CH224018A - Apparatus for the study of vibrations. - Google Patents

Apparatus for the study of vibrations.

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CH224018A
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vibrations
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Inventor
Raymond Sarazin Raoul Roland
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Raymond Sarazin Raoul Roland
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

  

  Appareil pour l'étude de vibrations.    La présente invention se rapporte<B>à</B> un  appareil pour l'étude de vibrations, qui pour  rait notamment être agencé de façon     ù,    per  mettre l'étude des vibrations produites par  la rotation des corps non équilibrés tels que,  par exemple, les vilebrequins de moteur. Cet  appareil se caractérise en ce qu'il comprend  un organe tournant sur lequel est monté un  dispositif oscillant comprenant au moins une  masse rappelée par la force centrifuge -t  pouvant osciller autour d'un axe incliné par  rapport<B>à</B> l'axe de rotation dudit organe tour  nant et un organe indicateur dont les     d6pla-          cements    sont fonction de l'amplitude des  oscillations de cette masse.  



  Le dispositif oscillant pourrait, par exem  ple, comporter un pendule, ou bien une masse  oscillante guidée par un rail circulaire ou  non, tournant sa concavité vers l'axe de rota  tion de     Porcane    tournant.  



  Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'objet  <B>de</B> l'invention,    La     fig.   <B>1</B> est une vue d'ensemble de cette  forme d'exécution, constituée par un appareil  pour l'étude du balourd d'un vilebrequin.  



  Les     fig.    2<B>à</B> 4 représentent,<B>à</B> plus grande       éclielle,    respectivement en coupe axiale, en  vue en plan, et en vue partielle avec parties  enlevées, un détail de cet appareil.  



       L'appaireil    représenté présente un bâti 2,  monté au moyen d'un pivot 4 sur un support  fixe<B>3,</B> -de façon<B>à</B> pouvoir     oscilkr    autour       d'un    axe transversal, ce bâti 2 supportant des  paliers<B>5, 6</B> d'axe commun, normal<B>à</B> l'axe 4,  paliers -destinés<B>à</B> recevoir, par ses portées  extrêmes, un vilebrequin<B>1,</B> dont il s'agit       d'ètudier    les caractéristiques. Un     Tes-sort   <B>7</B>  maintient, au repas.,     le    bâti 2 dans la posi  tion horizontale.

   Un moteur<B>8</B>     peirmet,    par       Parbre   <B>13,</B> d'entraîner en       rota;Eon    le vilebrequin<B>1</B> porté     pa-r    les paliers  <B>5, 6;</B> le déséquilibre de cet organe causant       alo,rs    des     oseillations    du bâti 2.  



  Au bâti 2 est fixé (en un point dont la  distance<B>à</B> l'axe d'oscillation     du   <B>bâti.</B> est telle      qu'un déplacement     angulai,re    même faible de  ce bâti 2 corresponde<B>à</B> un déplacement  linéaire sensible dudit point) un dispositif  indicateur<B>9.</B>  



  Ce dispositif     inddcateur    comprend un sup  port<B>10</B> assujetti au     bât-i        2#    et dans lequel est  monté     u-n    arbre vertical<B>Il</B> d'axe     perpendi-cu-          laire   <B>à</B> celui du vilebrequin et<B>à</B> celui du  pivot 4 et entraîné en rotation par l'intermé  diaire d'un renvoi conique 12, par l'arbre<B>13</B>  reliant, le moteur<B>8</B> au vilebrequin<B>1,</B> le rap  port de transmission étant égal<B>à</B> l'unité.  



  L'arbre vertical<B>Il</B> est guidé par un rou  lement<B>de</B> guidage<B>à</B> billes 14, et porté par  des roulements de butée<B>à</B> rouleaux coniques  <B>15</B> et<B>116,</B> agissant en sens inverses et soumis  <B>à</B> l'action d'un ressort<B>17</B>     empêehanit.    tout jeu  axial de l'arbre<B>11</B> par rapport au sup  port     10.     



  <B>A</B> l'extrémité supérieure<B>-de</B> l'arbre<B>Il</B> est  fixée une pièce     2#O    tournant avec cet arbre.  Deux pendules diamétralement opposées<B>18</B>  et<B>18'</B> prennent appui sur la pièce 20 par l'in  termédiaire de couteaux horizontaux<B>19,</B> de  sorte qu'ils puissent osciller -chacun autour       fflun    axe perpendiculaire<B>à</B> l'axe de     J'arbre     <B>11,</B> des billes 21 étant disposées, selon les  axes d'oscillation de ces pendules entre     ces          de,rniers,    d'une part. et les parois internes de  la pièce 20, d'autre part.  



  Ces pendules sont synchronisés au moyen  de secteurs dentés 222, 22' dont ils sont soli  daires et qui engrènent l'un avec l'entre. S'il  existe un balourd du vilebrequin, le bâti<B>2</B>  oscillera     lonsque    ce vilebrequin tournera et  l'arbre<B>Il</B> vibrera. dans la direction de     son     axe, ce qui fera osciller les pendules.  



  On sait que de tels pendules, rappelés par  la force centrifuge, présentent la     eametéris-          tique    d'avoir une période propre proportion  nelle<B>à</B> la vitesse de rotation -de l'arbre tour  nant qui les porte. Ceci étant le     c#ims    et le rap  port de     -bra,nsmisGio-ii    entre l'arbre<B>13,</B> donc  le vilebrequin, et l'arbre<B>Il</B> étant constant, il  suit que la fréquence propre des oscillations  des pendules et la fréquence des     ûwillations     imprimées au bâti<B>-9</B> par un balourd du vile  brequin seront dans un rapport constant.

   On    donne aux pendules -des -caractéristiques telles  que ce rapport soit égal<B>à</B> un nombre entier,  par exemple égal<B>à</B> l'unité.     Les    pendules  amortiront     d'allleurs    les     oseillatîow    du bâti  <B>qui,</B>     #    si le tout est convenablement agencé,  restera pratiquement immobile, tandis que  l'oscillation des pendules sera     entiretenue    par  les !impulsions     pul-sa-toires    provenant du  -déséquilibre du vilebrequin.  



  lia raison pour laquelle on utilise deux  pendules opposés     synchronkses        eà    -la sui  vante:  Le fonctionnement du dispositif     in#dica-          teur    ne doit dépendre que des mouvements  qui lui sont imposés selon l'axe de rotation  de l'arbre<B>11.</B> Or, dans l'appareil décrit, au  mouvement d'oscillation selon l'axe de l'arbre  <B>1<I>1</I></B> se superpose un mouvement de rotation  autour     -de    l'axe     ck    pivot 4. L'axe de l'arbre  <B>Il</B> ne reste donc pas parallèle<B>à</B> lui-même  au cours des vibrations.

   On comprendra -donc       ai émen#    que, s'il n'y avait qu'un seul pen  dule, les indications     fouTnies    par l'index<B>25</B>  fixée<B>à</B> ce pendule seraient la     6omme        algé-          brique        -des    oscillations du pendule et des  mouvements     os-cillatoirea    de l'ensemble     au-          4our   <B>de</B> l'axe -du pivot 4.  



  Par     eorître,    en utilisant deux pendules  diamétralement     oppcsés    et synchronisés de la  façon décrite, les oscillations autour de l'axe  du pivot 4 tendent simultanément<B>à</B>     s'a,jou-          ter    aux oscillations de l'un des pendules et<B>à</B>  se retrancher des oscillations de l'autre. La  somme de     #s        aoûtions        e'ainimle.     



  L'ensemble des organes venant -d'être     dé-          erits    est logé<B>à</B> l'intérieur d'un boîtier circu  laire<B>23</B> assujetti au support<B>10</B> et muni d'un  couvercle 24.  



  Lorsque<B>le</B> bâti 2 vibre, les pendules<B>18</B>  et<B>18'</B> se mettront<B>à</B> osciller (en opposition  de phase avec les impulsions     pulsatoires    pro  venant du déséquilibre du vilebrequin) entre  deux positions extrêmes que l'on a figuré en       OX    et 0 Y pour le pendule<B>18.</B>  



  Pour le<B>cas</B> où le rapport des fréquences  mentionné plus haut aura été choisi égal<B>à</B>  l'unité, ces     pendule@    effectueront une oscilla  tion complète pendant le temps que mettront      l'arbre<B>Il</B> -et le vilebrequin<B>1 à.</B> faire un tour,  et l'accélération s'exerçant<B>à,</B> chaque instant  sur ces pendules     carattérisera    l'action     per-          tu-rbatri,w    du balourd,<B>à</B>     l'ineaut    considéré,  sur la partie du bâti 2<B>à</B> l'aplomb de laquelle  se trouve le dispositif oscillant.

   Cette action  -sera donc d'allure sinusoïdale et passera     pa.-r     un maximum pour les positions extrêmes des  pendules<B>18</B> et<B>1,8',</B> pour s'annuler pour les  positions horizontales de ces pendules.  



  Afin -de permettre de repérer,<B>à</B> chaque  instant,     Finclinaison        -des    pendules et leur  position angulaire, un index 25 est fixé per  pendiculairement au pendule<B>18,</B>     lecouvercle     24 comportant une     *pa)rtie        traiispaxente   <B>26,</B>  coopérant avec cet index et qui est en forme       do        calot-te        torique,    sur laquelle est portée,  d'une     paxt,    une graduation angulaire en     de-          és,    ou en<B>!,</B>  W     01    -rades, et, d'autre part, une,

       gTa-          dualien    radiale permettant de repérer     l'incli-          naison        #àes        pendulescle        pa.-rtet,d'autre,cle    leur  position d'équilibre<B>à</B> laquelle correspond le  cercle<B>de</B> cote<B>0.</B>  



  Le bâti 2 est muni de     g1issîères#    permet  tant<B>de</B> déplacer les différents     erganes        quil     supporte.  



  L'une des méthodes usuelles     d'équilibra#ge     d'un vilebrequin     consisie,   <B>à</B>     chGizir    sur ce  vilebrequin -deux plans<B><I>A,</I></B><I> B,</I> normaux<B>à</B> sou  axe, dans lesquels on procédera aux suppres  sions de balourd,<B>à</B> monter ce vilebrequin  dans des paliers portés par un bâti oscillant,       anallogue   <B>à</B> -celui qui vient d'être -décrit, de  façon que d'abord l'un des plans<B>A</B> et B,  par exemple le plan<B>A,</B> soit<B>à</B> l'aplomb de  l'axe d'oscillation de ce bâti et<B>à</B> déterminer  par tâtonnements, en déplaçant     sur    un sup  port     tourna-n#    avec le vilebrequin     une    masse  appropriée,

   l'importance et le calage du     ba.-          lourd    causant le déséquilibre, -et ensuite<B>à</B>  supprimer ce balourd par adjonction ou  soustraction de, masse sur le vilebrequin en  un point approprié du plan B, puis<B>à</B> faire  l'opération inverse, c'est-à-dire<B>à</B> disposer le  plan B<B>à</B> l'aplomb de l'axe d'oscillation du  bâti et<B>à,</B> corriger par la même méthode, dans       1.0    plan<B>A,</B> le balourd subsistant.    Cette méthode est obligatoirement longue  et délicate puisque l'on     pro-cède    pair tâtonne  ment.  



       L'appa-reil    décrit permet au contraire la  -détermination directe de     Fimpartance        ct    du       calagedes        balouTUs   <B>à</B> -corriger dans les plans       -4    et B.  



  Pour utiliser     cet    appareil, on procède  'Comme il a<B>été</B> indiqué plus, haut, en montant  le vilebrequin d'abord avec le plan<B>A</B> disposé  <B>-à</B> l'aplomb de l'axe du pivot- 4 -et ensuite avec  le plan B -disposé<B>à</B> l'aplomb de cet axe. Au  cours de chacune de ces opérations, les     mou-          v#-_ments    -de     l'in,cl-ex    indicateur<B>25</B> donneront  ,directement les     -caraeté#ristiques    du balourd<B>à</B>  équilibrer.  



  En effet, la pointe de l'index<B>25</B>     4écrit,     étant donné le synchronisme     qui,existe    entre  les oscillations des pendules<B>1:8</B> et<B>1K</B> et- le  mouvement de     To-tation    de     lmbre        Il,'    une  ,courbe fermée en regard -de     lagraduation    de  la partie     transpaxente,   <B>26</B> du- -couvercle 24.

         Cettecourbe    coupe     lecercle   <B>0</B> en deux points  a et<B>b</B> diamétralement opposés     (fig.   <B>3)</B> et  passe     pax    un maximum et un minimum, res  pectivement en deux     poinks   <B>e</B> et<B>d,</B> -situés sur  une     perpendiculaire,   <B>à</B> a<B>b,</B> le point     c        corres-          pondant    au passage du balourd<B>à</B> sa position  inférieure     -et    le point<B>d</B> au     pass-age,dudit    ba  lourd<B>à</B> sa     position-supéï-rieure,

      si l'on suppose  les pendules situés par rapport<B>à</B> l'axe 4 du  côté opposé au balourd<B>à</B> déterminer.  



  L'importance du balourd     rassort    de la, dis  tance du point<B>e</B> -de la -courbe a<B><I>b</I></B><I> c<B>d</B></I> d'avec  l'axe de     Totation    o. Ladite distance est     font-          tion    -de l'amplitude des     os-cillaeons        des    pen  dules<B>18, 18',</B> amplitude qui     est    -elle-même  fonction de l'importance du balourd.  



  Ira courbe a<B><I>b</I></B><I> c<B>d</B></I> -de la     fi.g.   <B>3</B> est la tra  jectoire de la     poiniede    l'index<B>25.</B> En raison  de     Vinertie   <B>de</B>     V#il    et de     lagrande    -vitesse de  rotation du     eystème    pendulaire, ladite tra  jectoire apparaît<B>à</B> l'observateur comme une  ,courbe fermée, dont les caractéristiques sont  lisibles sur la     grailuation    fixe portée     pm   <I>le</I>  couvercle transparent<B>2,6.</B>  



       iSi        lon    a eu soin, au début de l'opération,       -de    caler le vilebrequin<B>1</B>     danz    -une position      bien déterminée, par exemple en disposant  l'un de<B>ses</B>     manetons    verticalement, et d'ame  ner en même temps l'aiguille<B>25</B> sur le rayon  passant par le<B>0</B> de la graduation angulaire,  on pourra déduire de la position de la courbe  le calage angulaire du balourd.  



  En effet, lorsque l'aiguille 25 est en     c,     le balourd     ce,    trouve sur un rayon vertical  représenté en R, sur la     fig.   <B>5.</B>  



  Lorsque le     maneton    repéré sera vertical,  l'aiguille devra<B>se</B> retrouver sur la graduation  angulaire<B>0,</B> et, par suite, si le sens de rota  tion des pendules est celui indiqué     paT    la  flèche, k balourd, se trouvera     suT    un rayon  R. formant avec le rayon<B>B,</B> le même angle  a que forme la droite<B>Oc</B> avec la graduation  angulaire<B>0.</B>  



  Pour<B>ce</B> qui est alors de la     maage   <B>à</B> ajou  ter ou<B>à</B> enlever Won le rayon R, pour assu  rer l'équilibrage du vilebrequin dans le plan  <B>À</B> ou     B    considéré, on la détermine en -tenant       comptede    l'importance de la cote radiale du  point     c,    cote qui indique la valeur maximum  (le l'action perturbatrice du balourd sur le  bâti     2.     



  On peut alors s'imposer en     oubre,    pour  des Taisons constructives, l'excentricité du  balourd, et déterminer sa     maffle#,de    façon que  son action rapportée au plan neutre (produit  -de sa     ma & se    par son excentricité et sa dis  tance audit plan) soit     Mentique   <B>à</B> l'action  perturbatrice indiquée par la cote     radia-le    du  point<B>c.</B>  



  On pourrait encore procéder différem  ment, en utilisant     l'appaxeil    décrit pour réa  liser l'équilibrage dynamique     #d'un    vilebre  quin.  



  C'est ainsi que l'on pourrait, après     avoix     déterminé la position du centre de     gravi-té   <B>du</B>  vilebrequin supposé équilibré statiquement,  amener ce centre de gravité dans le plan  -neutre et déterminer, par une seule opéra  tion conduite comme il vient d'être dit, le  balourd résiduel perturbant l'équilibre dyna  mique dudit vilebrequin.  



  Dans une autre forme d'exécution, l'appa  reil pourrait comprendre un bâti     supportamt     un mécanisme analogue<B>à</B> celui représenté<B>à</B>    la     fig.    2, un moteur entraînant l'arbre por  tant     les        pendales    et un     dàspositif    permettant  de faire varier la vitesse du moteur.

   On  pourrait,     pa:r    exemple, monter cette forme       #d'exécution    de l'appareil en     uù    point     -d'un          oirgane    vibrant sous l'action     d'un    moteur, par  exemple sur une aile     d'aérodyne,    et     détermÎ-          ner    l'importance des forces mises en jeu, dans  <B>le</B> mouvement vibratoire,     pourdifférentes    va,  leurs du régime du susdit moteur.

   Si l'appa  reil est     utilW    de cette façon, on le montera  sur l'aile d'aérodyne de manière telle que  l'axe de l'organe portant<B>les</B> pendules soit  sollicité<B>à</B> vibrer longitudinalement par les  vibrations de l'aile.  



  On pourrait encore se servir de cette       fo,rme,cl#'exécution    de l'appareil pour détermi  ner la fréquence d'un mouvement vibratoire.  Il suffirait,<B>à</B> cet effet, de faire     marcheT    le  moteur de l'appareil<B>à</B> des vitesses variables.

    L'entrée en     résonnance    des pendules n'ayant  lieu que lorsque leur période propre est la  même que celle du     auk-it    mouvement vibra  toire (ou un multiple de cette dernière), en       -eonnaitra,    en     lis#t   <B>à ce</B>     mement    la vitesse  de rotation -de la partie     mobUe    de     leppa-reil,     la fréquence du mouvement vibratoire, l'al  lure de la courbe indiquant, compte tenu des       earactéxîstiques    de l'appareil., s'il s'agit     ±le    la  fréquence propre ou d'une harmonique.  



  L'entrée en     résonnance    des pendules se  manifeste par le fait que la courbe décrite  par la pointe de l'index<B>25,</B> au moment de la       résonnance,        est    une courbe fermée.<B>E</B> faut  clone faire varier la     vitme    de ro     tation        des          pendulee        ju qu'à    avoir obtenu une telle  courbe fermée.



  Apparatus for the study of vibrations. The present invention relates <B> to </B> an apparatus for the study of vibrations, which could in particular be arranged in such a way as to allow the study of the vibrations produced by the rotation of unbalanced bodies such as, for example, engine crankshafts. This apparatus is characterized in that it comprises a rotating member on which is mounted an oscillating device comprising at least one mass returned by the centrifugal force -t which can oscillate about an axis inclined relative to <B> to </B> the axis of rotation of said rotating member and an indicator member whose displacements are a function of the amplitude of the oscillations of this mass.



  The oscillating device could, for example, comprise a pendulum, or else an oscillating mass guided by a circular rail or not, turning its concavity towards the rotating Porcane axis of rotation.



  The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the object <B> of </B> the invention, FIG. <B> 1 </B> is an overview of this embodiment, consisting of an apparatus for studying the unbalance of a crankshaft.



  Figs. 2 <B> to </B> 4 represent, <B> to </B> larger lightning bolt, respectively in axial section, in plan view, and in partial view with parts removed, a detail of this apparatus.



       The apparatus shown has a frame 2, mounted by means of a pivot 4 on a fixed support <B> 3, </B> - so <B> to </B> able to oscilkr around a transverse axis, this frame 2 supporting bearings <B> 5, 6 </B> of common axis, normal <B> to </B> axis 4, bearings -destined <B> to </B> receive, by its extreme ranges, a <B> 1, </B> crankshaft whose characteristics need to be studied. A Tes-sort <B> 7 </B> maintains, during meals., The frame 2 in the horizontal position.

   A <B> 8 </B> peirmet engine, by Parbre <B> 13, </B> to rotate the crankshaft <B> 1 </B> carried by the bearings <B> 5 , 6; </B> the imbalance of this organ causing alo, rs sorrelations of the frame 2.



  To the frame 2 is fixed (at a point whose distance <B> to </B> the axis of oscillation of the <B> frame. </B> is such that an angular displacement, even small, of this frame 2 corresponds <B> to </B> a sensitive linear displacement of said point) an indicating device <B> 9. </B>



  This inductive device comprises a support <B> 10 </B> secured to the frame 2 # and in which is mounted a vertical shaft <B> Il </B> with an axis perpendicular <B> to </B> that of the crankshaft and <B> to </B> that of pivot 4 and driven in rotation by means of a conical gear 12, by the connecting shaft <B> 13 </B>, the engine <B> 8 </B> to the crankshaft <B> 1, </B> the transmission ratio being equal to <B> </B> unity.



  The vertical shaft <B> Il </B> is guided by a <B> </B> guide <B> ball </B> bearing 14, and carried by thrust bearings <B> to < / B> conical rollers <B> 15 </B> and <B> 116, </B> acting in opposite directions and subjected <B> to </B> the action of a spring <B> 17 </ B> preventehanit. any axial play of the shaft <B> 11 </B> with respect to the support 10.



  <B> A </B> the upper end <B> -of </B> the shaft <B> It </B> is fixed a part 2 # O rotating with this shaft. Two diametrically opposed pendulums <B> 18 </B> and <B> 18 '</B> rest on part 20 by means of horizontal knives <B> 19, </B> so that they can oscillate -each around fflun axis perpendicular <B> to </B> the axis of the shaft <B> 11, </B> balls 21 being arranged, along the axes of oscillation of these pendulums between these , rniers, on the one hand. and the internal walls of the part 20, on the other hand.



  These pendulums are synchronized by means of toothed sectors 222, 22 'with which they are integral and which mesh with one between. If there is a crankshaft imbalance, the frame <B> 2 </B> will oscillate as that crankshaft rotates and the shaft <B> It </B> will vibrate. in the direction of its axis, which will cause the pendulums to oscillate.



  We know that such pendulums, recalled by centrifugal force, have the eameteristic of having a proper period proportional <B> to </B> the speed of rotation of the rotating shaft which carries them. This being the c # ims and the ratio of -bra, nsmisGio-ii between the shaft <B> 13, </B> therefore the crankshaft, and the shaft <B> Il </B> being constant, it follows that the natural frequency of the oscillations of the pendulums and the frequency of the ûwillations imparted to the frame <B> -9 </B> by an unbalance of the brequin vile will be in a constant relation.

   The pendulums are given -characteristics such that this ratio is equal to <B> to </B> an integer, for example equal to <B> to </B> unity. The pendulums will allor the oseillatîow of the frame <B> which, </B> # if everything is properly arranged, will remain practically motionless, while the oscillation of the pendulums will be entirely maintained by the! crankshaft imbalance.



  This is the reason why two opposing synchronized pendulums are used as follows: The operation of the indicating device must only depend on the movements imposed on it along the axis of rotation of the shaft <B> 11. </B> Now, in the apparatus described, on the oscillation movement along the axis of the <B>1<I>1</I> </B> shaft is superimposed a rotational movement around -de the axis ck pivot 4. The axis of the shaft <B> Il </B> does not therefore remain parallel <B> to </B> itself during the vibrations.

   It will be understood - therefore I emen # that, if there were only one pendulum, the indications provided by the index <B> 25 </B> fixed <B> to </B> this pendulum would be the algebraic 6omme -of the oscillations of the pendulum and of the os-cillatoira movements of the whole around the <B> </B> axis -of the pivot 4.



  Therefore, by using two diametrically opposed pendulums synchronized in the manner described, the oscillations around the axis of the pivot 4 simultaneously tend <B> to </B>, play against the oscillations of one of the pendulums and <B> to </B> cut themselves off from the oscillations of the other. The sum of #s Augustions is thus removed.



  All of the components which have just been removed are housed <B> inside </B> a circular case <B> 23 </B> secured to the support <B> 10 </ B > and fitted with a cover 24.



  When <B> the </B> frame 2 vibrates, the pendulums <B> 18 </B> and <B> 18 '</B> will start <B> to </B> oscillate (in phase opposition with pulsating impulses coming from the imbalance of the crankshaft) between two extreme positions which we have shown in OX and 0 Y for the pendulum <B> 18. </B>



  For the <B> case </B> where the frequency ratio mentioned above has been chosen equal <B> to </B> unity, these pendulums @ will perform a complete oscillation during the time taken by the shaft. <B> It </B> -and the crankshaft <B> 1 to. </B> make one revolution, and the acceleration exerted <B> at, </B> every moment on these pendulums will characterize the per- tu-rbatri action, w of the unbalance, <B> at </B> the ineaut considered, on the part of the frame 2 <B> at </B> in line with which the oscillating device is located.

   This action will therefore have a sinusoidal shape and will pass a maximum for the extreme positions of the pendulums <B> 18 </B> and <B> 1.8 ', </B> to cancel each other out for the horizontal positions of these pendulums.



  In order to make it possible to locate, <B> at </B> every moment, the inclination of the pendulums and their angular position, an index 25 is attached per pendicular to the pendulum <B> 18, </B> the cover 24 comprising a * part traiispaxente <B> 26, </B> cooperating with this index and which is in the shape of a toric cap, on which is worn, by one paxt, an angular graduation in degrees, or in <B > !, </B> W 01 -rades, and, on the other hand, a,

       gTa- dualian radial allowing to identify the inclination # of the pendulumscle pa.-rtet, other, key their position of equilibrium <B> to </B> which corresponds to the circle <B> of </B> odds <B> 0. </B>



  Frame 2 is provided with slides # allows both <B> </B> to move the different organs that it supports.



  One of the usual methods of balancing a crankshaft consisie, <B> to </B> chGizir on this crankshaft -two planes <B> <I> A, </I> </B> <I > B, </I> normal <B> to </B> its axis, in which we will remove the unbalance, <B> to </B> fit this crankshaft in bearings carried by an oscillating frame, similar <B> to </B> -the one which has just been -described, so that first one of the planes <B> A </B> and B, for example the plan <B> A, < / B> either <B> at </B> plumb with the axis of oscillation of this frame and <B> at </B> determined by trial and error, by moving on a rotating support-n # with the crankshaft a suitable mass,

   the importance and the setting of the heavy ba.- causing the imbalance, -and then <B> to </B> remove this unbalance by addition or subtraction of, mass on the crankshaft at an appropriate point of the plane B, then <B > to </B> do the opposite operation, that is to say <B> to </B> have plane B <B> at </B> plumb with the axis of oscillation of the frame and <B> à, </B> correct by the same method, in 1.0 plane <B> A, </B> the remaining unbalance. This method is necessarily long and delicate since we are groping together.



       The apparatus described allows on the contrary the direct -determination of the outsourcing side of the calibration of balouTUs <B> to </B> -correct in plans -4 and B.



  To use this device, proceed 'As it has <B> been </B> indicated above, above, mounting the crankshaft first with the plane <B> A </B> arranged <B> -to </ B> plumb with the axis of the pivot- 4 -and then with the plane B -isposed <B> at </B> plumb with this axis. During each of these operations, the movements # -_ ments -de in, cl-ex indicator <B> 25 </B> will directly give the -caraity # ristics of unbalance <B> to </ B > balance.



  Indeed, the tip of the index <B> 25 </B> 4 writes, given the synchronism which exists between the oscillations of the pendulums <B> 1: 8 </B> and <B> 1K </B> and- the movement of To-tation of lmbre Il, 'a closed curve facing -degraduation of the transpaxent part, <B> 26 </B> of- -cover 24.

         This curve cuts the circle <B> 0 </B> at two diametrically opposed points a and <B> b </B> (fig. <B> 3) </B> and passes a maximum and a minimum, respectively in two points <B> e </B> and <B> d, </B> -located on a perpendicular, <B> to </B> a <B> b, </B> the corresponding point c when passing the unbalance <B> to </B> its lower position -and the point <B> d </B> when passing, from said heavy ba <B> to </B> its upper-position,

      if we assume the pendulums located relative to <B> to </B> axis 4 on the side opposite to the unbalance <B> to </B> to be determined.



  The importance of the unbalance reassorts the distance from the point <B> e </B> -of the -curve a <B> <I> b </I> </B> <I> c <B> d </B> </I> with the axis of Totation o. Said distance is a function of the amplitude of the os-cillaeons of the pendulums <B> 18, 18 ', </B> amplitude which is itself a function of the importance of the unbalance.



  Ira curve a <B> <I> b </I> </B> <I> c <B> d </B> </I> -de la fi.g. <B> 3 </B> is the trajectory of the index point <B> 25. </B> Due to the <B> </B> V # ilertia and the high speed of rotation of the pendular system, said trajectory appears <B> to </B> the observer as a closed curve, the characteristics of which are readable on the fixed scale range pm <I> the </I> transparent cover <B> 2, 6. </B>



       iIf care has been taken, at the start of the operation, to set the crankshaft <B> 1 </B> in a well-determined position, for example by using one of its <B> its </B> crankpins vertically, and at the same time driving the needle <B> 25 </B> on the radius passing through the <B> 0 </B> of the angular graduation, we can deduce from the position of the curve the angular adjustment of the unbalance.



  Indeed, when the needle 25 is at c, the unbalance is found on a vertical radius shown at R, in FIG. <B> 5. </B>



  When the spotted crankpin is vertical, the needle must <B> </B> be on the angular graduation <B> 0, </B> and, consequently, if the direction of rotation of the pendulums is that indicated by the arrow, k unbalance, will be on a radius R. forming with the radius <B> B, </B> the same angle a that forms the line <B> Oc </B> with the angular graduation <B> 0 . </B>



  For <B> this </B> which is then from the <B> to </B> maage to add or <B> to </B> remove Won the radius R, to ensure the balancing of the crankshaft in the plane <B> À </B> or B considered, it is determined taking into account the importance of the radial dimension of point c, dimension which indicates the maximum value (the disturbing action of the unbalance on the frame 2.



  One can then impose oneself in ubre, for constructive terms, the eccentricity of the unbalance, and determine its maffle #, so that its action related to the neutral plane (product -of its ma & is by its eccentricity and its distance said plan) or Mentique <B> to </B> the disruptive action indicated by the dimension radiated from point <B> c. </B>



  We could still proceed differently, using the described appaxeil to achieve the dynamic balancing # of a quin crankshaft.



  It is thus that one could, after having determined the position of the center of gravity <B> of the </B> crankshaft assumed to be statically balanced, bring this center of gravity into the neutral plane and determine, by a single operation carried out as has just been said, the residual unbalance disturbing the dynamic equilibrium of said crankshaft.



  In another embodiment, the apparatus could comprise a frame supporting a mechanism similar to <B> to </B> that shown <B> to </B> in FIG. 2, a motor driving the shaft for both the pendals and a device making it possible to vary the speed of the motor.

   We could, for example, mount this embodiment of the apparatus at a point of an organ vibrating under the action of a motor, for example on an aerodyne wing, and determine the importance of the forces brought into play, in <B> the </B> vibratory movement, for different levels of the speed of the aforesaid motor.

   If the device is used in this way, it will be mounted on the aerodyne wing in such a way that the axis of the component carrying <B> the </B> pendulums is biased <B> to </ B> vibrate longitudinally by the vibrations of the wing.



  We could still use this form, execution of the apparatus to determine the frequency of a vibratory movement. It would be sufficient, <B> for </B> this effect, to run the engine of the apparatus <B> at </B> variable speeds.

    The entry into resonance of pendulums taking place only when their proper period is the same as that of the auk-it vibratory movement (or a multiple of the latter), in -eonnaitra, in line # t <B> to this </B> mement the speed of rotation -of the moving part of the device, the frequency of the vibratory movement, the shape of the curve indicating, given the characteristics of the device., If it is ± the natural frequency or a harmonic.



  The entry into resonance of the pendulums is manifested by the fact that the curve described by the tip of the index <B> 25, </B> at the time of resonance, is a closed curve. <B> E </ B > must be cloned to vary the speed of rotation of the pendulum until having obtained such a closed curve.

 

Claims (1)

REVENDICATTON: Appareil pouy létude de vibrations, ca ractérisé en ce qu'il comprend un organe tour nant sur lequel est monté un dispositif os cillant comprenant au moins une masse rap pelée par la force centrifuge et pouvant os ciller autour d'un axe incliné par rapport<B>à</B> l'axe de rotation dudit organe tournant et un organe indicateur dùnt les déplacements sont fonction -de l'amplitude des. CLAIM: Apparatus for the study of vibrations, characterized in that it comprises a rotating member on which is mounted a winking bone device comprising at least one mass removed by centrifugal force and capable of winking around an axis inclined by report <B> to </B> the axis of rotation of said rotating member and an indicator member dùnt the displacements are a function of the amplitude of. oscillations ,de cette mas-se. SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Appareil selon la revendication, -earac- téris6 par un organe mobile sur lequel est monté Porgane tournant et auquel sont im primées les vibratione <B>à</B> étudier, Pet organe mo,b-il,e se déplaçaat sous l'influence de ces vibrations -de façon qu'il en résulte pour l'organe tournant au moins une translation da.,ns la direction -de son axe de rotation, oscillations, of this mass. SUB-CLAIMS <B> 1. </B> Apparatus according to claim, -earac- terized by a movable member on which the rotating member is mounted and on which the vibrations <B> to </B> to be studied are printed, Pet organ mo, b-il, e moves under the influence of these vibrations - so that the rotating organ results in at least one translation in the direction - of its axis of rotation, Pap- pareil comportant en outre un dispositif d'en- traîï,nement de l'organe tournant, une liaison étant établie de façon que la fréquence pro pre du,dispositif oscillant et la fréquence de la vibration imprimée<B>à</B> Forgane mobile soient dans un rapport constant, égal<B>à</B> un nombre -entier. 2. Pap- pareil further comprising a device for driving the rotating member, a connection being established so that the own frequency of the oscillating device and the frequency of the vibration imparted <B> to </ B > The mobile organ are in a constant ratio, equal to <B> to </B> an integer number. 2. Appareil selon la revendication et la sous-revendica,tion <B>1,</B> pour l'étude des vibra tions produites pa-r la rotation d'un corps non équilibré, caractérisé par un organe destinè <B>à</B> entraîner ce corps et relié<B>à</B> Porgane tour nant par un mécanisme de transmission tel que le rapportde transmission entTe l'o%gane tournant et l'organe destiné<B>à</B> entraîner le corps soit égal<B>à</B> un nombre entier. Apparatus according to claim and sub-claim <B> 1, </B> for the study of vibrations produced by the rotation of an unbalanced body, characterized by an organ intended <B> for < / B> drive this body and connected <B> to </B> the rotating organ by a transmission mechanism such as the transmission ratio between the rotating organ and the organ intended <B> to </B> drive the body is equal <B> to </B> an integer. <B>3.</B> L'appareil selon la revendication et les sous-revendïcations <B>1</B> et 2, caractérisé pax le fait que le rapport de transmission men tionné est égal<B>à</B> l'unité. 4. Appa-reil selon la revendication et la eous-revendica;fion <B>1,</B> pour l'étude de vibra- tion,s produites par la rotation d'un -corps non équilibré, caractérisé en ce que l'organe mobile est constitué par un bâti oscillant sur lequel sout montés des paliens destinés<B>à</B> por ter le -corps non équilibré. <B> 3. </B> The apparatus according to claim and sub-claims <B> 1 </B> and 2, characterized by the fact that the mentioned transmission ratio is equal to <B> to </ B> unity. 4. Apparatus according to claim and claim eous; fion <B> 1, </B> for the study of vibration, s produced by the rotation of an unbalanced body, characterized in that the movable member is constituted by an oscillating frame on which supports are mounted bearings intended <B> to </B> to carry the unbalanced body. <B>5.</B> AppaTeil selon<U>la</U> revendication, -carac térisé en ce que le -d#ispo-si#tif oscillant com prend deux pendules, -centrifuges opposés<B>ac-</B> couplés par un mécanisme de synchTonisa- tion. <B>6.</B> Appareil selon la revencli-cation,,cirac- térisé par le fait que Porgane indicateur co opère avec une graduation fixe par rapport<B>à</B> Porgane tourna-n.t. <B>7.</B> Appaxeil selon la revendication (51 la sous-revendimtion <B>6, <B> 5. </B> Apparatus according to <U> the </U> claim, -characterized in that the oscillating -d # ispo-si # tif comprises two pendulums, -centrifuges opposite <B> ac- </B> coupled by a synchTonization mechanism. <B> 6. </B> Apparatus according to the revencli-cation, characterized by the fact that the indicator organ co-operates with a graduation fixed relative to <B> to </B> the organ rotated-n.t. <B> 7. </B> Appaxeil according to claim (51 the sub-claim <B> 6, </B> caractérisé par le fait que l'organe indicateur est un index -coop6- rant avec uncouverole transparent, en forme de calotte torique, portant la graduation. <B>8.</B> Appareil selon la reven#cli#catian, carac- téris6 pax un moteur au moyen duquel Por- gane -tournant est mis en rotation et par un dispositif -de réglage permettant de faire va rier la vitesse de rotation,cle cet organe tour nant. </B> characterized by the fact that the indicator organ is an index -cooperant with a transparent cover, in the shape of a toric cap, bearing the graduation. <B> 8. </B> Apparatus according to the reven # cli # catian, charac- teris6 pax a motor by means of which the rotating Por- gane is set in rotation and by an adjusting device allowing to vary the speed of rotation, key to this rotating organ.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2599539A (en) * 1946-05-09 1952-06-10 Joseph J Boyd Vibration measuring device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2599539A (en) * 1946-05-09 1952-06-10 Joseph J Boyd Vibration measuring device

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