Machine hydraulique fonctionnant comme moteur ou comme pompe à haute<B>pression.</B> La présente invention a pour objet une machine hydraulique < < liautc pression, pou vant fonctionner, suit comme pompe hydrau lique. soit comme moteur hydraulique, suivant qu'on lui fournit.
de l*énergie mécanique qu'elle transforme en débit de liquide à haute pression, ou qu'on l'alimente avec un liquide à haute pression et qu'elle restitue de I'éiier- tyie mécanique.
Cette machine comporte des cylindres disposés régulièrement autour de l'arbre de la machine et renfermant des pistons dont les axes individuels sont parallèles audit arbre et qui sont en rapport (l'actionnenient par une de leurs extrémités avec une cuvette capable d'un mouvement de nictation autour de l'axe de l'arbre de la machine et d'un second axe incliné suivant un angle aigu sur ledit *,axe,
ladite cuvette servant à la trans- mission du mouvement entre lesdits pistons et l'arbre@de.la machine.
Les figures 1 à 4 (lu dessin annexé mon- trent., à titre d'exemple, mie forme d'exécu tion de la machine supposée fonctionner comme moteur.
La fig. 1. représente un ensemble de la machine cil coupe axiale; La fig. 2 représente un graphique dit dé placement des pistons, indiquant une dispo sition par laquelle il est possible de les faire servir chacun de distributeur à l'un des autres cylindres ;
La fig. 13 représente le développement d'un certain nombre de cylindres successifs, de façon à faire comprendre les coinmiiiiica- tions qui les relient les uns aux autres- Lit fig. 4 représente, à grande échelle, une bille servant à la transmission de la, pression entre n ri piston et la cuvette oscillante:
La fig. 5 représente utile variante de la disposition de la fig. 4.
L'arbre qui doit être commandé, c'est-à- dire recevoir la puissance se compose d'une pièce a dont la partie extérieure sert à trans mettre le mouvement et dont. la partie inté rieure porte un plateau incliné b qui supporte lui-mëme un chemin de roulement c servant de butée ii des billes dont deux<I>cl</I><B>(Il</B> sont visibles sur la fig. l;
et dont l'autre chemin de roulement e, constitue la cuvette à iriou- vement de irritation. Cette cuvette porte titi nombre de bossages f égal au nombre de pistons<I>l l'</I><B>...</B> de la machine, ainsi qu'un prolongement extérieur conique g qui se termine par une denture conique h en prise avec une denture identique i qui est centrée et clavetée sur le corps fixe j de la machine.
Si l'on appelle U l'angle que forme l'axe dur plateau incliné G avec l'axe de l'arbre, les deux dentures coniques précitées doivent évidemment, pour être identiques, avoir cha- cuire une ouverture totale ait sommet égale à (-- ()).
La cuvette e est maintenue concentrique ment sur l'axe 0, z par titi roulement à bil les k et comme d'autre part, elle rie peut tourner, à cause de l'action des dentures h et i, elle rie peut qu'accomplir titi mouvement de nutation et les bossages f restent ainsi constamment en face des pistons, tout en se déplaçant longitudinalement.
Comme le liquide agissant sur les piston l<B>Il</B> . . . possède toujours une certaine pres sion, même dans les tuyauteries d'échappe ment, lesdits pistons d Ii . . . se trouvent toujours appliqués contre les billes m et celles-ci contre les bossages f. La distribu tion est réglée de manière que la pression qu'exercent sur les bossages f les pistons l<B>Il</B> . . . soumis à l'action du liquide sous pression admis dans les cylindres n'a lieu que sur l'une des moitiés du plateau b dont ils provoquent ainsi par l'intermédiaire de la cuvette e et des billes d <B><I>dl</I></B> . . . la rotation et conséquemment aussi celle de l'arbre a qui en est solidaire.
La pression totale qui s'exerce sur la butée c est, de l'autre côté, reçue par la butée à billes ii.
Les efforts centrifuges dus à l'excentrage du plateau b et de la couronne c, ainsi que les efforts d'inertie dits aux billes<I>d</I><B>cl',</B> art mouvement de nutation de la cuvette et de ses bossages f, de soir prolongement g et de sa denture h, ainsi qu'aux mouvements alternatifs des pistons <B>1</B><I>il</I> . . . sont contreba- lancés par titre masse o déterminée cri foirc- tion de toutes ces donnes.
Le liquide soirs pression arrive par le conduit central p, qui porte à son extrémité intérieure un épanouissement q permettant audit liquide d'atteindre la portion de chaque cylindre, qui sert de tiroir pour l'un des autres, comme il sera indiqué plus loin.
Pour la simplification de la figure, des garnitures entre les cylindres et les pistons ont été figurés schématiquement cri r.
Sur la fig. 1, le piston l est figuré à l'ex- tréinité droite de sa course et l'on voit que, dans cette position, la rainure circulaire xi qu'il porte met en communication le tuyau d'arrivée de liquide p et soir épanouissement q avec la chambre de travail d'tin autre pis ton, par l'intermédiaire du conduit s. Le piston<B>Il</B> est montré sur la même figure dans la position extrême opposée et l'on voit qu'il met ainsi ci)
communication l'orifice si du cylindre auquel il sert de distributeur, avec l'espace annulaire t, communiquant avec le tuyau d'échappement tt.
L'or) voit également sur cette figure les extrémités c î-i des canaux qui font cominti- niquer les chambres de travail des pistons l et lr avec les rainures de ceux qui leur ser vent respectivement de tiroir distributeur.
Pour éviter que la pression dans les chambres de travail des pistons puisse dépas ser accidentellement la pression qui règne dans la tuyauterie d'admission 3r, des sort papes de sûreté P sont disposées sur chacune de ces chambres.
La distribution sera bien comprise par les considérations suivantes: La fig. 2 est un graphique sur lequel les abscisses représentent soit les temps, soit les déplacements angulaires de l'arbre a, et les ordonnées les élongations des pistons, par rapport à leur position moyenne.
La sinusoïde en trait plein représente les élongations du piston n 1, (l, par exemple) et, pour la simplification de la figure, il n'a été représenté, pour les autres pistons, que certains sommets de leurs sinusoïdes respec tives, portant chacun son numéro. Les pistons agissent ainsi (taris l'ordre successif du iiti- mérotage.
La disposition des canaux de communica- tion de cylindre à. cylindre nécessite qu'à une position extérieure, chaque pistou fasse communiquer le cylindre qu'il commande avec l'admission, et à l'autre position extrême avec l'échappement.
De l'examen de la fig.2, oit comprend que le pistou n 1 doit être commandé par le piston il" S, (lui jolie, vis-à-vis de lui, le rôle de tiroir et établit les communications de la façon représentée par les lignes 0-4- FA et OR-FR dont les extrémités corres pondent respectivement à l'ouverture et il la,
fermeture de l'admission et de l'échappement.
La fig. 3 représente les pistons successifs l', 1j, 13, <B>le.</B> 1.', qui sont supposés développés sur le plain de la figure, ainsi que la tuyau terie d'admission pi et la tuyauterie d'écïritp- peinent t schématiquement figurées sous forure tubulaire.
On y retrouve les orifices il' q= <I>. . .</I> qui font communiquer chaque cylindre, par sa portion formant boîte de tiroir, avec la tuyauterie d'adinissiori, ainsi que les orifices et canaux .,', c'_ ,=, V -. . . . qui fout c.oniniit- niquer chaque boite de tiroir avec lit ehaul- bre de travail d'titi pistou.
Dans la disposition réelle de lit fi-. 1. toutes ces communications sont constituées par des trous convenablement orientés et percés dans la masse même du corps de l'appareil, de façon à. faire communiquer les cavités voulues les unes: avec les autres.
Le fonctionnement des billes de butée des pistons a lieu comme il vit être indiqué ci-après.
La fig. 4 représente, à grande échelle, lit position de l'une des billes<B>ni</B> entre le piston 1, qu'elle commande, et le bossage f de la cuvette e.
Pour plus de clarté dans l'exposé. on fera d'abord abstraction du déplacement lon gitudinal du piston et l'on admettra que le bossage<I>f</I> est conique autour de l'axe 0'-Z, lequel forme avec l'axe 0'-,Y, titi angle B égal à celui dont il a été parlé.
()ii supposera dans ces conditions, chie le bossage f accomplit simplement titi Mouve- ment de nutation, c'est-à-dire que son aie 0'-Z tourne autour de 0'-I, d'un motive- ment uniforme.
Dans ces conditions, si le cône qui cons titue le bossage f a une ouverture totale égale à (.-. - ? 0) c'est-à-dire si la génératrice m c est parallèle ait plan J' y de l'extrémité dit piston, la bille se trouve constamment pressée coutre ce fond de piston et une gé nératrice dur bossage f parallèle au plan y' y.
Lit bille rie tend donc pas à s'échapper et l'expérience démontre due si le point c' est convenablement placé ait voisinage de la surface y' y, la bille prend une position d*é- quilibre, pour laquelle soit point de contact décrit autour du centre ci' du piston, titi cercle de rayon<I>or' 13,</I> tandis que soir autre point de contact ï décrit sur le cône un cercle de rityorr ;
- èt peu prés égal au pre mier. La bille cesse alors de tourner sur elle-même, oui tout au moins n'est soumise qu'à titi mouvement extrêmement réduit.
L'expérience prouve également que, si la cuvette f tourne tout d'une pièce autour (le 0'--_I, au lien de suivre le mouvement de nutation qui a été indiqué, la bille n'a pas de position stable et s'échappe sur le. côté.
Il est maintenant compréhensible que, si l'axe 0'-Z du bossage, au lieu d'être l'axe (le nutation proprement dit se trouve, comme sur la fi-. 1, reporté hors de cet axe, le mouvement qui vient d'être indiqué subsiste, mais il s'y ajoute un déplacement longitudi- nal co rresporidarit à des élongations d'autant plus grandes que l'axe du bossage est plus éloigné de l'axe de nutation, cet éloignement permettant (le régler la course que l'on désire obtenir pour les pistons.
Pour diminuer la fatigue des billes, il petit être favorable de remplacer la cuvette conique des bossages f par une cuvette sphérique, comme il est visible sur la fig. ô.
Dans ce cas, il suffit que le centre de cette cuvette sphérique se trouve ait point d'intersection 0' (fig.4) de l'axe secondaire de nutation 0'-Z et dit diamètre qui joint les deux points de contact de la bille. Il est également possible de ménager. dans la face du piston, un chemin en forme de tore, comme on le voit dans la partie supérieure de la fig. â.
Si la machine devait servir de pompe. c'est-à-dire à refouler un liquide sous pression, lorsqu'on ferait tourner l'arbre a., les pistons l <B>Il</B> ... recevraient par l'intermédiaire de la bille interposée entre chaque piston et le bossage f correspondant au mouvement alternatif d'amplitude déterminée par l'incli naison du plateau b et par son rayon.