CH101027A - Procédé d'équilibrage des forces et des couples d'inertie perturbateurs qui se développent dans un moteur à deux temps pourvu de ventilateurs Root. - Google Patents

Description

  Procédé     déquilibrage    des forces et des couples d'inertie perturbateurs qui se  développent dans un moteur<B>à</B> deux temps pourvu de ventilateurs     Root.       La présente invention a pour objet un.  procédé d'équilibrage des forces et des couples  d'inertie perturbateurs qui se développent  dans un moteur<B>à</B> deux temps pourvu de  ventilateurs     Root.     



  Suivant ce procédé, on utilise les roues  des ventilateurs, dont l'une est directement  commandée par l'arbre moteur, pour réaliser  l'équilibrage du moteur en déséquilibrant de  certaines valeurs, d'une part, l'arbre du mo  teur et, d'autre part, la roue qui tourne en  sens inverse de celui-ci et en séparant d'une  certaine distance les axes de ces deux pièces.

    Au dessin annexé:  La     fig.   <B>1</B> représente la coupe schématique  d'une machine du type monocylindrique par  un plan contenant     Faxe        Ox    du cylindre et  normal<B>à</B> l'axe de rotation dont la trace est  en<B>0;</B>  Les     :fig.    2 et<B>3</B> représentent des schémas  théoriques, et  <B>- -</B>La     fig.    4 une disposition de roues propres  <B>à</B> réaliser l'équilibrage;

      Les     fig.   <B>5</B> et<B>6</B> représentent,<B>à</B> titre  d'exemple, en coupe longitudinale et en coupe  transversale,     pàr    la ligne     X-X    de la     :fig.   <B>5,</B>  une forme d'exécution d'un moteur<B>à</B> deux  temps pourvu de ventilateurs     Root,    dans la  quelle les roues des ventilateurs sont utilisées  pour réaliser le procédé d'équilibrage suivant  la présente invention; cette forme d'exécution       du    moteur est<B>à</B> deux cylindres dont les       pistonq    sont accouplés par les bielles<B>à</B> deux  manetons non décalés.  



  Dans<U>la</U> machine représentée schématique  ment<B>à</B> la     fig.   <B>1,</B> le piston est figuré en P,  la bielle en<B>A</B><I>B,</I> la manivelle en<B>-à 0.</B> Les  mouvements alternatifs imprimés<B>à</B> ces pièces  mobiles donnent naissance<B>à</B> chaque instant  <B>à</B> des forces d'inertie. On désigne par<I>X Y</I>  les composantes suivant les axes de coordon  nées     Ox,        Oy    de la résultante F de ces forces.  



  D'autre part, cette résultante F ne pas  sant en général pas par le point<B>0,</B> donne  naissance<B>à</B> un couple d'inertie<B>G</B> dont l'axe  est perpendiculaire au plan de la figure.      Les composantes<I>X Y</I> de la force<I>F</I> et  le couple<B>G</B> sont nécessairement des     foric-          tions    périodiques du temps; on sait qu'on  petit représenter de telles fonctions par une  somme de fonctions sinusoïdales de fréquence  croissante de la forme.  



  <B>A</B>     sin    2<B><I>7</I></B>     nt   <B><I>+</I></B> B     sin    4<B><I>z</I></B>     nt   <B><I>+</I> C</B>     sin   <B>6<I>-</I></B>     îît     où n représente la fréquence de la  machine, c'est-à-dire son nombre de tours  par seconde.

   La théorie montre que dans les  conditions de la pratique les termes de fré  quence supérieure<B>à</B> celle du moteur sont le  plus souvent négligeables et que<I>X Y<B>G</B></I>  peuvent s'exprimer par des équations de la  forme:       X#4z2n1   <B>À</B>     sin        2ziit          Y==    4     ,r2   <B>-</B>     î#,2        B        sin    2<B>-</B>     iit     2<B>72</B> 1,12  <B>C</B>     sin    2     z.        îît     dans lesquelles les coefficients<B><I>A</I></B><I> B<B>C</B></I> ne<B>dé-</B>  pendent que des dimensions,

   des masses et  de la forme des pièces en mouvement.  



  Lorsqu'on cale sur l'arbre de la machine  une masse additionnelle excentrée le, mouve  ment de rotation de cette masse ne développe  aucun couple, mais fait apparaître une force  d'inertie supplémentaire, dont les composantes       XI   <I>Y'</I> suivant     Ox   <I>01</I> sont deux fonctions  <B>y</B>  sinusoïdales de fréquence<B>N,</B> et de même  amplitude     (fig.    2). On peut     chois-Ir    la masse  de ce contrepoids et le caler de façon<B>à</B> faire  constamment équilibre<B>à</B> la force d'inertie X  développée par la machine suivant l'axe du  cylindre; mais on voit que la composante Y',       que    l'on aura fait apparaître en même temps,  ne pourra pas équilibrer la composante Y.

    Quant au couple il n'aura pas été modifié.  Une masse additionnelle excentrée ne peut  donc permettre de réaliser un équilibrage  suffisant.  



  Mais, si autour d'un axe auxiliaire<B>01,</B>  fixe par rapport au bâti de la machine, paral  lèle<B>à</B> l'axe de l'arbre de la machine et situé  dans le plan de symétrie passant par cet axe  et celui du cylindre, on dispose une deuxième  masse additionnelle et qu'on la fasse tourner  <B>à</B> la même vitesse que la première, mais en  sens inverse, le mouvement de rotation de  ces deux masses développe des forces d'inertie    et un couple     qui    permettent, grâce<B>à</B> leur  position de calage et aux dimensions qu'on       leur#donne,    de réaliser l'équilibrage complet  de la machine.  



  On admet     (fig.   <B>3)</B> que     jë    est la masse  additionnelle montée sur l'arbre de la machine,  <B>à</B>     nue    distance     ol,    de l'axe<B>0</B> et que     #a1    est  la deuxième masse additionnelle tournant  autour de l'axe auxiliaire<B>0' à</B> une distance 102  de celui-ci. On désigne par h la distance qui  sépare les deux axes<B>0 01.</B> La masse p<B><U>.</U></B>  tourne dans le sens de la flèche 2, la     masseal     dans le sens de la flèche<B>1.</B>  



  La première masse développe les forces  d'inertie     XI   <I>Y',</I> appliquées en<B>0,</B> la seconde  les forces X\ Y' appliquées eu<B>01;</B> en calant  convenablement<B>0</B> par rapport<B>à</B>     Ië,    on peut  faire en     soi-te    que     X'    soit constamment diri  gée dans le même sens que     XI;    la     coni-          posante    Y' sera alors dirigée constamment  en sens inverse de Y'.

   On pourra déterminer       IU   <B>1 P 1</B> et<B>a'<I>p\</I></B> de façon que les composantes       XI   <B><I>+</I></B><I> X2; Y'<B>-</B></I> Y' des forces d'inertie  dues aux niasses additionnelles fassent respec  tivement équilibre<B>à</B> tout moment aux forces  d'inertie<I>X Y</I> développées par les pièces  mobiles de la machine.  



  D'autre part, la rotation des masses addi  tionnelles fait apparaître un couple d'inertie  <I>h</I> Y2; on peut choisir h de façon que ce  couple additionnel fasse équilibre au couple  d'inertie de la, machine.  



  On voit ainsi que l'emploi de cette deuxième  masse additionnelle permet d'assurer com  plètement l'équilibrage de la machine.  



  L'équilibrage peut être réalisé pratiquement  de la façon suivante:  Deux roues (ou deux séries de roues)  d'engrenages, du même rayon sont montées  respectivement sur les arbres<B>0</B> et<B>01;</B> les  masses     #a'    et     #u2    sont respectivement calées  sur chacune de ces roues,<B>à</B> une certaine  distance de l'axe     (fig.    4).  



  Le môme résultat peut aussi être obtenu  en déséquilibrant lune des roues par rapport  <B>à</B> l'autre, par exemple au moyen d'évidements  pratiqués dans l'une d'elles.      C'est de cette dernière manière qu'est  réalisé le procédé dans l'exemple représenté  sur les     fig.   <B>5</B> et<B>6.</B>  



  Dans ce moteur<B>à</B> deux: temps, aux deux  extrémités de     J'arbre,   <B>à</B> une distance égale  du plan de symétrie perpendiculaire<B>à</B> l'arbre  sont placés deux ventilateurs du type     Root,     servant<B>à</B> refouler l'air dans les cylindres.  Dans chacun de ces ventilateurs la roue 21  calée sur l'arbre 22 du moteur et, par suite,  tournant dans le même sens et avec la même  vitesse que celui-ci, engrène avec la roue<B>23</B>  calée sur     farbre    auxiliaire 24, parallèle<B>à</B>  l'arbre moteur, monté dans le même plan  vertical, dans des paliers fixes du bâti.

    L'arbre 24 est mû par l'arbre 22 au moyen  de l'engrenage<B>28, 27.</B> La roue<B>23</B> est     dès-          équilibrée    au moyen d'un évidement     con-          venablenient    calculé. Les masses excentrées<B>26</B>  montées sur l'arbre moteur jouent le rôle de  la masse additionnelle a' de la théorie pré  cédente. La roue évidée<B>9-3</B> joue le rôle de  la masse     #a2.    De plus, on choisit la distance h  qui sépare l'axe de cette roue de l'axe moteur  de telle façon que le couple développé par  ces deux groupes de masses, tournant en sens  inverse, équilibre, comme il a été expliqué,  le couple d'inertie<B>G.</B>  



  Cette     foi-me    de réalisation n'est indiquée  qu'à titre d'exemple. Le procédé que     Fon     vient d'exposer permet d'équilibrer les forces  et couples d'inertie de fréquence n, les seuls  qui, dans la pratique, aient un effet pertur  bateur important. Dans le cas, où     Pon    vou  drait équilibrer aussi des forces et couples de  fréquence multiple de la fréquence fonda  mentale     n.,    on le pourrait également par des  moyens analogues.

   S'il s'agit, par exemple,  de forces<I>X Y</I> et d'un couple<B>G</B> de fréquence    2n, il suffit de disposer deux nouvelles masses  additionnelles, l'une tournant autour de l'arbre  de la machine et dans le même sens avec  une vitesse double de celle-ci; l'autre tour  nant avec<B>la</B> même vitesse, mais en sens  inverse autour d'un axe auxiliaire, parallèle  au premier et placé<B>à</B> une distance déter  minée de celui-ci; le résultat s'obtiendra au  moyen de jeux d'engrenages.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé d'équilibrage des forces et des couples d'inertie perturbateurs qui se dévelop pent dans un moteur<B>à</B> deux temps pourvu de ventilateurs Root, caractérisé en ce qu'on utilise les roues des ventilateurs, dont l'une est directement commandée par l'arbre moteur, pour réaliser l'équilibrage du moteur en dés équilibrant de certaines valeurs, d'une part, l'arbre du moteur et, d'autre part,

   la roue q m <B>1</B> tourne en sens inverse de celui-ci et en séparant d'une certaine distance les axes de ces deux pièces. SOUS-REVENDICATIONS: <B>1</B> Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on réalise le déséquilibrage au moyen de masses additionnelles disposées sur les parties en question.

   2 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on réalise le déséquilibrage de la roue qui tourne en sens inverse de l'arbre, au moyen d'évidements pratiqués dans cette roue.