FR2500628A1 - Procede et appareil pour determiner le balourd d'un objet tournant - Google Patents

Abstract

L'APPAREIL COMPORTE UN MOTEUR 18 SUR L'ARBRE 16 DUQUEL EST MONTE L'OBJET, TEL QU'UNE ROUE 12, 14, DONT LE BALOURD DOIT ETRE MESURE, L'ENSEMBLE REPOSANT SUR DES TRANSDUCTEURS DE FORCE 26. SELON LE PROCEDE, ON ACCELERE L'OBJET JUSQU'A UNE VITESSE PREDETERMINEE MESUREE A L'AIDE D'UN TRANSDUCTEUR D'ANGLE DE ROTATION 20, 28, 30 PUIS ON LAISSE L'OBJET TOURNER EN "ROUE LIBRE" PENDANT QUE L'ON MESURE CONTINUELLEMENT SUR PLUSIEURS TOURS, A L'AIDE DES TRANSDUCTEURS, LA GRANDEUR ET LA POSITION DU BALOURD ALORS QUE LA VITESSE DE L'OBJET DIMINUE.

Description

-1- La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour

déterminer le balourd d'un objet tournant et plus particulièrement à un procédé et à un appareil pour

déterminer la masse du balourd d'un pneu tournant.

Les appareils pour déterminer la masse du balourd d'un pneu tournant sont bien connus. On renverra par exemple au brevet britannique n0 939.693 et au brevet britannique n0 1.247.596. On renverra également au-rrevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2.378.018, n0 2.828.911, n0 3.102.429, no 3.724. 279, no 3.812.725, n0 3.835.712, no 3.910.121,

n0 3.911.751, n0 3.922.922, n0 3.991.620 et n0 4.173.146.

Tous les brevet ci-dessus enseignent un appareil pour mesurer

la force du balourd d'un objet tournant tel qu'un pneu.

L'appareil est, en général, de l'un ou l'autre de deux types.

Le premier type est celui dans lequel les moyens d'entratne-

ment sont indirectement reliés, par l'intermédiaire de moyens d'accouplement tels qu'une poulie ou une transmission, au pneu. Les moyens d'entraînement sont reliés indirectement au pneu tournant du fait que les mesures sont habituellement effectuées à une faible vitesse de rotation, telle que tr/mn ou 500 tr/mn. Ceci est désiré à des fins de

sécurité ainsi que pour avoir des temps de cycle rapides.

Typiquement, on utilise des petits moteurs bon marché. Dans le second type d'appareil de la technique antérieure, tel que celui du brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.812.725, les moyens d'entraînement sont directement accouplés au pneu tournant. Du point de vue de la stabilité mécanique et de la Drécision de la mesure, les mesures des forces du balourd agissant sur un pneu tournant sont effectuées de la meilleure manière lorsque les moyens d'entraînement sont directement

accouplés au pneu tournant.

Cependant, dans tous les documents antérieurs ci-

dessus mentionnés, la pratique employée a consisté à accélérer -2- le pneu tournant jusqu'à une vitesse désirée urésélectionnée ou à accélérer le pneu tournant jusqu'à une vitesse plus raoiDe nue celle qui est désirée, puis à laisser le pneu ralentir. Lorsque le pneu atteint la vitesse désirée, les mesures sont alors effectuées e la vitesse spécifiée. Typiquement, les mesures sont effectuées à 500 tr/mn. Dans la technique antérieure, les forces du balourd du pneu sont mesurées à des vitesses présélectionnées, spécifiées du fait que le traitement des signaux par les moyens électroniques est simplifié. Le fait d'utiliser une vitesse spécifique présélectionnée -pour mesurer la force du balourd du pneu

tournant signifie que l'on peut construire un filtre électro-

niaue avec la fréquence de filtrage désirée. Le filtre permet

aux signaux électroniques de cette fréquence de passer rela-

tivement sans entrave tandis que les bruits de fond ou le bruit électronique sont arrêtés. En outre, les mesures des forces du balourd effectuées à des vitesses présélectionnées évitent les problèmes de déphasage. Bien qu'un tel système résolve les problèmes du bruit électronique et du déphasage, grâce au choix correct du filtre électronique, en spécifiant de ce fait la fréquence de rotation à laquelle les mesures de la force du balourd sont effectuées, un tel système se traduit nar un sacrifice en ce qui concerne la précision étant donné que la mesure est effectuée pendant une très brève

période de temps. La vitesse du pneu tournant diminue cons-

tamment et ainsi, à la vitesse spécifiée présélectionnée, il n'y a qu'une très brève période de temps disponible pour

mesurer la force du balourd agissant sur le pneu tournant.

Ceci naturellement est une source d'erreurs.

3O Par conséquent, conformément à la présente inven-

tion, un appareil pour déterminer le balourd d'un objet tournant comprend des moyens supports pour norter l'objet et des moyens d'entraînement directement accouplés aux moyens -3- supports pour accélérer l'objet. L'appareil comprend, en outre, des moyens pour supprimer l'application d'énergie aux moyens d'entraînement et des moyens de transduction de force pour mesurer continuellement la grandeur du balourd de l'objet alors que la vitesse de l'objet diminue. L'invention a également pour objet un procédé

d'utilisation de l'appareil ci-dessus.

D'autres caractéristiques de l'invention apparat-

tront à la lecture de la description qui va suivre et à

l'examen des dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue de côté avec arrachement partiel de l'appareil de la présente invention; La Figure 2- est une vue en coupe d'une partie de l'appareil représenté sur la Figure 1, prise suivant la ligne 2-2 de la Figure 1; La Figure 3 est une vue en coupe d'une partie de l'appareil représenté sur la Figure 1, prise suivant la ligne 3-3 de la Figure 1; La Figure 4 est un schéma-bloc de l'ensemble du circuit électrique de l'appareil de la présente invention La Figure 5 est un schéma-bloc des circuits

électroniques utilisés dans l'appareil de la présente inven-

tion pour calculer et effectuer les mesures du balourd; La Figure 6 représente un mode de réalisation

d'un circuit de l'additionneur utilisé dans la présente in-

vention; La Figure 7 représente un mode de réalisation du circuit du compensateur de diamètre utilisé dans la présente invention; 30. La Figure 8 représente un mode de réalisation d'un filtre passe-bas utilisé dans la présente invention; La Figure 9a représente un mode de réalisation d'un calculateur utilisé dans la présente invention; -4- Les Figures 9b et 9c représentent des parties de la Fig-ure 9a La Figure 9d représente un mode de réalisation d'un autre calculateur utilisé dans la rrésente invention; 5. La Figure 10 représente un mode de réalisation

d'un filtre passe-haut et redresseur simple alternance utili-

sé dans la présente invention; La Figure 11 représente un mode de réalisation

d'un compensateur de vitesse utilisé dans la présente inven-

tion; et La Figure 12 représente un mode de réalisation d'un calculateur de l'inverse de la vitesse angulaire utilisé

dans la présente invention.

Sur la Figure 1 à laquelle on se référera, on a représenté un appareil 10 de la présente invention. L'appareil est particulièrement approprié pour mesurer les forces du balourd d'une roue 12 sur laquelle un pneu 14 est monté. La roue est montée sur une extrémité d'un arbre plein 16 en porteà-faux. Un moteur 18 à induction à cage d'écureuil (par exemple, un moteur asynchrone octopolaire) est directement accouplé à l'autre extrémité de l'arbre 16. Le moteur 18 est porté Dar une première armature rigide 22 au voisinage du pneu 14 et par une seconde armature rigide 24 du côté éloigné du pneu 14. Les première et seconde armatures rigides 22 et, respectivement 24 sont reliées entre elles par une plaque horizontale 23 sur laquelle le moteur 18 repose. Le moteur 18

est empêché de se déplacer, dans l'une ou l'autre des direc-

tions horizontales, par la plaque horizontale 23. Le moteur 18 et les armatures 22 et 24 qui y sont fixées ainsi que la plaque horizontale 23 (appel4s ci-après dans leur ensemble le

moteur 18) reposent sur plusieurs transducteurs de force 26.

Chacun des transducteurs de force 26 peut etre un type bien connu auelconq e de transducteur qui est capable de détecter -5-

les forces qui lui sont appliquées. Dans le motte de réalisa-

tion représenté sur la Figure 1, les transducteurs ne sont sensibles qu'aux forces exercées sur eux dans la direction

verticale. Cependant, il apparaîtra clairement que les trans-

ducteurs 26 pourraient également être positionnés de façon à n'être sensibles ou'aux forces horizontales. En réponse aux

forces qui lui sont appliquées, chaque transducteur 26 pro-

duit un signal de sortie électrique. Typiquement, les trans-

ducteurs peuvent fteestransducteurs piézoélectriques capaci-

tifs à réluctance variable, des extensomètres à résistance ou

d'autres types. Dans le mode de réalisation préféré, on uti-

lise trois transducteurs piézoélectriques 26 (a-c). La position des transducteurs 26 (a-c) a été représentée sur la

Figure 2. Des premier et second transducteurs 26a, et respec-

tivement, 26b sont positionnés sur une ligne approximativement perpendiculaire à l'arbre 16 et relativement proche de la première extrémité du moteur 18 voisine de la roue 12. Un troisième transducteur 26c est positionné en un emplacement situé à mi-distance entre les premier et second transducteurs

26a et, respectivement, 26b et plus proche de l'autre extré-

mité du moteur 18. Un disque perforé 20 est monté sur cette

autre extrémité du moteur 18. Le disque perforé 20 repré-

senté sur la Figure 3 est un transducteur d'angle de rotation qui sert à déterminer la position angulaire du moteur 18. A

un emplacement fixe, une source optique 28, telle qu'une am-

poule lumineuse, émet un faisceau de lumière qui est dirigé vers un détecteur optique 30 et qui est interrompu par le disque perforé 20. Le disque perforé 20 comporte une série d'ouvertures 32 équidistantes les unes des autres. Lorsque le disque 20 muni des ouvertures 32 tourne, il interrompt la transmission du faisceau de la source optique 28 au détecteur

ou ses ouvertures 32 permettent au faisceau d'être trans-

mis à travers elles selon la position du disque perforé 20 -6- cui est fonction de la rotation de l'arbre moteur 17 accouplé eu moteur 18. Un tel système est bien connu dans la technique (on renverra n ce sujet, par exemple au brevet des Etats-UnLs d'Am4-rique n 3.910.121) pour déterminer la position angulaire

de l'arbre rotatif accoula au ooteur tournant.

Au cours du fonctionnement de l'appareil 10 de la

présente invention, le moteur 18 est mis en marche et accé-

léré à une vitesse qui est désirée pour déterminer la force

du balourd agissant sur la roue 12. Typinuement, cette vites-

se est d'environ 500 tr/mn. L'alimentation du moteur 18 est alors interrompue et on laisse la roue 12 tourner "en roue

libre", c'est-à-dire qu'on laisse la roue 12 tourner libre-

ment. Etant donné qu'il est inévitable qu'il y ait des frottements dr l'arbre accouplé au moteur 18 et à d'autres

emplacements, la roue 12 tout en tourn3nt commence à ralen-

tir. On laisse la roue 12 tourner en roue libre approximati-

vement pendant quatre tours avant que les mesures soient effectuées. Ceci permet au système de se "stabiliser". Après cette période initiale, des mesures de la grandeur de la force du balourd sont effectuées continuellement par les transducteurs de force 26 (a-c). Etant donné que ces mesures e force sont effectuées continuellement, les calculs des forces du balourd sont également effectués continuellement par les moyens calculateurs électroniques 40 incorporés à l'appareil de la présente invention. Après environ huit (8)

autres tours, le moteur 18 est remis sous tension pour frei-

ner le roue tournante et l'amener à l'arrêt. Le temps total

de rotation en roue libre est d'environ une seconde et demie.

Les résultats des mesures effectuées par les moyens électro-

niques 40 sont alors affichés sur le tableau de commande et

d'affichage X4. La Pigure 4 représente la séquence d'évène-

ments soIus forme d'un schéma-bloc.

-7- Les moyens électroniques 40 ont été schématiquement représentés sous forme d'un schéma-bloc sur la Figure 5. Le signal de sortie du troisième transducteur 26c est désigné

F3. Les signaux de sortie des premier et second transduc-

teurs 26a et, respectivement, 26b désignés F4a et, respec- tivement, F4b sont appliqués à un additionneur 42. La fonction de l'additionneur 42 est d'ajouter les signaux provenant des premier et second transducteurs, à savoir F4a et F4b, dans des proportions telles que la somme est dans une phase directement équivalente à celle du signal engendré par le troisième transducteur 26c. Un tel additionneur 42 a été représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.835.712 et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.102.429 et est bien connu dans la techniques Un tel exempl de l'additionneur 42 est représenté sur la Figure 6. Les

signaux F4a et F4b sont transmis par l'intermédiaire d'ampli-

ficateurs séparateurs110 qui isolent les signaux de force

F4a et F4b de l'impédance variable du circuit de l'addition-

neur 42. Les signaux F4a et F4b sont respectivement légère-

ment en avance et légèrement en retard par rapport au signal F3 de sorte que le point de prélèvement du potentiomètre 112 de réglage de phase peut être ajusté pour produire un signal directement en phase avec le signal F3. L'amplificateur 114 situé arrès le potentiomètre 112 de réglage de phase est un amplificateur à gain réglable connecté de façon à avoir une très forte impédance d'entrée de manière ainsi à ne ims dmEer l1e potentiomètre 112 de réglage de phase. Le potentiomètre 116 de réglage de gain est utilisé pour régler l'amplitude du

signal composite F4 de façon qu'il soit dans le rapport cor-

rect avec le signal F3.

A la sortie de l'additionneur 42, les signaux

représentés maintenant par les valeurs F3 et F4 sont arpli-

qués à un compensateur de diamètre 44. Le compensateur de -8- diamètre 44 divise le signal de la force du balourd F3 et F4 par la 7randeur du diamètre de la roue 12. Le diamètre de la roue 12 doit, naturellement, être entré par l'opérateur. Un tel circuit est également bien connu dans la technique. Un exemnle pour la force F3 a été représenté sur la Figure 7. UTn autre circuit semblable est utilisé nour le signal de

force F4. Au cours du fonctionnement du compensateur de dia-

mètre 44, le signal F3 est interrompu par l'interrupteur analogique 118 lequel est, à son tour, actionné par un train

d'impulsions à facteur d'utilisation (rapport impulsion-

intervalle) proportionnel à: Diamètre La valeur moyenne du signal de sortie, après que les composantes de commutation à haute-fréquence ont été éliminées par filtrage, est ajustée par le facteur "k" qui est la fraction de temps représentant le temps "en service" du rapport impulsionintervalle, à savoir: signal de sortie = signal d'entrée x k formule dans laquelle: Temps en service k = Temps en service + temps hors service Ainsi le signal de sortie est proportionnel à: F3 x Diamètre -9-

L'interrupteur analogique 118 peut être un compo-

sant normalisé dans l'industrie portant la référence n

4.053.

Une fois oue les signaux de force ont été compensés par le compensateur de diamètre 44, ils sont envoyés dans un filtre passe-bas 46. Le filtre passe-bas 46

élimine le bruit électrique et électronique à haute fréquen-

ce. Un tel filtre passe-bas 46 a été représenté sur la

Figure 8 et il est également bien connu dans la technique.

Sur la Figure 8, on n'a représenté, pour plus de clarté, ou'un seul filtre passe-bas pour le signal de sortie F3/ Diamètre du compensateur de diamètre 44. Dans le mode de réalisation préféré, on utilise deux filtres connectés en série. En outre, deux autres filtres sont utilisés pour le signal de sortie F4/Diamètre du compensateur de diamètre 44. Les résistances de 150 kilohms et de 2mégohms servent à ajuster la réponse de crête et la fréquence de coupure du filtre. A la sortie du filtre passebas 46, les signaux F3 et F4 sont appliqués au calculateur 48. Le calculateur 48

calcule la force du balourd exercée sur la roue 12 conformé-

ment aux formules suivantes: F1 = - [a(F3 + F4) + fF3] (équation 1) c F2 - [(a + c) (F3 + F4) + fF37 (équation 2) c Equations dans lesquelles: F1 est la grandeur de la force du balourd agissant sur le pneu 14 au niveau de son bord extérieur, c'est-à-dire

du côté éloigné du moteur 18.

-10- F2 est la grandeur de la force du balourd agissant sur le pneu 14 au niveau de son bord intérieur, c'est-à-dire

du côté Droche du moteur 18.

F3 est la grandeur de la force à laquelle est sou-

mis le troisième transducteur 26c telle que compensée par le

compensateur de diamètre 44.

F4 est la grandeur de la force à laquelle sont soumis les premier et second transducteurs 26a et 26b corrigée par l'additionneur 42 et par le compensateur de

diamètre 44.

et dans lesquelles: a est la distance entre F4 et F2 et varie entre un

minimum de 5,08 cm et un maximum de 25,4 cm. Il y a une com-

posante fixe de 5,08 cm et une composante variable de

20,32 cm.

f est la distance entre le détecteur 26c et le milieu de la ligne joignant les détecteurs 26a et 26b et est

une distance fixe de 20,32 cm.

c est la distance entre F2 et F1 et varie entre

6,77 cm et un maximum de 47,41 cm. Ainsi, il y a une compo-

sante fixe de 6,77 cm et une composante variable de 40,64 cm.

Un exemple du circuit du calculateur 48 a été représenté sur la Figure 9. Les circuits du calculateur sont

des amplificateurs à contre-réaction connus dans la techni-

que. Dans ce mode de réalisation, cependant, les résistances d'entrée et de réaction sont mises périodiquement en circuit et hors circuit par des interrupteurs analogiques pour faire

varier leurs valeurs de résistance utiles d'une manière appro-

priée pour réaliser un circuit de calcul analogue à la trans-

formation vectorielle oui établit le rapport entre les forces du balourd agissant sur la roue et les forces détectées par les détecteurs En définissant toutes les distances sur la base d'une unité de distance de 20,32 cm et en commandant les -11 - interrupteurs analogiques avec un rapport impulsion-interva]e directement proportionnel aux parties variables de "a" et de "c", on peut représenter la quantité additionnée a(F3+F4)+fF3 par le circuit représenté sur la Figure 9b. Pour diviser cette quantité par "c", comme exigé par l'équation 1, on remplace la résistance de réaction "quelconque" par le réseau représenté sur la Figure 9c. La résistance du réseau de la 6R2 Figure 9c est - dans laquelle "cl" est le rapport 1+6c1 impulsion-intervalle de la composante variable de "c". Cette 6R2 fonction varie entre 6R2 et - lorsque "c" varie de zéro à un. Ceci constitue la fonction requise pour représenter une variation de "c" de 6,77 à 47,41 qui est également un rapport de 7:1. La résistance "4R1R1" signifie une résistance ayant

une résistance égale à 4R1 en parallèle avec Ri. Pour le cal-

cul de F2, il faut ajouter une composante supplémentaire mur représenter la composante c(F3+F4). Etant donné que "c" varie de 40,64 cm au total c'est-à-dire deux fois l'unité de base de 20,32 cm, les résistances connectées aux portes analogiques

avec un rapport impulsion-intervalle représentant la varia-

tion de la valeur "c" doivent être égales à la moitié des

résistances associées aux portes analogiques "a". Des résis-

tances supplémentaires 4R et 3R, qui représentent respective-

ment les composantes fixes invariables des facteurs "a" et "c" sont ensuite incluses et le circuit devient finalement tel que représenté sur la Figure 9d. Les condensateurs de réaction sont utilisés pour intégrer les irrégularités de

découpage qui seraient sinon transmises à la sortie.

Les forces Fl et F2 calculées par le calculateur 48

sont appliquées à l'entrée d'un filtre passe-haut et redres-

seur simple alternance 50. Le filtre passe-haut et redresseur -12- simple alternance 50 est simplement un Étage amplificateur oui Permet à la composante de fréquence de rotation de la traverser puis d'&tre ensuite rerressée sur une simple alternance. Un exemple Dour la force F1 a été représenté sur la Figure 10. Il existe un second circuit semblable pour la force F2. Au cours de la mesure, les deux condensateurs électrolytiques 120 ne laissent passer que les tensions

variables provenant du circuit calculateur jusqu'aux ampli-

ficateurs séparateurs 122 tout en arrêtant les tensions continues invariables. Avant la mesure, l'interrupteur analogique 124 est maintenu fermé mettant à la masse l'entrée de l'amplificateur 122. Ceci élimine les tensions continues du circuit calculateur. La longue constante de temps des deux condensateurs 120 et de la résistance 126 est telle que les

tensions alternatives sont transmises sans entrave. L'ampli-

ficateur 122 est monté en amplificateur séparateur et trans-

met le signal au détecteur 63 de franchissement du zéro

(pour la détermination de la position du balourd) et égale-

ment à-un circuit redresseur simple alternance d'un type connu dans la technique et qui comprend un amplificateur 128 et un redresseur 130. Le signal de sortie de ce circuit est ajusté p a un potentiomètre 132 avant d'être transmis à un

circuit compensateur de vitesse 52.

Etant donné que l'amplitude du signal de la force varie proportionnellement au carré de la vitesse angulaire de - la roue 12 F-= mw /r m = masse du balourd w = vitesse angulaire r = rayon du corps en rotation Pour déterminer la masse du balourd, c'est-à-dire F m = -, il est nécessaire de compenser la variation du rayon w2r -13- (ce qui a été effectué par le compensateur de diamètre 44) et la vitesse angulaire en divisant les signaux de force par la vitesse angulaire de la roue 12 élevée au carré. Dans

les moyens électroniques 40, ceci est effectué en deux éta-

pes. En premier lieu, le compensateur de vitesse 52 divise le signal par la vitesse angulaire de la roue 12. Un exemple d'un compensateur de vitesse 52 pour la force Fl a été représenté sur la Figure 11. Un second circuit semblable à celui représenté sur la Figure 11 est utilisé pour la force F2. Un interrupteur analogique 140 interrompt le courant qui s'écoule de la sortie du redresseur simple alternance 50 jusqu'à l'oscillateur 54 commandé par la tension avec rapport impulsionintervalle (temps en fonction par rapport au temps de cycle total) proportionnel à l'inverse de la vitesse "c"

de la roue.

Les signaux produits à la sortie du compensateur de

vitesse 52 sont appliqués à l'entrée d'un oscillateur 54 com-

mandé par la tension. L'oscillateur 54 commandé par la ten-

sion est d'un type classique bien connu dont la fréquence d'impulsions de sortie est proportionnelle à la moyenne du signal d'entrée. Les impulsions résultantes sont mises en un tableau de valeurs chiffrées par rapport au temps par le compteur d'affichage 56. Du fait de l'allongement de la sinusoïde lorsque la vitesse angulaire de la roue 12 et la

fréquence du signal diminuent, un autre facteur de compensa-

tion proportionnel à l'inverse de la vitesse angulpire de la roue 12 est introduit. Ainsi, les indications résultantes affichées sur le dispositif d'affichage 56 sont compensées par un facteur proportionnel à l'inverse du carré de la vitesse angulaire de la roue 12. Les indications affichées sont la masse du balourd respectivement sur le bord intérieur

et sur le bord extérieur de la roue 12.

Les moyens électroniques 40 reçoivent également le -14- signal du détecteur optiaue 30. Le signal du détecteur optique 30 est utilisé par le calculateur 60 de l'inverse de le vitesse angnlaire pour calculer l'inverse de la vitesse angulaire de la roue 12 qui est utilisé par le compensateur de vitesse 52. Un exemple du calculateur 60 de l'inverse de la vitesse angulaire a été représenté sur l-a Figure 12. Des impulsions de 200 kwz produites par l'oscillateur pilote 150

sont divisées par deux par le diviseur 152 puis sont appli-

quées > un compteur 154 à marche continue qui comote jusqu 'à 384 impulsions (de zéro à 383) puis se remet à zéro. Au début de chaque impulsion de détection optique produite par le détecteur 30, les impulsions de l'oscillateur pilote 150, à la fréquence de 200 kHz, sont appliquées par le déclencheur périodique 156 au compteur de vitesse 158. Le déclencheur périodique 156 interrompt ces impulsions lorsque l'impulsion

de détection optique suivante commence. Le nombre des impul-

sions comptées par le compteur de vitesse 158 pendant une impulsion du détecteur optique complète est inversement proportionnel à la vitesse de la roue, c'est-à-dire que si la vitesse de la roue est plus élevée, le compteur 158 compte moins d'impulsions et qu'il compte plus d'impulsions si la vitesse de la roue est moins élevée. L'impulsion de remise à

zéro du déclencheur périodique 156 est utilisée pour transfé-

rer le contenu du compteur de vitesse 158 au registre de maintien 160 lors de l'imoulsion suivante de l'oscillateur et pour remettre immédiatement après le compteur de vitesse 158 à zéro. En ignorant le bit le moins significatif (pour tenir compte du circuit diviseur par deux qui précède le compteur 154 de 384 impulsions) le contenu du compteur de vitesse 158, qui a été transféré au registre de maintien 160 comme décrit ci-dessus, est comparé au compte contenu dans le compteur 154 de 384 impulsions. Lorsqu'une coïncidence se produit, le détecteur de coïncidence 162 provoque le passage -15- du signal de sortie de la bascule bistable 164 à un bas niveau. Le signal de sortie reste à un bas niveau jusqu'à ce que le compteur 154 de 384 impulsions se remette à zéro et, à ce moment, le signal de sortie de la bascule passe à un haut niveau. Il est ainsi produit un train d'ondes. La période du train d'impulsions est égale à la période de comptage du compteur 154 de 384 impulsions. Le facteur d'utilisation (le temps en fonction par rapport à la période totale) est proportionnel à l'inverse de la vitesse de la

roue.

Le signal émis par le détecteur optique 30 est également appliqué au calculateur de vitesse 62 qui détermine la vitesse de la roue 12 en rotation et qui est également connu dans la technique. Le signal produit à la sortie du

calculateur de vitesse 62 est appliqué au détecteur de sur-

vitesse 64 qui est utilisé pour commander le courant fourni au moteur afin de l'arrêter lorsque la roue en rotation tourne à une vitesse supérieure à la vitesse désirée. Le détecteur de survitesse 64 est également connu dans la technique. Le signal du détecteur optique 30 est également appliqué à un compteur progressif/régressif 66 qui reçoit

également des signaux d'entrée du détecteur 63 de franchis-

sement du zéro. Le compteur progressif/régressif 66 fonction-

ne pour indiquer la position du balourd sur le plan respectif de la roue. Lorsque le signal analogique passe par zéro volt,

le détecteur 63 de franchissement du zéro produit une impul-

sion qui remet le compteur progressif/régressif 66 à une

valeur numérique établie au moyen du "commutateur d'étalonna-

ge" de position. Ensuite, lorsque les perforations du disque du détecteur optique franchissent vers l'avant ou l'arrière le détecteur optique, des comptes sont ajoutés ou retranchés du compte du compteur progressif/régressif 66, conservant ainsi en mémoire la position effective de la roue par rapport au franchissement du zéro. Si la valeur numérique correcte -16- e été introduite au moyen du commutateur d'étalonnage, il est -lors possible d'in1diuer au moyen du dispositif d'affichage I 'e-nlecement ohl le. roue doit être positionnée pour que le balourd soit situé à la position de "point mort bas". Dans ce Miode de réalisation,ceci se produit lorsque le compte est de- 04. A ce moment, seul un voyant vert est allumé sur l'affichage 56. En outre, nour le compte de un au-dessus et au-dessous de ce nombre, un voyant jaune est allumé du côté respectivement correspondant du voyant vert pour indiquer dans quel sens il faut faire tourner la roue pour amener le balourd à la position de point mort bas. Pour les comptes plus éloignés de 04, des voyants rouges s'allument du c8té respectivement correspondant. Les comptes qui provoquent l'allumage des voyants verts, jaunes et rouges se chevauchent quelque peu pour donner à l'opérateur une meilleure "maltrise" de l'appareil afin qu'il puisse amener la position de la roue

au point mort bas aussi rapidement et avec autant de préci-

sion que possible. Le circuit pour mettre en oeuvre cette caractéristique est connu dans la technique. Le résultat est

affiché sur un dispositif d'affichage de position 68.

On comprendra que bien que, dans la description qui

précède, on ait décrit les moyens électroniques 40 comme étant

constitués par des dispositifs analogiques, ces moyens élec-

tronicues 40 pourraient tout aussi bien être réalisés en ?5 utilisant des techniques numériques, par exemple à l'aide de microprocesseurs et des mémoires correspondantes. L'emploi de microprocesseurs et autres techniques numériques nécessiterai

l'emploi d'éléments de protection et de blindage supplémen-

taires étant donné que le milieu dans lequel l'appareil 10 de la présente sera utilisé est un milieu électrique extrêmement bruyant dans lequel de nombreux bruits électriques parasites sont présents. Cenendant, il doit être bien compris qu'un mode de réalisation numérique entre naturellement dans le cadre de

la présente invention.

-17- Le procédé et l'appareil de la présente invention présentent de nombreux avantages. D'abord et avant tout, il n'y a pas de système de transmission dans le procédé et

l'appareil de la présente invention. Le système de transmis-

sion de la technique antérieure est une source d'infiabilité ainsi que de frais et de complexité. En montant le pneu tournant 14 directement sur l'arbre 16, on a obtenu une réduction du nombre des pièces nécessaires. En même temps, la fiabilité est améliorée du fait de l'absence de pièces qui s'usent. Enfin,à la différence de l'appareil de la technique antérieure dans lequel la grandeur de la force et, par conséquent, la masse du balourd sont mesurées à des vitesses prédéterminées, le procédé et l'appareil de la présente invention mesurent et calculent la grandeur de la force de déséquilibre et par conséquent, la masse du balourd continuellement pendant que la roue 12 en rotation diminue de vitesse. Les signaux de balourd reçus pendant cette période, dite de rotation en roue libre, contiennent beaucoup moins de bruits ou d'erreur que ceux traités par un appareil dans

lequel les signaux sont prélevés à des vitesses présélection-

nées. La moyenne des indications correspondant à un certain nombre de tours est établie de façon à réduire l'erreur du système. -18-

VE:NDICATIONS

- Un appareil fl0) nour détermincr le balourd un objet tournant, cet anareil etant caractérisé en ce u'il comporte: - des moyens supports (16) pour porter' ledit objet

(12, 14)

- 3es moyens d'entraînement (18) directement accou-

plés aux moyens supports pour accélérer ledit objet; - des moyens pour supprimer l'application d'énere motrice aux movens d'entraînement; et des moyens de transduction de force (26a-c) pour mesurer continuellement la grandeur du balourd de l'objet

alors rue la vitesse de l'objet diminue.

2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens de transduction d'angle de rotation (20, 28, 30) pour déterminer la position

angulaire du balourd.

3.- Anpareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens électroniques (40) pour calculer la grandeur et la position angulaire du balourd sur la base de ladite force et des données des moyens de

transduction d'angle.

4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisa en ce qu'il comrorte, en outre, des moyens d'affichage (56,

68) pour afficher les valeurs calculées par les moyens élec-

troniques (40).

5.- Anpareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens électroniques (40) calculent la grandeir de la force du balourd de l'objet conformément à l'une et !'autre des frmules suivantes: F1 =- fa(F3 + F4) + fFSJ c F2 = - [(a + c) (F3 + F4) + fF37 c -19- dans lesquelles Fl est la grandeur de la force du balourd de l'objet (12, 14) du côté éloigné des moyens d'entratnement (18) F2 est la LGrandeur de la force du balourd de l'ob- jet du côté proche des moyens d'entraînement

F3 est la grandeur de la force à laquelle est sou-

mis l'un des moyens de transduction de force (26c) F4 est la grandeur de la force à laquelle est soumis un autre (26b, 26c) des moyens de transduction de force et dans lesquelles: a est la 'listance entre F4 et F2 f est la distance entre F3 et F4;

c est la distance entre F2 et Fl.

6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens électroniques (40) comprennent, en outre,

des moyens pour déterminer la vitesse de l'objet (12, 14).

7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens électroniques (40) comprennent, en outre, des moyens pour calculer la masse du balourd en fonction de

la vitesse de rotation de l'objet.

8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le calcul de la masse du balourd est effectué en divisant la grandeur de la force par le carré de la vitesse

et par le rayon de l'objet.

9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la vitesse est déterminée sur la base des signaux

des moyens de transduction d'angle de rotation.

10.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens supports sont constitués par un arbre (16). 11.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que 1-s moyens d'entraînement sont constitués par un

moteur à induction (18).

-20- 1!.- A'pareil selon la revendication 9, caractérisé en ce cue ls mo'ens de transiuction de force sont constitués nor plusieurs transducteurs re force ('6a-c) positionnés de façon à porter les moyens d'entralnement (18) et à mesurer la force du balourd de l'objet (12, 14).

13.- Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce aue les transducteurs (26ra-c) sont au nombre de trois.

14.- Appareil selon la revendication 13, caractéri-

sé en ce aue les transducteurs sont positionnés de telle sorte que: deux des transducteurs (26a, 26b) sont disposés sur une li7ne approximativement perpendiculaire aux moyens supports (16) au-dessous des moyens d'entraînement (18) et

plus proches de l'objet (12, 14) que le troisième transduc-

teur (26c).

15.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que les moyens de transduction d'angle de rotation com-

prennent, en outre: - un disque obturateur rotatif (20) fixé aux moyens d'entraînement (18); et - des moyens détecteurs (28, 30) pour détecter la

position du disque.

16.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que l'objet précité est un pneu (14).

17.- Procédé pour déterminer le balourd d'un objet

(12, 14) tournant autour d'un arbre (16), ce procédé étant -

caractérisé en ce qu'il consiste: - à accoupler directement l'arbre à des moyens d'entratnement (18) pour faire tourner ledit objet; no30 - à accélérer l'objet Jusqu'à une certaine vitesse; - à surprimer l'application d'énergie motrice aux moyens d'entraînement; et - à mesurer continuellement la grandeur de la force du balourd de l'objet rendant cue la vitesse dudit objet

diminue.

-21- 18.- Procédé selon la revendication 17, caractérisé

en ce qu'il comporte, également l'étape qui consiste à déter-

miner la position angulaire du balourd.

19.- Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étane qui consiste à calcu- ler la grandeur et la force du balourd sur la base de la

mesure et de la position angulaire du balourd.

20.- Procédé selon la revendication 19, caractérisé

en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à mesu-

rer la vitesse de l'objet.

* 21.- Procédé selon la revendication 20, caractérisé

en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à calcu-

ler la masse du balourd sur la base de la grandeur de la

force du balourd et de la vitesse de l'objet.

22.- Procédé selon la revendication 21, caractérisé

en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à affi-

cher le calcul de la masse du balourd.