Dispositif pour réduire les vibrations. L'invention a pour objet un dispositif pour réduire les vibrations, comportant au moins une masse mobile reliée à la partie vibrante de façon à pouvoir osciller par rap port à cette dernière, la liaison de la masse mobile à la partie vibrante étant assurée par au moins un corps à roulement roulant, d'une part, sur un chemin relié à la partie vibrante et, d'autre part, sur un chemin relié à la masse.
Le dispositif suivant l'invention se carac térise par le fait, d'une part, que l'un des susdits chemins de roulement est constitué par un passage traversant de part en part l'élé ment qui le porte, d'autre part, que l'autre des susdits chemins de roulement est constitué par deux passages tels qu'ils puissent être disposés de part et d'autre du précédent et, d'autre part enfin, qu'un corps à roulement est enfilé avec jeu dans ces passages alignés.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quatre formes d'exécution du dis- positif pour réduire les variations, faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente, partie en élévation et partie en coupe transversale, la première forme d'exécution; Les fig. 2, 3 et 4 montrent, en coupes longitudinales, les trois autres formes d'exé cution; Les fig. 5 et 6, enfin, sont deux schémas auxquels il sera fait référence au cours de la description qui sera donnée ci-après.
Les dispositifs pour réduire les vibrations, qui sont représentés ait dessin, sont figés sur un arbre 1 qui peut être par exemple l'arbre d'un moteur polycylindrique.
Ces dispositifs comportent chacun un cer tain nombre de masses 2, bien que certaines formes d'exécution pourraient ne comporter qu'une seule masse. Ces masses sont reliées chacune à l'arbre 1 par au moins un corps à roulement 3 roulant, d'une part, sur un che min de roulement relié à l'arbre et, d'autre part, sur un chemin de roulement relié à la masse. Le chemin de roulement de l'un des éléments à réunir est constitué par un alvéole 4 traversant de part en part cet élément. Le chemin de roulement de l'autre élément est constitué par deux alvéoles 5, 6, tels qu'ils puissent être disposés de part et d'autre du précédent.
Dans les alvéoles en regard est enfilé un corps à roulement 3, tel qu'il puisse s'y loger avec un jeu appréciable, par exemple de quel ques millimètres pour un corps à roulement de 10 mm de diamètre, la section de ce corps à roulement au droit de l'alvéole 4 pouvant être, soit identique à celles au droit des alvéo les 5 et 6, soit différente desdites sections.
Ainsi, sous l'effet de la force centrifuge, ce corps à roulement se trouve serré et main tenu en place entre le chemin de roulement porté par l'un des éléments et celui porté par l'autre élément.
Les alvéoles 4. 5 et 6 constituent, en réa lité, des passages qui pourraient aussi être formés par de simples crochets ouverts por tant un chemin de roulement de développe ment suffisant pour que le déplacement des masses puisse avoir l'amplitude maximum né cessaire; il est cependant plus avantageux de donner auxdits passages un contour fermé et de les constituer, ainsi que représenté sur le dessin, par des évidements ou perforations faits au travers des éléments à réunir.
De toute façon, par suite du jeu existant entre les corps à roulement et les alvéoles, les masses 2 oscilleront lorsque le mouve ment -de rotation de l'arbre 1 sera irrégulier et leur mouvement dépendra de la forme des chemins de roulement et -de celle des corps à roulement.
Les alvéoles 5 et 6 sont ménagés dans deux flasques portées, soit par un même plateau 10 (fig. 1, 3 et 4), soit par la masse 2 (fig. 2), ces deux flasques étant séparées par un intervalle suffisant pour que puisse. venir se loger entre elles au moins partie de l'autre élément. On constitue alors, par exemple, les chemins de roulement par des anneaux trempés enfoncés à force dans les perforations desdites flasques, d'une part, et des masses, d'autre part.
Dans le dispositif de la fig. 1, les corps à roulement 3 sont de simples cylindres d'une seule pièce, par exemple en acier, maintenus en place transversalement par des plaquettes terminales 11. Les deux flasques sont soli daires du plateau 10 et les masses 2 sont dis posées entre ces flasques.
Dans le dispositif de la fig. 2, au con traire, le plateau 10 est constitué par une plaque rapportée sur le maneton d'un vile brequin et les masses 2 sont évidées et dis posées à cheval sur cette plaque. Les corps à roulement sont constitués comme pour le dispositif de la fig. 1.
Dans le dispositif de la fig. 3, les corps à roulement sont constitués par deux parties différentes pouvant tourner librement l'une par rapport à l'autre autour d'un axe com mun, l'une desdites parties roulant sur - l'un des chemins de roulement et l'autre sur l'autre chemin de roulement. Ces corps à roulement comportent une partie centrale 12 propre à rouler sur le chemin de roulement prévu dans la masse.
Cette partie centrale porte, de part et .d'autre, deux tourillons coaxiaux sur lesquels sont montés fous, avec interposition de coussinets 13, deux galets 14 propres à rouler sur les chemins de rou lement prévus dans .deux flasques .du pla teau 10.
Tout déplacement latéral du corps à roulement composite ainsi constitué est empêché par des couvercles 15 se vissant par l'extérieur dans les flasques du plateau 10 et portant des butées 16 trempées pour éviter l'usure. a Pour assurer le graissage :de ce dispositif, une amenée d'huile sous pression est prévue par un canal' 17 ménagé dans l'arbre 1, puis par un canal<B>17'</B> communiquant avec le pré cédent dans l'intérieur même de la masse d'un boulon 19 assurant le serrage du dispo sitif sur l'arbre 1, un canal 18 amenant le lubrifiant aux chemins de roulement mêmes.
On a ainsi réalisé un ensemble qui évite les coincements qui peuvent se produire lors que les corps à roulement sont établis en une seule pièce, par suite du frottement sous l'action des grands efforts centrifuges.
Il peut en effet arriver que, bien que les chemins de roulement occupent la position correspondant à la fig. 5 qui est expliquée plus loin, les galets se trouvent cependant en dehors de l'axe de symétrie. Si les galets sont en une seule pièce, ils sont alors coincés dans l'espace cunéiforme limité par les deux chemins de roulement 7 et 8 et, en raison du frottement, ils ne peuvent plus se dégager et revenir à leur position de symétrie. La subdivision des corps à roulement évite com plètement cet inconvénient puisque l'un des éléments peut rouler sur le chemin de roule ment de la masse indépendamment du mou vement de roulement de l'autre élément sur le chemin de roulement du plateau.
Dans le dispositif de la fig. 4, les corps à roulement ne sont pas divisés pour empê cher le coincement des masses 2. Ils sont munis de couronnes dentées 20 et 21, de telle sorte que les corps à roulement ne puissent pas glisser par rapport aux chemins de rou lement. Les couronnes dentées 20, aussi bien que la couronne dentée 21, sont assujetties sur une tige centrale au moyen d'une cla vette 22 qui les empêche de tourner, et elles sont en outre frettées pour empêcher tout déplacement axial. Une couronne dentée 23, qui coagit avec la couronne 21, est immobi lisée par rapport à la masse 2 par une cla vette 24, tandis que des couronnes dentées 25, qui eoagissent avec les couronnes 20, sont immobilisées par des clavettes 26 pour les empêcher de tourner par rapport au pla teau 10.
Les cercles primitifs des couronnes dentées ont le même diamètre que les che mins de roulement auxquels ils correspon dent respectivement.
Sur les fig. 5 et 6, on a supposé que le chemin de roulement 7 de l'alvéole 4 est une surface cylindrique circulaire de rayon ri, que le chemin de roulement 8 des alvéoles 5 et 6 est également une surface cylindrique circulaire dont le rayon r., est égal à ri et qu'enfin le corps à roulement 3 est un élé ment de cylindre circulaire présentant le même diamètre sur toute sa longueur et de rayon r3. Le centre de courbure Mi est relié rigidement à la masse et le centre de cour- bure 1112 est relié rigidement à l'arbre.
Le contact entre le corps à roulement 3 et les chemins de roulement 7 et 8 a lieu, pour la position de repos., aux points de contacts Si et S2.
Pour déterminer le rayon du mouvement pendulaire effectué par la masse 2, il faut suivre, pendant l'oscillation, le mouvement effectué par le point M2.
Alors que, sur la fig. 5, la position rela tive des alvéoles correspond à l'état d'équi libre, sur la fig. 6, cette position relative est représentée lors d'une déviation pendu laire de la masse 2. Cette dernière roule par son. chemin de roulement 7 à l'aide du corps à roulement 3 sur le chemin de roulement 8.
Le corps à roulement 3 et les. chemins de rou lement 7 et 8 sont maintenant en contact aux nouveaux points de contact S"', et S-"" Les points qui ont été en contact pendant la position de repos (fig. 5) se sont écartés l'un;
de l'autre et se trouvent aux endroits S'1, S"1 et S'2, S"2. Le centre .de courbure M2 s'est déplacé sur un cercle 9 dont Ie centre coïncid± avec le centre de courbure Mi du chemin de roulement 7 et dont le rayon a la valeur r4. @Si l'on suppose que ri = r2, la grandeur du rayon r° est r4 =<I>2</I> (ri<I>-</I> r3) <I>.</I> Il en résulte que, les rayons ri,
r2 et r,, étant convenablement choisis, le rayon de courbure r4 peut aussi être choisi aussi petit que l'on veut, si les rayons ri, r2 et r3 ont été portés à la valeur nécessaire pour les grands efforts centrifuges.
Les corps à roulement peuvent aussi avoir une forme différente de celle du cylindrè circulaire. Ils peuvent être constitués, par exemple, par des cylindres elliptiques ou par des cylindres de toute autre forme ayant une courbe génératrice régulière ou irrégu lière. De même, la forme du chemin de rou lement ne doit pas être nécessairement celle d'un cylindre circulaire; elle peut également être elliptique ou différente. Les formes qui s'écartent de la forme circulaire offrent l'avantage que le centre de l'oscillation des masses amortissant les vibrations peut être déplacé d'une façon déterminée pendant l'os cillation et que la courbure de la courbe pen dulaire peut être quelconque.
On peut aussi obtenir cet avantage lorsque les chemins de roulement cylindriques circulaires ont des rayons de courbure différents.
Dans tous les cas, pour empêcher des mouvements inopportuns odes masses pendant le démarrage ou pendant l'arrêt de la ma chine, on peut prévoir des butées appropriées telles que des vis 27 propres à s'appuyer, par- leurs extrémités, sur le moyeu du pla teau 10, limitant ainsi le mouvement de la masse.
Device to reduce vibrations. The subject of the invention is a device for reducing vibrations, comprising at least one mobile mass connected to the vibrating part so as to be able to oscillate with respect to the latter, the connection of the mobile mass to the vibrating part being ensured by the less a rolling bearing body, on the one hand, on a path connected to the vibrating part and, on the other hand, on a path connected to the mass.
The device according to the invention is characterized by the fact, on the one hand, that one of the aforesaid raceways is constituted by a passage passing right through the element which carries it, on the other hand, that the other of the aforesaid raceways is constituted by two passages such that they can be arranged on either side of the previous one and, on the other hand, finally, that a rolling body is threaded with play in these passages aligned.
The appended drawing represents, by way of example, four embodiments of the device for reducing variations, which is the subject of the invention.
Fig. 1 shows, part in elevation and part in cross section, the first embodiment; Figs. 2, 3 and 4 show, in longitudinal sections, the other three embodiments; Figs. 5 and 6, finally, are two diagrams to which reference will be made during the description which will be given below.
The devices for reducing vibrations, which are shown in the drawing, are fixed on a shaft 1 which may for example be the shaft of a polycylindrical motor.
These devices each have a certain number of masses 2, although some embodiments could have only one mass. These masses are each connected to the shaft 1 by at least one rolling body 3 rolling, on the one hand, on a raceway connected to the shaft and, on the other hand, on a raceway connected to the mass. The raceway of one of the elements to be joined is constituted by a cell 4 passing right through this element. The raceway of the other element is formed by two cells 5, 6, such that they can be arranged on either side of the previous one.
A rolling body 3 is threaded into the facing cells, such that it can be housed there with appreciable play, for example of a few millimeters for a rolling body of 10 mm in diameter, the section of this body to bearing to the right of the cell 4 can be either identical to those to the right of the cell 5 and 6, or different from said sections.
Thus, under the effect of centrifugal force, this rolling body is clamped and hand held in place between the raceway carried by one of the elements and that carried by the other element.
The cells 4. 5 and 6 constitute, in reality, passages which could also be formed by simple open hooks por as a raceway of development sufficient for the displacement of the masses to have the maximum amplitude required; it is however more advantageous to give said passages a closed contour and to constitute them, as shown in the drawing, by recesses or perforations made through the elements to be joined.
In any case, owing to the play existing between the rolling bodies and the cells, the masses 2 will oscillate when the rotational movement of the shaft 1 is irregular and their movement will depend on the shape of the raceways and -of. that of rolling bodies.
The cells 5 and 6 are formed in two flanges carried, either by the same plate 10 (fig. 1, 3 and 4), or by the mass 2 (fig. 2), these two flanges being separated by a sufficient interval so that can. come to lodge between them at least part of the other element. The raceways are then formed, for example, by hardened rings forced into the perforations of said flanges, on the one hand, and masses, on the other hand.
In the device of FIG. 1, the rolling bodies 3 are simple one-piece cylinders, for example made of steel, held in place transversely by end plates 11. The two flanges are integral with the plate 10 and the masses 2 are arranged between these. flanges.
In the device of FIG. 2, on the contrary, the plate 10 consists of a plate attached to the crankpin of a crank pin and the masses 2 are hollowed out and placed astride this plate. The rolling bodies are constructed as for the device of FIG. 1.
In the device of FIG. 3, the rolling bodies consist of two different parts which can rotate freely with respect to each other about a common axis, one of said parts rolling on one of the raceways and the another on the other track. These rolling bodies comprise a central part 12 suitable for rolling on the rolling track provided in the mass.
This central part carries, on either side, two coaxial journals on which are mounted insane, with the interposition of bearings 13, two rollers 14 suitable for rolling on the rolling tracks provided in .deux flanges .du plate 10 .
Any lateral displacement of the composite bearing body thus formed is prevented by covers 15 which are screwed from the outside into the flanges of the plate 10 and carry hardened stops 16 to prevent wear. a To ensure lubrication: for this device, a pressurized oil supply is provided by a channel '17 formed in the shaft 1, then by a channel <B> 17' </B> communicating with the previous one in the very inside of the mass of a bolt 19 ensuring the clamping of the device on the shaft 1, a channel 18 bringing the lubricant to the same raceways.
An assembly has thus been produced which avoids the jamming which may occur when the rolling bodies are established in one piece, as a result of the friction under the action of the great centrifugal forces.
It may indeed happen that, although the raceways occupy the position corresponding to FIG. 5 which is explained later, the rollers are however outside the axis of symmetry. If the rollers are in one piece, they are then stuck in the wedge-shaped space limited by the two raceways 7 and 8 and, due to friction, they can no longer disengage and return to their position of symmetry. The subdivision of the rolling bodies completely avoids this drawback since one of the elements can roll on the rolling path of the mass independently of the rolling movement of the other element on the rolling track of the plate.
In the device of FIG. 4, the rolling bodies are not divided in order to prevent jamming of the masses 2. They are provided with toothed rings 20 and 21, so that the rolling bodies cannot slide relative to the rolling races. The toothed rings 20, as well as the ring gear 21, are secured to a central rod by means of a key 22 which prevents them from turning, and they are further shrunk to prevent any axial displacement. A toothed crown 23, which coacts with the crown 21, is immobilized relative to the mass 2 by a key 24, while the toothed crowns 25, which eoact with the crowns 20, are immobilized by keys 26 to prevent them. to turn relative to the plate 10.
The pitch circles of the toothed crowns have the same diameter as the raceways to which they correspond respectively.
In fig. 5 and 6, it has been assumed that the raceway 7 of the cell 4 is a circular cylindrical surface of radius ri, that the raceway 8 of the cells 5 and 6 is also a circular cylindrical surface whose radius r., is equal to ri and that finally the rolling body 3 is a circular cylinder element having the same diameter over its entire length and of radius r3. The center of curvature Mi is rigidly connected to the mass and the center of curvature 1112 is rigidly connected to the shaft.
Contact between the rolling body 3 and the rolling tracks 7 and 8 takes place, for the rest position., At the contact points Si and S2.
To determine the radius of the pendular movement performed by mass 2, it is necessary to follow, during the oscillation, the movement performed by point M2.
While, in fig. 5, the relative position of the cells corresponds to the state of equi free, in FIG. 6, this relative position is shown during a hanging deflection of the mass 2. The latter rolls by sound. raceway 7 using the rolling body 3 on the raceway 8.
The bearing body 3 and the. Rolling tracks 7 and 8 are now in contact at the new contact points S "', and S-" "The points which have been in contact during the rest position (fig. 5) have moved apart;
on the other and are located at locations S'1, S "1 and S'2, S" 2. The center .de curvature M2 has moved on a circle 9 whose center coincides ± with the center of curvature Mi of the raceway 7 and whose radius has the value r4. @If we assume that ri = r2, the magnitude of radius r ° is r4 = <I> 2 </I> (ri <I> - </I> r3) <I>. </I> results that, the rays ri,
r2 and r ,, being suitably chosen, the radius of curvature r4 can also be chosen as small as one wishes, if the radii ri, r2 and r3 have been brought to the value necessary for the great centrifugal forces.
The rolling bodies can also have a different shape from that of the circular cylinder. They can be constituted, for example, by elliptical cylinders or by cylinders of any other shape having a regular or irregular generating curve. Likewise, the shape of the rolling path need not necessarily be that of a circular cylinder; it can also be elliptical or different. The shapes which deviate from the circular shape offer the advantage that the center of the oscillation of the vibration-damping masses can be moved in a definite way during bone cillation and that the curvature of the pen dular curve can be any.
This advantage can also be obtained when the circular cylindrical raceways have different radii of curvature.
In all cases, to prevent unwanted movements of the masses during starting or stopping the machine, suitable stops such as screws 27 suitable for resting, at their ends, on the hub can be provided. of the plate 10, thus limiting the movement of the mass.