CH237544A - Dispositif comprenant une partie mobile qui, sous l'influence d'un choc ou d'une surcharge, est destinée à être déplacée par rapport à une partie fixe du dispositif en surmontant l'action d'une résistance élastique tendant à ramener cette partie mobile à sa position de repos initiale. - Google Patents

Description

  Dispositif comprenant une partie mobile qui, sous     l'influence    d'un choc ou d'une sur  charge, est destinée à être déplacée par rapport à une partie     fixe    du dispositif en sur  montant l'action d'une résistance élastique tendant à ramener cette partie mobile à sa  position de repos initiale.

      La     présente        invention,    due à     14I.    Pierre       Audemar,    a pour objet un     .dispositif    com  prenant une partie mobile qui, sous l'in  fluence -d'un choc ou d'une surcharge, est  destinée à être     déplacée    par rapport à une  partie fixe du dispositif en     surmontant    l'ac  tion d'une résistance     élastique    tendant à ra  mener     cette    partie     mobile    à sa     position    -de       repos        initiale.    Ce dispositif pourrait, par  exemple,

   constituer une     suspension.    L'inven  tion a pour objet de réaliser dans un dispo  sitif .de     ce        genre    un amortissement tel que la  vitesse de la     partie    mobile,     lorsqu'elle    re  vient vers sa position de repos initiale après  avoir subi un     certain    déplacement à partir     ,de          cette    position de repos en     surmontant    la ré  sistance élastique, soit sensiblement nulle au  moment où cette     partie    mobile atteint     cette     position de repos à la fin de cette course     -(le     retour,

   afin     d'éviter    qu'elle dépasse cette po-         sition    de     repos    lors de ce mouvement de  retour.  



  Le dispositif     selon.    l'invention est agencé       dans        ce    but de façon telle qu'une     force     agisse sur la partie mobile, de manière à  freiner son     mouvement    de retour vers sa  position de repos     initiale,        aussitÔt    que cette       partie    mobile, après avoir terminé la course  pendant     laquelle    elle surmonte la résistance       élastique,        commence    en sens contraire la  course qui la ramène     vers-    sa position     @de     repos initiale,

   l'intensité de cette force     restant     constante pendant toute cette course de re  tour de la     partie    mobile et     éhant    proportion  nelle à     l'amplitude    -du déplacement     que        cette     partie     mobile    subit     par    rapport à la     partie     fixe à     partir    de sa     position    de repos initiale  en     surmontant    la résistance     .élastique.     



  La résistance     élastique    .pourrait être  créée par     un"réssort        à-flexibilité    .constante ou .  bien par un=     cdispositif        pneumatique.    \      La figure     unique    du dessin représente,  à titre d'exemple,     une    forme d'exécution du       dispositif    selon l'invention, constituant une  suspension     amortie.     



  Le dispositif représenté comprend une       partie    mobile 1 suspendue par rapport. à une  partie fixe 2. La suspension est réalisée au  moyen d'un ressort à flexibilité constante 3.       La        partie    1     porte    un organe de forme géné  rale cylindrique 4, tandis que la partie fixe 2  porte un organe 5 pénétrant dans l'organe 4,  lequel     coulisse    sur     cet    organe 5. L'organe 4       présente    à sa partie inférieure un     cylindre,    6.  à l'intérieur duquel coulisse un piston 7 pré  senté par l'organe 5.

   L'extrémité inférieure  ,du     cylindire    6 est fermée par un     couvercle    8       coulissant    d'une façon étanche sur une partie       cylindrique    de l'organe 5 au moyen d'un  presse étoupe 27. De     cette    façon, il est formé  entre ce couvercle 8 et la. surface inférieure  du     piston    7 une chambre de volume varia  ble 9. L'espace intérieur de l'organe 4 est  rempli de     liquide    introduit par un orifice 10  situé à la     partie    supérieure de cet organe 4.

    Dans le piston 7 sont ménagés des passages  11 munis de clapets 12 organisés de telle ma  nière que le liquide qui remplit la partie in  férieure de l'organe 4 puisse passer libre  ment -dans la chambre 9 lorsque     l'organe    4       descend    avec la partie     mobile    1, le piston 7  restant immobile. Par conséquent, lorsque la,       partie    mobile 1 descend et que le volume de  la chambre 9 augmente, le liquide vient rem  plir librement     cette    chambre.  



  Par contre, lorsque la partie mobile 1 (et  l'organe 4) remontent, le liquide ne peut plus  passer en sens     contraire    par les     passages    11.  La     sortie    du liquide de la chambre 9 n'est  possible qu'à travers un passage central 13  ménagé     dans    le     piston    7 et communiquant  avec la chambre 9 par des passages 14. Le  passage 13 est     fermé    par une bille 15 montée  dans la partie inférieure d'une pièce mobile       16a    coulissant librement dans un alésage cy  lindrique 5a de l'organe fixe 5. Dans cet  alésage 5a coulisse également un piston 16  muni     d'une    tige 18.

   La     pièce    16a est percée       d'orifices    28     qui        mettent,    par les passages    29, l'espace situé entre     cette        pièce    16a et le       piston    16 en     communication    avec     l'espace     situé     au-dessus    de la chambre 9 et     compris     entre la paroi extérieure de l'organe 4 et l'or  gane 5. Entre le     piston    16 et la     pièce    16a  est interposé un ressort de     compression    17.

    La, tige 18 du piston 16     coulisse    d'une     façon          étanche    dans une partie rapportée 5c de l'or  gane 5     qui    ferme l'extrémité supérieure de  l'alésage 5a, de telle sorte qu'il soit formé  au-dessus du piston 16 une deuxième cham  bre de volume variable 19. Cette chambre  communique avec     l'espace    situé     au-dessus    de  la chambre 9 et compris entre la paroi exté  rieure de l'organe 4 et l'organe 5 par un  passage 20 muni d'une     soupape    à bille 21     sur     laquelle vient agir une tige     portée    par une  soupape 22.

   Une troisième chambre à volume  variable 23 se trouve formée entre la face  supérieure 30 d'un piston 5b présentée par       la    partie     rapportée    5c de l'organe 5 et le fond  31 d'un cylindre 32 ménagé dans l'organe 4,  et à l'intérieur duquel     coulisse,    d'une     façon     étanche,     ce    piston 5b. Un espace annulaire  est laissé entre la paroi extérieure de l'organe  4 et la paroi du cylindre 32. La chambre 23  communique avec un     espace    de l'organe 4  situé     au-dessus    du cylindre 32 par une série  de passages 24 munis de clapets 25.

   Enfin,  une tige 26     est    vissée d'une manière réglable  dans un orifice axial de     l'organe    4 et     est    des  tinée à s'engager dans la partie supérieure de     i     l'alésage axial de la partie     rapportée    5c dans  lequel coulisse la tige 18.    Le fonctionnement du     dispositif    décrit. est  le suivant:    On règle la position de la tige 26 de       façon    que dans la position de repos du dispo  sitif, l'extrémité de cette tige 26 soit en con  tact avec     l'extrémité    de la. tige 18.

   Le dispo  sitif pourrait aussi être agencé de façon que  ce réglage ait lieu automatiquement en fonc  tion de la charge statique.     Lorsque,    sous  l'effet d'un choc, ou pour tout     autre    raison.,  la partie mobile 1 descend à partir de     sa    posi  tion de repos en augmentant la flèche prise  par le ressort de suspension 3, le volume de      la chambre 9     augmente    et le liquide pénètre  dans cette chambre par les passages 11 en  soulevant les billes 12. Pendant le même  temps, le piston 16 descend, sa tige 18     étant     poussée vers le bas par l'extrémité infé  rieure de la tige 26.

   La pièce     16a    ne pouvant  pas se     déplacer,    le ressort 17 prend une flèche       égale    à l'augmentation de la flèche du res  sort principal 3 prise par     celui-ci    pendant la  descente de la     partie    1 à partir de sa position  de repos.  



  Pendant ce même     temps,    du fait de la  descente -de l'organe 4, le     volume,de    la cham  bre 23     décroit    et le liquide contenu dans     cette          chambre    ouvre la .soupape 22, laquelle<B>à</B> son  tour, en poussant sur la soupape 21, ouvre le  passage 20 et permet au liquide de pénétrer  à l'intérieur de la chambre 19     qui    se remplit  au fur et à mesure de la     descente    -du piston 16.  



       Lorsque    la     course        descendante    -de la  partie 1 est     terminée        et    que     cette        partie          iremonte,    la soupape 21 est poussée     contre          son    siège par     lie    liquide qui se     trouve          dans    la chambre 19,

   de telle sorte que le  volume de     cette    chambre ne peut plus     varier     et que la     flèche    du ressort 17 reste constante  pendant toute la course -de remontée de la  partie 1. Comme,     d'autre    part, le     volume,de     la chambre 9 diminue pendant la remontée       ,die    la partie 1, le liquide, ne pouvant pas     sor-          tir    par les     orifices    11 fermés par les billes  12, se trouve obligé de passer par le passage  13 en     soulevant    la     bille    15,

   et en     surmontant     l'action du     ressort    17. De     cette    manière, il  est facile de     voir    que pendant toute la     re-          montée    de la pièce 4, et par     conséquent    de  la     partie    1, le     liquide    contenu dans la cham  bre 9 s'échappe à travers l'orifice 13 en sur  montant une     résistance        constante    dont la va  leur est proportionnelle à celle de la flèche  prise par le     ressort    17,

   cette flèche étant à  son tour égale à la flèche     relative    prise par le  ressort principal 3 à partir de la position  de     repos        initiale    du     dispositif.    On dimen  sionne le ressort 17 et les     parties    correspon  dantes du     dispositif    ainsi que la bille 15 et  les passages 13 et 14, de façon que le facteur  de     proportionnalité    entre la     résistance    cons-    tante qui     freine    le mouvement de retour -de  la partie mobile 1 vers sa position     .de    repos  initiale,

   et la     flèche    relative prise par le       ressort    3     soit    égal à la     moitié,du    coefficient  de ce ressort 3. Dans     ces        conditions,    la partie  mobile 1 du dispositif décrit revient exacte  ment à sa position de repos     initiale    sans la  dépasser, ce qui se     vérifie    facilement par 1e  calcul.  



       Supposons,    en effet, que M représente la  masse de     la    -partie     mobile    1 et de     l'organe    4  -et     K    le     coefficient    du ressort 3, F     -désignant     la     réaction    de ce ressort;. on a:  <I>F = Ky; y</I> étant la flèche;  Dans la position de repos     initiale,    qui est  celle -de l'équilibre     statique,    on a:

    Mg =     Kh     h étant la     flèche        correspondant;     
EMI0003.0081     
  
     On suppose que pour une     cause    quel  conque: choc, surcharge     accidentelle,    etc., la  flèche augmente et passe à une valeur hl plus  grande que h.  
EMI0003.0084     
  
     d'où  
EMI0003.0085     
    Pour que la suspension soit     exactement     amortie, il faut que le dispositif revienne à  sa position -de repos initiale h sans la dé  passer.  



  Autrement dit, il faut que pendant la  phase de     détente,    la partie mobile 1     parte     de la position     h,,    avec une vitesse 0 et arrive  à la position h également avec une     vitesse     nulle. Si elle arrive en h avec une vitesse       nulle,    elle y     restera    puisque h     correspond    à  la position de repos initiale.  



  Pendant la détente, les     forces    en     présence     sont:  Mg poids -de la masse.  F réaction du ressort.  



  On va     admettre    que pendant la     détente,     on fait     intervenir    une     force        supplémentaire          d'intensité        Rg.       
EMI0004.0000     
  
       En égalant ces deux     valeurs    de la constante, on a:

    
EMI0005.0001     
    <I>- M</I>     (al        -i-   <I>2R) _ -- M</I>     (1V1        +        2R)        -@   <I>MN</I>     +   <I>N</I>     (1V   <I>-</I>     M   <I>- 2R)</I>  <B>il</B><I>\' =</I>     ?1%        (2R        31-11T   <I>)</I>       2R-N=0     
EMI0005.0015     
    Ainsi qu'on l'a dit plus haut,

   .on a fait  intervenir une     force    supplémentaire d'inten  sité     Rg.    Comme R est égal à
EMI0005.0018  
    Mais on a vu plus haut     que   
EMI0005.0020  
    Donc,     cette        force    supplémentaire     Rg    est égale  à
EMI0005.0024  
   Ce qui est la condition que l'on  avait énoncée plus haut pour la valeur de  la résistance constante.  



       Aussitôt    la position de repos     initiale          atteinte,    le dispositif décrit est prêt à fonc  tionner .de nouveau,     puisqu'il        suffit    que la  partie 1 redescende de nouveau pour que la  soupape 22 soulève la soupape 21 et libère  ainsi le piston 16. La tige 18 de celui-ci re  vient en contact avec la. tige 26, le ressort 17  reprend     une    nouvelle flèche     proportionnelle     au nouvel     enfoncement    et le volume de la  chambre 9     augmentant    de nouveau,     cette     chambre se remplit de liquide par les pas  sages 11.  



  Dans le cas d'un     res:sort.pneumatique,    la  condition de     progortionna.lité    énoncée ne     per-          mettrait    d'atteindre     qu'un    résultat     approxi-          matif    mais encore toujours assez rapproché du  retour exact à     la        position        de    départ obtenu  avec lie     dispo;stif    décrit.  



  Le dispositif selon l'invention peut trou  ver des applications nombreuses, notamment  dans la suspension     des:        voitures    de .chemins  de fer ou -des voitures     automobiles,.    par exem  ple. Il pourrait     également    être utilisé comme  amortisseur pour les     bouches    à feu, par  exemple.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif comprenant une partie mobile qui, sous l'influence d'un choc ou d'une sur- charge, est destinée à être déplacée par rap port à une partie fige du dispositif en sur montant l'action d'une résistance élastique tendant à ramener cette partie mobile à sa position de repos initiale, .caractérisé en ce qu'il est agencé de façon telle qu'une force agisse sur cette partie mobile, de manière à freiner son mouvement ide retour vers sa posi tion de repos initiale,

   aussitôt que cette partie mobile, après avoir terminé la course pendant laquelle elle surmonte la résistance élastique, commence en sens contraire la course qui la .ramène vers sa position de repos initiale, l'intensité de cette force restant constante pendant toute cette course de re tour de la partie mobile et étant proportion nelle à l'amplitude -du déplacement que cette partie mobile subit par rapport à la partie fige à partir de sa position de repos initiale en surmontant la résistance élastique,

   le tout dans le but que la vitesse de la partie mobile soit sensiblement nulle au moment où elle atteint sa position de repos initiale à la fin ide cette course ide retour, afin d'éviter qu'elle dépasse cette position de repos lors, de ce mouvement de retour. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Dispositif suivant la revendication., ,dans lequel la résistance élastique est créée par un ressort à flexibilité constante. 2.

   Dispositif suivant la revendication, dans lequel la force résistante qui freine le mouvement de retour -de la partie mobile est obtenue au moyen d'un liquide, lequel pénètre librement dans une chambre à volume variable pendant que la partie mobile se<B>dé-</B> place en surmontant la résistance élastique, et est refoulé hors de cette chambre pendant le mouvement de retour, de cette partie mo bile, une résistance entravant alors la sortie de ce liquide de la chambre.

   3. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 2, dans lequel la partie mobile porte un organe de forme générale cylindrique contenant le liquide, la partie fixe .du dispositif portant un organe péné trant à l'intérieur de l'organe porté par la partie mobile, lequel coulisse par rapport à cet organe fixe pendant les déplacements de la partie mobile, la chambre de volume va riable étant formée entre un piston présenté par l'organe fixe et un cylindre présenté par l'organe porté par la partie mobile, le liquide,

   se trouvant dans ce dernier organe, pouvant pénétrer librement dans cette chambre pen dant que le volume de celle-ci augmente lorsque la partie mobile se déplace en sur montant la. résistance élastique et ce liquide étant refoulé hors de la. chambre, en surmon tant la résistance d'un clapet soumis à l'ac tion d'un ressort, lors du mouvement de re tour de la partie mobile, l'agencement étant. tel que la tension de ce ressort reste constante pendant toute la. course de retour de la.

   partie mobile et que la valeur de cette tension soit proportionnelle à l'amplitude du déplacement relatif subi par la. partie mobile à partir de sa position de repos initiale en surmontant la résistance élastique. 4.

   Dispositif suivant la revendication et les sous-revendications ? et 3, dans lequel le ressort qui agit sur le clapet est placé entre un piston et une autre pièce mobile coulis sant tous deux à l'intérieur d'un alésage formé dans l'organe fixe, ce deuxième piston limitant dans l'organe fixe une chambre volume variable dans laquelle le liquide contenu dans l'organe porté par la partie mo bile pénètre librement lorsque cette partie moi- bile se déplace en surmontant la résistance élastique,

   le liquide contenu dans cette deuxième chambre étant empêché d'en sortir pendant le mouvement de retour de la partie mobile, ce qui bloque ce deuxième piston pen dant toute cette course die retour, ce deuxième piston étant déplacé de façon à bander le ressort du clapet par une tige réglable soli daire de la partie mobile,

   le tout de façon que lorsque la partie mobile a cessé de se déplacer en surmontant la résistance élastique, la posi tion prise par ce second piston corresponde au .déplacement relatif subi par cette partie mobile à partir de sa position de repos iii- tiale et qu'ainsi la tension donnée au ressort du clapet ait une valeur proportionnelle à l'amplitude .du <RTI

   ID="0006.0056"> déplacement relatif subi pair la partie mobile à partir ide sa position .de repos initiale en surmontant la résistance élastique, cette tension du ressort du clapet restant ensuite constante pendant toute la course de retour par suite du blocage du second; piston. a.

   Dispositif suivant la revendication et les sous-revendications 2, 3 et 4, dans lequel une troisième chambre à volume variable est limitée par un troisième piston présenté, comme le premier, par l'organe porté par la partie fixe et coulissant dans un cylindre ménagé dans l'organe porté par la partie mobile, cette chambre augmentant .de volume et se remplissant .de liquide lorsque la partie mobile revient vers sa position de repos ini- tiale et diminuant de volume lors du dépla cement opposé,

   le liquide quittant alors cette chambre après avoir provoqué l'ouverture d'une soupape qui, en s'ouvrant, agit sur une deuxième soupape pour ouvrir la communica tion avec l'intérieur de la deuxième chambre à volume variable, cette deuxième soupape étant automatiquement fermée par la poussée du liquide qui se trouve dans cette chambre, lorsque la. partie mobile commence sa course de retour, de sorte que le deuxième piston se trouve bloqué tant que dure cette course de retour.