Procédé de réglage d'une machine et régulateur pour la mise en #uvre de ce procédé. On sait que les régulateurs aceéléro- tachymétriques, actuellement connus, pré sentent en régime perturbé l'inconvénient suivant:
D'une part, pour bénéficier, dans la plus grande mesure, de l'influence stabilisatrice extrêmement favorable de l'accéléromètre, on est conduit à figer @à une valeur importante le rapport de l'action des organes accéléro- métriques à l'action des organes tachymétri- ques, en d'autres termes, ià adopter un fort dosage accéléro-tachymétrique.
D'autre part, en agissant de la sorte, on allonge inéluctablement le temps de retour au régime, après une perturbation. En effet, plus le dosage accéléro-tachymétrique est grand, plus faible est la valeur de l'accélé ration
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da) (effet aecélérométrique), posi tive ou négative, qui suffit à équilibrer, au point de vue du réglage, tel écart relatif de vitesse do) (effet tachymétrique), négatif ou positif.
Autrement dit, par le jeu du régu lateur, la courbe de l'écart de vitesse, en. fonction du temps, présente pour telle valeur dudit écart, une tangente d'autant moins inclinée (sur l'horizontale) que le dosage accéléro-tachymétrique est important; le rétablissement de la vitesse de régime est dés lors retardé dans le temps. Pour raccourcir le temps de retour au régime, après une per turbation, il faut donc au contraire diminuer le dosage accéléro-tachymétrique.
Entre ces deux tendances vers des buts, également importants: la stabilité du réglage et une durée du retour au régime aussi courte que possible, les régulateurs accéléro-tachy- métriques actuellement connus n'offrent pas d'autres possibilités que celle de choisir un moyen terme.
On est ainsi conduit dans des cas où, du fait de conditions de réglage dif ficiles, l'obtention de la stabilité exige l'adoption d'un dosage accéléro-tachymétrique de valeur élevée, là sacrifier l'avantage d'un retour au régime rapide.
Cet inconvénient est surtout marqué lors d'une perturbation provoquée par une brus que augmentation de la charge appliquée à la machine dont le régulateur considéré doit commander l'organe de réglage de la puis- sance (par exemple le vannage d'une turbine hydraulique). Ladite perturbation se traduit en effet par un écart négatif de la vitesse; sa correction nécessite une accélération posi tive, dont la valeur est déterminée par le do sage accéléro-tachymétrique du régulateur.
Une perturbation provoquée par une brusque diminution à zéro de la charge produit un écart positif de la vitesse, dont la correction nécessite une accélération négative (ralentis sement); mais, contrairement à. ce qui a lieu dans la première éventualité, la valeur de cette accélération est souvent limitée, du fait de l'inertie des masses tournantes, à une va leur plus faible que celle qu'imposerait le dosage accéléro-tachymétrique du régulateur, et ce sont les couples des frottements divers qui parfois règlent seuls l'allure du ralen tissement.
Enfin, cet inconvénient d'un lent retour au régime apparaît d'autant mieux quand ou considère une perturbation ayant provoqué un écart de vitesse dépassant, en valeur, ce lui correspondant à. l'effet tachymétrique maximum, c'est-à-dire celui au delà duquel l'effet tachymétrique, sur le jeu du régula teur, n'augmente plus. On sait que le régu lateur règle alors ù accélération constante: positive si l'écart de vitesse est négatif, ou négative si l'écart de vitesse est positif.
La, valeur de cette accélération limite est définie par celle du dosage accéléro-tachymétrique, et: elle est d'autant plus faible que ce dosage est important, ce qui retarde par conséquent le retour au régime. La courbe de l'écart de vitesse, en fonction du temps, se présente dès lors selon le tracé a de la fi-. 1, tandis qu'avec un plus faible dosage a.ccéléro-tachy- métrique, elle pourrait prendre la, forme b assurant un retour au régime plus rapide.
La présente invention a pour objet un procédé de réglage de la vitesse d'une ma chine, dans lequel on utilise les actions com binées d'un tachymètre (détecteur de l'écart de vitesse) et d'un accéléromètre (détecteur de l'accélération) et qui élimine l'inconvé- rient cité plus haut, par le fait qu'on modi fie le rapport des actions de l'accéléromètre (effet accélérométrique) et du tachymètre (effet tachymétrique), sur les organes de ré glage de la machine, aussi longtemps que la vitesse de la machine s'écarte de la vitesse de régime, au delà d'une valeur déterminée arbitrairement, et ce au moins pour des écarts négatifs de la vitesse,
c'est-à-dire pour des vitesses de la machine inférieures à la vitesse de régime.
Dans l'application de ce procédé, la va leur de l'écart-limite de vitesse, au delà, du quel l'action de l'accéléromètre (effet accéléro- métrique) est modifiée, peut être aussi petite que l'on désire.
La modification de l'effet aecélérométrique, qui s'exerce dans le sens d'une diminution du dosage accéléro-tachy- métrique, par valeurs absolues croissantes de l'écart de vitesse, peut être continue ou dis continue; elle peut aller jusqu'à la réalisation d'un dosage minimum, atteint pour telle autre valeur absolue de l'écart de vitesse et restant au delà constant.
Ce dosage minimum peut correspondre à la suppression complète de l'action de l'accéléromètre (effet accéléro- métrique nul et dosage aceéléro-tachymétri- que, en conséquence, également nul), et le ré <B>glage</B> devient dès lors uniquement tachymé- trique.
Le régulateur accéléro-tachymétrique, pour la. mise en oeuvre du procédé, comporte un tachymètre et un accéléromètre, qui peu vent être tous deux de types quelconques mé caniques ou électriques, agissant simultané ment sur les organes de réglage de la ma chine.
Ce régulateur se distingue des régu lateurs accéléro-tachymétriques connus par le fait qu'il présente des moyens permettant de modifier le rapport des actions de l'accéléro- mètre et du tachymètre, c'est-à-dire de modi fier le dosage accéléro-tachymétrique, aussi longtemps que la vitesse de la machine w régler s'écarte de la vitesse de régime au delà d'une valeur déterminée arbitrairement, et ce au moins pour des écarts de vitesse négatifs, c'est-à-dire pour des vitesses de la machine inférieures à la vitesse de régime.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemples, deux formes d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et une variante.
La fig. 1 est un diagramme de réglage d'une machine; La fig. 2 est une vue schématique d'une première forme d'exécution; La fig. 3 est une vue en plan d'une se conde forme d'exécution; La fig. 4 est une vue en coupe partielle montrant une variante.
La fig. 2 illustre schématiquement le procédé de réglage. Sur cette figure sont re présentés les deux détecteurs: le tachymètre T ou détecteur d'écart de vitesse, et l'accé- léromètre A ou détecteur d'accélération. Ces deux détecteurs, tous deux de types connus (mécanique, électrique, magnétique, etc.), comportent chacun un organe Ba, respective ment Rt, créant un effort antagoniste repré senté, à titre d'exemple, sous forme d'un res sort.
Grâce @à l'intervention de cet effort anta goniste, dont la valeur est fonction du dépla cement du manchon Ma, respectivement Nt, de chacun des détecteurs, l'élongation des mouvements des manchons comptée: a) pour le tachymètre à partir de la position correspondant à la vitesse normale, b) pour l'accéléromètre, à partir de la posi tion correspondant à l'accélération nulle, donne: <I>a j</I> pour le tachymètre, la mesure de l'écart de vitesse, b) pour l'accéléromètre, la mesure de l'accé lération.
La conjugaison des actions des deux dé tecteurs<I>A</I> et<I>T</I> est représentée, toujours @à titre d'exemple, par un balancier b, relié en un point intermédiaire c à une bielle d de commande de la tige du tiroir e de distribu tion d'huile sous pression au servomoteur du régulateur, non figuré sur le dessin. Il est évident que la conjugaison des actions des deux détecteurs sur les organes de réglage de la machine peut être réalisée par tout dis- positif connu, mécanique, électrique, pneu matique, etc.
Pour modifier, en fonction de l'écart de vitesse, le rapport des actions de l'accéléro- mètre (effet accélérométrique) et du tachy mètre (effet tachymétrique) sur les organes de réglage de la machine, c'est-%à-dire pour modifier le dosage accéléro-tachymétrique, on peut entre autres utiliser les moyens de réglage suivants:
10 Eloigner (diminution du dosage) ou rapprocher (augmentation du dosage) le point intermédiaire c du manchon Ma, de l'accéléromètre, ceci de manière !à changer l'échelle des effets du déplacement de ce manchon sur le tiroir e et, par conséquent, sur la distribution d'huile.
20 Augmenter (diminution,du ,dosage) ou diminuer (augmentation du dosage) la pente de la loi de l'effort antagoniste de l'accéléro- mètre, autrement dit augmenter ou diminuer l'inclinaison de la caractéristique de son res sort Ra, ceci de manière à changer l'échelle de la mesure de l'accélération donnée par les déplacements <B>du'</B> manchon Ma.
30 Modifier, soit dans un sens (diminu- tion du dosage), soit dans l'autre (augmën= tation du dosage), la valeur de l'effort anta goniste de l'accéléromètre, autrement dit tendre ou détendre son ressort Ra, ceci de manière à changer de position le zéro de l'échelle de la mesure de l'accélération don née par les déplacements du manchon Ma.
L'application de ce troisième moyen ne peut être envisagée qu'en dehors du régime de vi tesse normale, car, au cas contraire, il ten drait à établir, pour ladite vitesse, une cer taine accélération positive ou négative, c qui serait incompatible avec un processus oor- rect de réglage.
40 Agir sur la loi de l'effort antagoniste du tachymètre, des mêmes manières, dans les mêmes buts et sous les mêmes réserves que ceux exposés aux paragraphes 20 et 30 ci- dessus, pour l'accéléromètre.
On a déjà proposé d'utiliser le moyen 10 pour modifier automatiquement le dosage açcéléro-tachymétrique, en fonction du degré d'ouverture du vannage de la machine. Ce moyen peut également être utilisé pour effec tuer à la main la modification du dosage. Mais selon le procédé faisant l'objet de la présente invention, le déplacement du point intermédiaire c et, par conséquent, la modi fication du dosage accéléro-tachymétrique, sont effectués en fonction de la valeur ab solue de l'écart de vitesse, ceci dans le sens d'une diminution du dosage pour des valeurs absolues croissantes de l'écart de vitesse.
A cet effet, la position du point c est détermi née par une tringle s dont les déplacements sont commandés par les écarts de vitesse de la machine.
Grâce à ce procédé de réglage, on peut 'à la fois s'assurer des deux avantages dési rés, à savoir: a) dans la gamme des petits écarts de vitesse on la recherche de la stabilité est. pré pondérante, de l'avantage d'un fort dosage accéléro-tachymétrique, permettant de béné ficier au maximum de l'influence stabilisa trice extrêmement favorable de l'accéléro- mètre;
b) au cours des grands écarts de vitesse, alors que la. recherche d'un retour rapide au régime est prépondérante, de l'avantage d'un faible dosage accéléro-tachymétrique, permet tant l'établissement d'une accélération posi tive ou négative de valeur importante.
La fi-. 3 montre, schématiquement et à titre d'exemple, une variante d'exécution d'un régulateur accéléro-tachy métrique selon l'in vention, dans lequel la conjugaison des ac tions des deux détecteurs est réalisée hydrau- liquement par variation du rapport des débits de deux orifices.
Cette figure représente une vue schéma tique d'un régulateur, pourvu d'un tachy mètre et d'un accéléromètre mécaniques, vue pour un observateur regardant dans l'axe de rotation du système. Le régulateur est sup posé être un régulateur du type décrit au brevet suisse no<B>100032,</B> qui comporte un arbre 1 dont la vitesse est toujours propor tionnelle à celle de la, machine à régler. Cet arbre 1 entraîne dans sa rotation un tachy- mètre, un accéléromètre et un canal 5. Le tachymètre est un tachymètre à force centri fuge dont la palette 2, entraînée en rotation par l'arbre 1, règle le débit d'un orifice 7.
L'accéléromètre est constitué par une masse volant 3 reliée mécaniquement à l'ar bre 1 par l'intermédiaire de bras élastiques 4, et qui règle le débit d'un orifice 8.
Le canal 5 est relié de façon connue à un relais hydraulique (non représenté) par une conduite 6. La pression régnant dans la conduite 6 est réglée par le débit des orifices 7 et 8, c'est-à-dire en fonction de l'écart de vitesse et de l'accélération de la machine. Une augmentation de cette pression provoque une ouverture du vannage de la machine, soit une augmentation du couple moteur. Une di minution de cette pression provoque une fer meture du vannage de la machine, soit une diminution du couple moteur.
Un bras 9 portant une masse auxiliaire 10 soumise à l'action d'un ressort 11, est ar ticulé en 12 sur la masse 3 de l'accéléro mètre.
Ce bras 9 porte un nez 13 destiné à venir s'appuyer sur la paroi extérieure du canal 5. Le déplacement angulaire du bras 9 est limité par des arrêts 14 et 15.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Lorsque la machine tourne à sa vitesse de régime, le régulateur est entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre. La force centrifuge a;issant sur la masse 10 contre l'action du ressort 11 amène le bras 9 au contact de l'arrêt 14. Dans cette position extrême, la masse 10 et son ressort 11 sont sans effet sur le jeu de l'accéléromètre dont l'effort antagoniste est produit, en cas d'ac célération, par le seul effort de flexion des bras élastiques 4.
Si, pour une cause quelconque, la vitesse de la machine diminue, la force centrifuge agissant sur la masse 10 diminue aussi, et si la vitesse de la machine tombe en dessous d'une certaine valeur déterminée arbitraire ment, l'action du ressort 11 devient prépon- dérante. Le bras 9 quitte l'arrêt 14, et le nez 13 vient s'appuyer sur le canal 5.
A partir de ce moment, et du fait du contact du nez 13 avec le canal 5, la position de la masse 10 dépend alors du déplacement de l'accéléromètre (déplacement angulaire entre la masse volant 3 et son arbre 1 ou distance entre ladite masse et le bord de l'orifice 8), en d'autres termes, de l'accéléra tion mesurée par ce détecteur. Pour une vi tesse déterminée (plus faible que celle ayant amené le bras 9'ù quitter son arrêt 14), l'effort antagoniste de l'accéléromètre est produit, non seulement par l'effort de flexion des bras élastiques 4, mais aussi par la frac tion de l'effort développé par le ressort 11 qui n'est plus équilibrée par la force centri fuge agissant sur la masse 10.
En conséquence, la valeur de l'effort an tagoniste de l'accéléromètre est modifiée, par rapport -à ce qu'elle était quand l'effort du ressort 11 était totalement équilibré par la force centrifuge agissant sur la masse 10, et la loi de cet effort antagoniste, en fonction du déplacement de l'accéléromètre, devient plus raide par l'intervention de l'effort sup plémentaire correspondant -à la partie de l'ef fort développé par le ressort 14 qui n'est plus équilibrée par la force centrifuge agissant sur la masse 10.
Ces deux actions se tradui sent par le changement de position du zéro de l'échelle de la mesure de l'accélération et par la modification de ladite échelle, soit par la réalisation des moyens ,de réglage 30 et 20 cités plus haut.
En outre, l'importance des effets dus à l'application de ces deux moyens de réglage croît au fur et à mesure que la vitesse baisse, car augmente alors également la valeur de la fraction de l'effort développé par le res sort 11 qui n'est plus équilibrée par la force centrifuge agissant sur la masse 10, force qui décroît.
En résumé, le jeu de la ,masse 10 et -de son ressort 11 produit bien, selon les moyens de réglage 30 et 20,ci-dessus exposés, une modifi cation du dosage accéléro-tachymétrique et, conformément au procédé de réglage faisant l'objet de la présente invention,
cette modifica tion du dosage -a#ccéléro-tacliymétrique inter vient ù partir d'une valeur de l'écart de vitesse déterminée arbitrairement et est ensuite f onc tion de l'écart de vitesse, en ce sens que plus la vitesse est faible, plus la valeur du dosage est réduite.
Au contraire, plus la vitesse se rapproche de sa valeur normale, plus le do sage accéléro-tachymétrique croît, jusqu'à re trouver sa valeur maximum, favorable à l'ob tention de la stabilité, lorsque la force cen trifuge agissant sur la masse 10 équilibre entièrement l'effort du ressort 11 et fait bu ter le bras 9 contre son arrêt 14.
Un second bras 16, portant une masse auxiliaire 17 soumise à l'action d'un ressort 18, est articulé en 19 sur la masse 3. L'am plitude du mouvement de la masse auxiliaire 17 est limitée par des arrêts 20 et 21. Le bras 16 porte un nez 22 destiné à venir s'ap puyer sur le canal 5. Le ressort 18 est prévu de manière qu'à, la vitesse normale de la ma chine, son action soit prépondérante par rap port à celle de la force centrifuge agissant sur la masse 17.
Dès que la vitesse de\ la machine dépasse une valeur déterminée arbi trairement, la force centrifuge devient pré- pondérante, et .le nez 22 vient s'appuyer sur le canal 5.
Cette masse auxiliaire 17 agit dès lors de la même façon que la masse auxi liaire 10, avec la seule différence que l'effort supplémentaire, qui vient augmenter l'effort antagoniste de l'accéléromètre, ne provient plus de la fraction de l'effort du ressort, qui n'est plus équilibré par la force centrifuge;
mais de la fraction de la force centrifuge qui n'est plus équilibrée par la tension du ressort. L'action de la masse auxiliaire 17 modifie donc également le dosage accéléro- tachymétrique à, partir d'une valeur de l'écart de vitesse déterminée arbitrairement, en fonction de l'importance de l'écart de vi tesse, mais dans le sens l'une diminution @du dosage, par valeurs croissantes de l'écart de vitesse.
Il est à remarquer que la deuxième masse auxiliaire 17 n'est pas toujours nécessaire, eu égard à la remarque.faite plus haut sur la différence existant entre les conditions de ralentissement de la machine à régler, telles que l'imposerait le dosage accéléro-tachymé- trique adopté, et celles que produit parfois l'effet de l'inertie des masses tournantes frei nées par les couples de frottement.
La fig. 4 représente une variante, qui peut par exemple être appliquée lorsque la modification du dosage accéléro-tachymétri- que doit n'être effectué que pour des valeurs de la vitesse inférieures à la vitesse normale, et non pour des valeurs supérieures.
Un piston 23 est monté à l'intérieur du canal 5; ce piston est chargé par un ressort 24. Lorsque la vitesse baisse au-dessous d'une valeur fixée arbitrairement, l'action du res sort 24 devient plus forte que la force cen trifuge qui agit sur le piston 23.
Ce dernier avance alors dans le canal 5 et y crée un étranglement de l'écroulement par l'orifice 8 en l'obturant progressivement; l'effet de cet étranglement s'ajoute à celui de l'étrangle ment de l'orifice d'échappement 8 provoqué par la masse valant 3, de l'accéléromètre. Ici, ce n'est donc pas l'échelle de la mesure de l'accélération, par les déplacements de l'accé- léromètre, qui est modifiée, mais, ce qui re vient au même, l'échelle des effets de ces déplacements sur la valeur de la pression d'huile du relais hydraulique (non représenté) auquel conduit le canal 6,
ce qui est une variante d'application du moyen @de réglage cité sous chiffre 1 ci-dessus. Le dosage accé- léro-tachymétrique est donc encore modifié à partir d'une valeur de l'écart de vitesse déterminée arbitrairement, et ceci en fonction de l'importance de cet écart.