécessaire pour provoquer la rotation de l'organe rotatif doit être égal au pas de la roue à rochet, de telle sorte que des vibrations de petites amplitudes,qui peuvent encore donner lieu à des détériorations aux paliers ou roulements ne provoquent pas de rotation du moteur pouvant réduire ces détériorations.
Un but de la. présente invention est de procurer un dis- positif où les vibrations ou chocs provoquent une rotation con-
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tinue (et non pas à pas) de l'organe rotatif, tan,t que la vibra- tion se trouve dans les limites d'amplitude et de fréquence pour lesquelles le dispositif a été prévu.
Suivant la présente invention, une machine possédant un organe rotatif monté dans des paliers ou roulements est pour-
Vue pendant le transport d'un ruban, fil métallique, courroie,
Corde, câble ou autre élément de transmission flexible (c.à.d. non ' rigide) ancré à proximité de ses deux extrémités opposées et pas- sant en contact à friction au.moins partiellement autour d'une surface en substance cylindrique et coaxiale de l'organe rotatif, cet élément de transmission flexible étant pourvu d'un ressort de tension agissant sur lui entre l'ancrage d'une extrémité de l'élément flexible et son contact avec cette surface, tandis qu'une masse montée élastiquement (qui peut être la machine elle-même)
est disposée de façon à coopérer avec la partie de l'élément flexi- ble entre son autre extrémité et cette surface de telle manière que lors d'un déplacement de cette masse par suite de vibration, la distance effective entre cette autre extrémité et cette surface augmente et diminue alternativement; le ressort tendeur agit alors pour absorber le mou qui se produit dans l'élément flexible lors de la réduction de cette distance ce qui a pour effet que pendant l'augmentation subséquente de cette distance, la partie de l'élé- ment flexible qui couvre ce$le-ci produit sur cette surface, par suite du contact à friction, une force qui tend à faire tourner l'organe rotatif.
La surfaces cylindrique de l'organe rotatif peut avoir une gorge pour recevoir l'élément flexible et le terme cylindrique est censé comprendre cette forme à gorge, Pendant les périodes de vibration l'augmentation et la diminution de la distance mentionnée se font par une action répé- tée et l'on comprendra que si la vitesse de cette répétition, qui correspond à la fréquence de la vibration, est suffisamment élevée
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l'organe rotatif tournera. d'une manière continue en raison de- son inertie.
Ainsi si la force de traction (F) exercée par le ressort est supposée constante, comme cela se présente à peu près en pratique vu que l'amplitude du déplacement de la masse montée élastiquement est normalement faible, 1 application, de la théorie usuelle des transmissions, courroie montre que le. force résultante (R1) tendant à faire tourner. rotatif lors (l'une augmenta- tion de la distance considérée est donnée par la formule.
RI = Fe # - F tandis que la force résultante (R2).tendant à faire tourner l'organe 'rotatif (dans le sens opposé) lors de la diminution subsé- quente de cette distance est donnée,par
R2 = F - Fe # où est le coefficient de friction entre l'élément de transmission flexible et la surface cylindrique et 8l'angle de contact (en ra- dians) entre l'élément flexible et la surface cylindrique. par ce qui précède, on voit qu'il existe une notable différence entre ces forces résultantes et cornue elles a.gissent sur le même rayon il y aura une différence correspondante entre les couples res- pectifs ainsi, appliqués à l'organe rotatif;
par conséquent, pen- . dant les Péri deµ'de vibration, la rotation amorcée par la pre- , mière force résultante (R1) dans un sens continue à se prodùire dans ce sens aussi.longtemps ..que la vibration reste dans des limites prédéterminées d'amplitude et de fréquence, Pour assurer une rotation continue de cette manière, la force F du ressort doit évidemment être 'choisie, de façon que la force résultante R2 soit insuffisante pour arrêtera rotation produite par la force résultante Rl.
Oh a supposé dans ce qui précède que la constante teps du dispositif de tendon à ressort est plus courte que la constant. temps de la masse montée élastiquement ; s'il n'en est pas ainsi.
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la différence entre les forces résultantes Rl et R2 sera même plus grande.
. Ainsi qu'on le comprendra, la construction et le fonc- tionnement du dispositif dépendent d'un certain nombre de varia- bles telles que par exemple le rayon de,la surface cylindrique en contact avec l'élément flexible, l'inertie de l'organe rotatif, la force exercée par le ressort tendeur., l'angle de contact et le coefficient de frottement entre l'organe flexible et la surface cylindrique, et les caractéristiques de la monture élastique de la masse mentionnée. Le choix des valeurs pour ces variables n'est toutefois pas essentiel en regard de la différence relative- ment grande entre les forces résultantes tendant à faire tourner l'organe rotatif dans des sens opposés.
On comprendra que l'invention sera généralement em- ployée dans le cas où la machine est contenue dans une caisse d'emballage, mais il est clair qu'elle peut être appliquée aussi à une machine qui est simplement fixée, par exemple, au plancher d'un véhicule de transport.
Pour réaliser l'invention, la tension de l'élément flexible peut être produite en ancrant son extrémité appropriée par l'intermédiaire ,d'un ressort de la puissance nécessaire, ou bien on peut fair passera élément flexible sur une poulie, ou l'équivalent, soumise à l'action d'un ressort.dans le sens voulu ' pour appliquer la tension nécessaire.
Ainsi,qu'il a été'indiqué précédemment,. la masse montée élastiquement peut être constituée par la machine même, auquel cas il est à recommander que. l'extrémité-de l'élément flexible opposée à celle sur laquelle agit le ressort fixé entre la surface cylindrique et cette extrémité, soit fortement ancré à une struc- ture de support rigide sur laquelle la machine est montée élasti- quement, par exemple, une caisse d'emballage ou le plancher d'un véhicule de transport. En variante, la.machine peut être montée
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rigidement et cette extrémité opposée de l'élément flexible peut être ancrée à une masse séparée qui est portée par la structure de support d'une manière élastique par rapport à la machine.
Pour bien faire comprendre l'invention, deux formes d'exécution de celle-ci dans l'application à une machine dynamo- électrique seront décrites ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Fig, 1 représente schématiquement une forme d'exécution dans laquelle la machine constitue elle-même la masse montée élastiquement, et
Fig. 2 représente schématiquement une forme d'exécution où il est fait' emploi d'une masse s.éparée montée élastiquement.
Dans la forme d'exécution de la Fig. l, l'enveloppe 3 du stator d'une machine dynamo-électrique dont le rotor 4 est monté de façon à pouvoir tourner à l'intérieur du stator dans des roule- ments ou autres paliers analogues (non représentés), est fixée par exemple par des boulons sur une structure de support 1 qui peut notamment être constituée par le fond d'une caisse d'embal- 'lage ou le plancher d'un véhicule de transport. Des tampons, des coussins ou autres pièces élastiques analogues 2 sont intercalés entre l'enveloppe 3 du stator et la structure de support 1, de telle sorte que la machine estmontée élastiquement et peut en con- séquence, sous' l'action desvibrations verticales, s'élever et s'abaisser en un mouvement oscillatoire par rapport à la structurel.
Un élément de transmission flexible .(non rigide) 5 consti- tué par une courroie, un fil métallique, une corde, un ruban, un câble ou autre élément relativement inextensible et dont une extré- mité est directement ancrée à la structure 1 en un point A, passe en contact à friction autour de l'arbre 6 du rotor 4, sur lequel il est'de préférence enroulé hélicoïdalement sur au moins un tour complet, tandis qu'à son autre extrémité il.est ancré par l'inter- médiaire d'un ressort tendeur 7 à un point B de la structure 1,
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Au moyen de cette'disposition, si la machine est momen- tanément déplacée par rapport à la structure 1 en se rapprochant de celle-ci par suite d'une vibration ou d'un brusque soubresaut dans le sens vertical,
l'élément flexible 5 tend à prendre du mou autour de l'arbre 6 mais est tiré sur celui-ci par le ressort 7 de telle sorte que la tension est maintenue dans l'élément flexi- ble. Il en résulte que la longueur de la partie de l'élément flexible 5 entre le point A' auquel une de ses extrémités est fixée à la structure 1 et le point.C où il vient d'abord en contact avec l'arbre,6, se raccourcit. Par conséquent lorsque la machine reprend sa position initiale par rapport à la structure 1 ou qu'elle est déplacée d'une autre façon dans cette direction, l'élément flexible 5, par suite de son contact à friction avec l'arbre 6 produit sur l'arbre un couple qui fait tourner le rotor 4 d'une faible amplitude.
Ce déplacement vertical de la machine par rapport à la structure 1 se produit pendant les périodes de vibration d'une façon répétée et comme il a été dit précédemment, ceci donne lieu à une rotation continue du rotor par suite de son inertie propre, pourvu que l'amplitude et la fréquence de la. vibration se trouvent dans certaines limites imposées par les paramètres du dispositif dans n'importe quel cas particulier)et que la force exercée par le ressort 7 soit convenablement choisie.
Dans'la forme d'exécution. de la Fig. 2, où les pièces correspondant à celles de la Fig. 1 sont désignées par les mêmes chiffres de référence, l'enveloppe 3 du stator de..la machine n'est r plus montée élastiquement mais est dans cet exemple fixée rigide- ment, par exemple boulonnée, à la structure de support 1.
L'ex- trémité de l'élément de.transmission flexible 5 située à l'opposé de l'extrémité ancrée par l'intermédiaire du ressort tendeur 7 est cette fois fixée à un lourd bloc 8 ,fixé à la structure 1 avec intercalation d'une pièce élastique 9 de :
elle sorte que le bloc 8 constitue une masse montée élastiquement. ' Une vibration ou des
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chocs verticaux provoquent un déplacement vertical oscillatoire du bloc 8, de telle sorte que la distance entre celui-ci et le premier point de contact de l'élément flexible 5 avec l'arbre 6
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augmente et diminue a1ôFtZùWfi%tavsoeént Par éonsé comprendra facilement qu'on obtient un résultat semblable à celui de la disposition suivant la Fig, 1, dônnant lieu, comme il a déjà été expliqué, à une rotation continue du rotor
Au lieu de passer en contact à friction autour de l'ar- bre 6 comme dans les formes d'exécution représentées, il est évi- dent que l'élément flexible 5 pourrait passer'autour de n'importe quelle autre surface cylindrique'coaxiale du rotor 4;
cette sur- face peut par exemple être formée par une pièce cylindrique fixée temporairement à l'arbre 6 coaxialement à celui-ci pendant le transport de la machine.
On se rendra compte que cette invention non seulement réduit la détérioration des paliers ou roulements des machines qui sont actuellement expédiées complètement montées, mais permet aussi de transporter toutes montées les grandes machines dont les organes rotatifs sont actuellement expédiés séparément..
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