Système hydraulique pour la commande d'un servomoteur La présente invention a pour objet un système hydraulique pour la commande d'un servomoteur dans lequel un servomoteur est commandé par un distributeur actionné à partir de signaux de com mande, et dans lequel un signal fonction du dépla cement du distributeur de commande est renvoyé au système de commande à titre de contre-réaction, en formant ainsi une boucle interne.
Une vanne de commande hydraulique d'un sys tème de ce type comprend normalement, dans sa courbe caractéristique de commande, une zone neu tre qui est due à la forme et à la position des lu mières du distributeur. En d'autres termes, de fai bles déplacements à partir d'une position donnée du distributeur ne fournissent pas de modifications sen sibles des conditions d'écoulement du fluide établies dans cette position par le distributeur.
L'invention vise à réaliser un système grâce au quel les signaux de réaction provenant du distribu teur présentent de même des zones neutres dans leur courbe caractéristique, des positions appropriées des potentiomètres de réaction correspondant à des zo nes dans lesquelles il ne se produit pas de modifi cation des signaux de réaction.
Le système hydraulique objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un distributeur de commande actionné par des signaux de commande, et dans lequel un signal de contre-réaction est fourni par un bras ou curseur d'un potentiomètre, la posi tion de ce bras ou curseur étant fonction du dépla cement du distributeur de commande à partir de sa position normale, le potentiomètre présentant une zone neutre dans laquelle la réaction ne varie pas lors d'un déplacement du distributeur de commande, cette zone neutre du potentiomètre étant disposée de façon telle, et ayant une longueur telle, qu'il ne se produise pas de modification de la réaction quand le distributeur se déplace dans la zone neutre cor respondante.
Dans une forme d'exécution particulière, il peut être avantageux de modifier le système de façon telle que la zone neutre du potentiomètre soit réglable, afin qu'elle puisse être ajustée aisément pour pou voir coïncider avec la zone neutre distributeur.
Dans une autre forme d'exécution du système, le potentiomètre peut être combiné à une zone neutre par court-circuitage relatif d'au moins deux spires voisines de l'enroulement du potentiomètre. Ces spi res voisines peuvent être court-circuitées par des curseurs disposés ou pouvant être disposés en un point déterminé de la longueur de l'enroulement du potentiomètre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du système hydraulique objet de l'invention.
La fig. 1 est une représentation schémative de ladite forme d'exécution du système hydraulique pour la commande d'un servomoteur.
La fig. 2 est un graphique montrant la courbe de réaction d'un distributeur de commande, le débit du fluide étant représenté en ordonnées en fonction du déplacement du distributeur, qui est porté en abscis ses, la courbe présentant une zone neutre de part et d'autre de la position correspondant à un dépla cement nul du distributeur.
La fig. 3 est une vue en coupe d'un détail mon trant un dispositif servant à régler la position d'une tige en laiton munie d'une pointe par rapport à l'en roulement du potentiomètre.
La fig. 4 montre une partie de la pointe de cette tige en laiton représentée sur la fig. 3.
Un signal de commande est appliqué à la borne 1 de l'amplificateur 2, dont la sortie est appliquée à un embrayage à friction électromagnétique 3a, cet embrayage étant monté de manière à déterminer l'amplitude et le sens du déplacement d'un distri buteur de commande hydraulique 4 à partir de sa position normale ou position zéro, ce distributeur de commande déterminant à son tour l'écoulement du fluide sous pression en direction d'un servomo teur hydraulique 5, monté de manière à actionner par exemple une gouverne d'un avion.
Le mouvement commandé du distributeur 4 est obtenu en faisant varier, à l'aide d'un signal de com mande, un courant transmis depuis l'amplificateur 2, à travers un enroulement de l'élément moteur 3a de l'embrayage à friction électromagnétique, cet élé ment moteur étant entraîné en rotation par un mo teur fonctionnant de façon continue (non représen té). Quand aucun signal n'est reçu sur la borne 1, un courant constant provenant de l'amplificateur est transmis à travers l'enroulement de l'élément moteur 3a, de sorte qu'un champ magnétique est alors établi dans un circuit magnétique comprenant une partie de l'élément moteur 3a et une partie de l'élément 3b. Il en résulte un rapprochement des deux éléments et la transmission d'un couple à l'élément mené.
Cet élément mené est alors déplacé angulairement par traction malgré la résistance d'un ressort 27, jusqu'à ce que la tension de ce ressort applique à l'élément mené un couple qui soit égal et opposé au couple transmis par l'élément moteur. Dans cette condition de travail, le distributeur occupe sa position zéro. La variation du courant traversant l'enroulement de l'élément moteur par suite de l'application de signaux d'entrée à la borne 1 provoque une modification du couple transmis, et change ainsi la position d'équi librage de l'élément moteur et par suite la position du distributeur de commande.
Comme montré, le servomoteur est du type à rapport de transmission égal à 2/1, c'est-à-dire que le piston 6 du servomoteur est porté par l'extrémité d'une tige de piston 7, qui fait saillie à travers un presse-étoupe prévu à une extrémité du cylindre 8, et qui est reliée à une extrémité à la gouverne que le servomoteur doit actionner, la section droite de la tige du piston représentant la moitié de la section droite de la face active de ce piston. Le fluide sous pression provenant d'une source (non représentée) est amené par un conduit 9 à l'extrémité de gauche du cylindre 8, qui est l'extrémité renfermant la tige de piston 7.
Le fluide sous pression est amené éga lement par un conduit 10 à l'orifice d'entrée 11 du distributeur de commande hydraulique 4. Dans sa position normale ou position zéro, cet orifice est juste fermé par la plage 12 du tiroir en forme d'haltère, et la lumière de sortie 13 est juste recouverte par une plage 14, tandis qu'un troisième orifice 15 dé bouchant dans la paroi du cylindre entre les plages 12 et 14 est relié par un conduit 16 au côté droit du cylindre 8. Le mouvement vers le bas du tiroir du distributeur provoque un transfert de la pression vers le côté droit du cylindre 8, et le piston 6 se dé place en conséquence vers la gauche.
Par ailleurs, un déplacement vers le haut du tiroir du distributeur ouvre l'orifice de sortie 13, de sorte que le fluide sous pression amené au côté gauche du cylindre 8 agit pour déplacer le piston 6 vers la droite. L'élé ment mené (et en fait le distributeur de commande 4) et le piston 6 du servomoteur sont reliés aux curseurs de potentiomètres 17 et 18, ces curseurs étant montés de manière à renvoyer des signaux de réaction à la borne d'entrée 1 de l'amplificateur 2. Ces signaux sont proportionnels au déplacement de la pièce mobile, les signaux de réaction agissant en sens opposé au sens du signal d'entrée.
De cette manière, le mouvement du servomoteur en réponse à un signal d'entrée appliqué à l'amplificateur 2 est limité par une contre-réaction fournie par le poten tiomètre 18 et est proportionnel au sens et à la va leur du signal d'entrée.
Dans la pratique, le distributeur de commande hydraulique 4 comporte une zone neutre dans sa courbe de réponse caractéristique, au voisinage de la position normale ou position zéro, comme repré senté schématiquement sur la fig. 2, de sorte que de faibles déplacements ne produisent pas d'écoulement du fluide. Le signal réactif provenant du potentio mètre 17 doit donc présenter une zone neutre cor respondante autour de la position zéro du curseur, car autrement des signaux n'atteignant pas une cer taine valeur minimum n'auraient aucun effet sur le servo-système.
Le potentiomètre reçoit une zone neutre par court-circuitage de certaines spires voisines de son enroulement. On parvient à ce résultat en appuyant la pointe 19 (fig. 3) d'une tige en laiton 20 contre l'enroulement 21 du potentiomètre, cette pointe étant maintenue en contact avec cet enroulement au moyen d'une lame-ressort 22.
La largeur et la position de la partie plate des signaux prélevés par le curseur lors de son déplacement sur la longueur d'un poten- tiomètie donné sont déterminées par le nombre des spires court-circuitées entre elles, et par la position du groupe de spires ainsi court-circuitées sur la lon gueur de l'enroulement du potentiomètre. Par suite, la largeur et la position de cette partie plate sont déterminées par le diamètre de la pointe 19 de la tige en contact avec l'enroulement et par la position de cette pointe ainsi que par la longueur de l'enrou lement, ces facteurs étant considérés l'un par rapport à l'autre.
La tige en laiton 20 est maintenue dans une po sition telle que son axe soit perpendiculaire à la face de l'enroulement du potentiomètre, au moyen d'un manchon en laiton 23 muni d'une tête, présentant des flancs filetés et monté de manière à pouvoir tour ner autour d'un axe parallèle à l'axe géométrique de la tige 20, dans un trou lisse ménagé dans un élé ment de support isolé 24, cette tige pouvant cou lisser dans un alésage du manchon 23, l'axe de cet alésage étant parallèle à l'axe de. ce manchon, mais étant décalé par rapport à lui. Le manchon 23 est maintenu dans l'élément de support 24, et il est bloqué dans une position donnée par une rondelle de blocage 25 et un écrou 26.
Le réglage de la position de la tige et de l'enroulement du potentio mètre l'un par rapport à l'autre, dans une gamme de réglages donnée, est assuré par rotation du man chon autour de son axe. Par suite du décalage de l'axe de la tige par rapport à l'axe de rotation du manchon, on obtient une composante de déplace ment de la tige dans la direction longitudinale de l'enroulement du potentiomètre. La pointe (fi-. 4) brasée sur la tige en laiton est en un alliage d'or, d'argent et de platine, et présente un centre creusé ou concave, de façon que le contact avec l'enroule ment soit réalisé par la totalité de la périphérie de cette pointe.
Comme indiqué, la largeur de la partie plate est déterminée par le diamètre de la pointe de la tige. On peut obtenir une partie plate de largeur aisément variable en montant dans le manchon une tige ayant une pointe de section droite ovale, dont le grand axe est perpendiculaire à l'enroulement du potentiomètre. La rotation de cette tige autour de son axe a pour conséquence l'obtention d'une partie plate de lar geur variable, les largeurs maximum et minimum étant déterminées par les dimensions du grand axe et du petit axe de la pointe ovale. Ainsi, par rota tion de la tige autour d'un axe perpendiculaire à la surface de contact en coupant cette surface, on peut faire varier le nombre de spires voisines de l'enroulement du potentiomètre qui sont court-cir cuitées entre elles.