FR2510256A1

FR2510256A1 - Dynamic and static balancing device for vehicle wheel - calculates required mass by evaluating and storing values of measured dip obtained from two rotations

Info

Publication number: FR2510256A1
Application number: FR8114998A
Authority: FR
Inventors: Georges Heyraud
Original assignee: Forges Stephanoises SA
Current assignee: Forges Stephanoises SA
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1983-01-28
Also published as: FR2510256B1

Abstract

The appts. contains a system to rotate the body, at least one sensor which gives a signal to represent the effect of the centrifugal force on the rotating body and a unit to measure and display the unbalance. The measuring unit contains a memory to store the values of two rectified and filtered signals proportional to the unbalance measured during two consecutive swings between which a compensating mass is placed. The measuring unit calculates and displays from these two values, the complementary balancing mass needed. It is necessary neither to enter parameters, nor to verify the calibration. Operation is simplified and gives quickly and accurately the static and dynamic unbalance. The values are stored by adjusting the gain of an amplfer associated to an analogue display. The graduations indcate the complementary mass for balancing according to a preset expression.

Description

L'invention est relative à une machine pour l'équili- brage de corps tournants.Elle vise plus particulièrement, quoique non exclusivement,une machine apte à assurer l'équilibrage dynamique et statique d'une roue de véhicule a' l'état démonté. The invention relates to a machine for balancing rotating bodies. It relates more particularly, although not exclusively, to a machine capable of ensuring dynamic and static balancing of a vehicle wheel in the disassembled state. .

Les machines de ce type comprennent,comme montré à la figure 1,un arbre rotatif 2 monté oscillant dans un palier 3 et munie l'une de ses extrémités,de moyens 4 pour la fixation de la roue 5 à équilibrer.Généralement,elles comportent également deux eapteurs Ga et 6b qui,disposés dans le plan d'oscillation de 11 arbre 2,convertissenb en signaux électriques les déplacements de cet arbre 2.La machine comporte aussi des moyens non représentés,aptes à entraSner en rotation la roue 5 ou l'arbre 2,et des moyens indiquant la position du balourd.Les deux capteurs 6a et 6b sont espacés par une distance 1.Le capteur 6b,le plus éloigné de la roue,est utilisé dans la phase d'équilibrage dynamique,tandis que celui 6a est utilisé dans la phase d'équilibrage statique.Cette machine est associée à un ens semble de mesure comportant un commutateur Z,plusieur.s amplificateurs 8a,8b et 8c disposés sur un circuit 9 aboutissant à un éliment de lecture 10.Les potentiomètres 8'a,8'b et 8'c,ou des résistances fixes commutables,permettent d'in- troduire,dans les amplificateurs 8a,8b et 8c,différents paramètres tels que le diamètre de la jante #j,la largeur de * jante li et le déport de jante dj.Lorsque la machine est équipée d'un arbre coulissant permettant d'amener le plan de Jante intérieure Sa dans le plan vertical contenant l'axe de rotation 3,1'ensemble 8c-8'c peut être supprimé, puisqu'il n'est plus nécessaire d'ajuster le paramètre di. Machines of this type comprise, as shown in FIG. 1, a rotary shaft 2 mounted oscillating in a bearing 3 and provided at one of its ends, with means 4 for fixing the wheel 5 to be balanced. Generally, they comprise also two sensors Ga and 6b which, arranged in the oscillation plane of 11 shaft 2, convert into displacements of this shaft 2 into electrical signals. The machine also includes means not shown, capable of driving the wheel 5 or l in rotation. shaft 2, and means indicating the position of the unbalance. The two sensors 6a and 6b are spaced apart by a distance 1. The sensor 6b, the furthest from the wheel, is used in the dynamic balancing phase, while that 6a is used in the static balancing phase. This machine is associated with a measurement set comprising a Z switch, several amplifiers 8a, 8b and 8c arranged on a circuit 9 leading to a reading element 10. The potentiometers 8'a, 8'b and 8'c, or resistors f ix switchable, allow to introduce, in amplifiers 8a, 8b and 8c, different parameters such as the rim diameter # j, the width of * rim li and the rim offset dj. When the machine is equipped with '' a sliding shaft making it possible to bring the inner rim plane Sa into the vertical plane containing the axis of rotation 3,1 'assembly 8c-8'c can be omitted, since it is no longer necessary to adjust the parameter di.

Il ressort déjà de ce qui précède ,qu'avant toute opération d'équilibrage de la roue 5,il est nécessaire d'afficher sur la machine différents paramètres qu'il convient de mesurer précisément ou d'évaluer,ce qui nécessite l'utilisation d'un personnel spécialisé et compétent.En fait, les paramètres retenus sont les plus importants,car si l'on souhaitait que la mesure soit effectuée de manière plus rigoureuse,il conviendrait~également de prendre en compte d'autres paramètres intervenant sur le moment d'i nertie de la roue tels que le diamètre extérieur du pneumatique,variant selon que le pneu est normal,a une taille basse,est neuf ou est très usagé,la largeur du pneumatique variant selon les modèles pour une même largeur de jante et selon que ce pneumatique comporte ou non de bord antitrottoir,le type de pneumatique(carcasse radiale ou diagonale),le poids de sa gomme,la presence de clous antiverglas,et enfin le poids de la jante dépendant de son matériau constitutif, alliages - légers ,aciers ou autres ,de même que le poids des différents plateaux de fixation 4. It is already apparent from the above, that before any balancing operation of the wheel 5, it is necessary to display on the machine various parameters which must be measured or evaluated precisely, which requires the use of a specialized and competent staff. In fact, the parameters selected are the most important, because if one wished that the measurement be carried out in a more rigorous manner, it would also be advisable to take into account other parameters intervening on the moment of inertia of the wheel such as the outside diameter of the tire, varying according to whether the tire is normal, has a low size, is new or is very used, the width of the tire varying according to the models for the same rim width and depending on whether or not this tire has an anti-curb edge, the type of tire (radial or diagonal carcass), the weight of its rubber, the presence of anti-ice nails, and finally the weight of the rim depending on its constituent material, alloys - light, steels or other, as well as the weight of the different fixing plates 4.

On conçoit aisément qu'une machine de ce type serait extrêmement difficile à réaliser et à utiliser,puisqu' elle nécessiterait d'effectuer de nombreuses mesures et d'aussi nombreux réglages.I)e ce fait,les machines actuelles ne prennent en compte que certains paramètres et permettent de réaliser un équilibrage qui,parfois,est très approximatif.C'est en particulier le cas lorsque de telles machines sont utilisées pour assurer l'équilibrage de pneumatiques a' taille basse qui,en raison de la variation importante de leur diamètre extérieur par rapport au diamètre de la roue,nécessiteraient l'introduction de nouveaux paramètres dans l'ensemble de mesure de cette machine
Par ailleurs,les machines actuelles nécessitent des vérifications périodiques de leur étalonnage et,de plus, sont sujettes à des erreurs de manipulations de la part de l'opérateur provenant d'erreurs ou d'oublis lors de l'introduction des paramètres dans l'ensemble de lecture.It is easy to see that a machine of this type would be extremely difficult to make and use, since it would require many measurements and also many adjustments. I) e this fact, current machines only take into account certain parameters and make it possible to achieve a balancing which, sometimes, is very approximate. This is in particular the case when such machines are used to ensure the balancing of tires with low size which, due to the significant variation in their outside diameter compared to the diameter of the wheel, would require the introduction of new parameters in the measuring set of this machine
Furthermore, current machines require periodic verifications of their calibration and, moreover, are subject to handling errors on the part of the operator arising from errors or oversights when entering the parameters in the reading set.

La présente invention a pour but de fournir une machine pour l'équilibrage de corps tournants qui remédie à ces inconvénients et qui,tout en simplifiant les manipulations,supprime toute opération de mesure et d'affichage de paramètres,donc tout risque d'erreurs,permette d'assurer un équilibrage rapide et précis des valeurs statiques et dynamiques du balourd d'un corps tournant et n'exige pas des vérifications de son étalonnage. The object of the present invention is to provide a machine for balancing rotating bodies which overcomes these drawbacks and which, while simplifying handling, eliminates any measurement measurement and display of parameters, therefore any risk of errors, allows rapid and precise balancing of the static and dynamic unbalance values of a rotating body and does not require verification of its calibration.

Cette machine est du type composé de moyens aptes à entrainer en rotation le corps à équilibrer,d'au moins un capteur apte à transformer,en signaux électriques si nusoVdaux,les conséquences de la force centrifuge sur ce corps tournant,de moyens de visualisation de la position de ce balourd et d'un ensemble de mesure. This machine is of the type composed of means capable of driving the body to be balanced in rotation, of at least one sensor capable of transforming the consequences of the centrifugal force on this rotating body into such electrical signals, display means for the position of this unbalance and of a measurement set.

Selon l'invention,cette machine comporte un ensemble de mesure comprenant :des moyens de mémorisation de la grandeur xl d'un signal redressé filtré proportionnel au balourd du corps tournant mesuré lors d'une première lancée,des moyens d'analyse et de comparaison de la grandeur xl avec une grandeur x2 mesurée lors d'une seconde lancée après apposition sur le corps tournant d'une masse compensatrice intermédiaire,et des moyens indiquant,à partir des deux valeurs préalablement mesurées xl et x2 , la valeur de la masse d'équilibrage complémentaire Y. According to the invention, this machine comprises a measuring assembly comprising: means for memorizing the magnitude xl of a filtered rectified signal proportional to the unbalance of the rotating body measured during a first launch, means of analysis and comparison of the quantity xl with a quantity x2 measured during a second launched after apposition on the rotating body of an intermediate compensating mass, and means indicating, from the two previously measured values xl and x2, the value of the mass d complementary balancing Y.

Grâce à la structure de cet ensemble de mesure,l'opération d'équilibrage s'effectue de la façon suivante:dès que le corps tournant est entrainé en rotation ,lors d'une première lancée,les moyens de mémorisation enregistrent la valeur du signal électrique redressé et filtré x7 envoyé par le capteur et correspondant au déséquilibre de l'ensemble tournant .Après mise en place de la masse com pensatrice intermédiaire sur le corps tournant,il est procédé à une deuxième lancée,ou deuxième mise en rotation du corps tournant,au cours mode laquelle le nouveau signal redressé et filtré x2 émis par le capteur est comparé et analysé dans l'ensemble de mesure avec le signal pré c-édent xl et est transformé,de manière que les moyens de lecture indiquent la valeur y de la masse qu'il convient de rajouter sur le corps tournant pour assurer l'équilibrage. Thanks to the structure of this measuring system, the balancing operation is carried out as follows: as soon as the rotating body is rotated, during a first launch, the storage means record the value of the signal electric rectified and filtered x7 sent by the sensor and corresponding to the imbalance of the rotating assembly. After installation of the intermediate compensating mass on the rotating body, a second thrust is carried out, or second rotation of the rotating body , during the mode in which the new rectified and filtered signal x2 emitted by the sensor is compared and analyzed in the measurement assembly with the pre-edent signal xl and is transformed, so that the reading means indicate the value y of the mass that should be added to the rotating body to ensure balancing.

Il ressort de ce qui précède que la machine,selon l'invention,permet,grace à son ensemble de lecture,d'assurer l'équilibrage de la roue de manière très simple et rapide,sans qu'il soit nécessaire d'afficher des paramè- tres quelconques,quelles que soient les dimensions et le poids de ce corps tournant,et cela grâce au fait que cet ensemble de mesure est étalonné à chaque première lancée du corps tournant. It follows from the above that the machine according to the invention, thanks to its reading assembly, to ensure the balancing of the wheel very quickly and easily, without the need to display any parameters, whatever the dimensions and the weight of this rotating body, and this thanks to the fact that this measuring unit is calibrated at each first launch of the rotating body.

Dans une forme de réalisation de l'inventionsltensem- ble de mesure comprend au moins un élément de mémorisation de la grandeur xl disposé sur un circuit aboutissant à l'élément suivant et muni de moyens permettant de le re- lier électriquement,lors de la première lancée,au circuit provenant du capteur,un sous-ensemble d'analyse et de com paraison composé d'un élément soustracteur,apte à ddli- vrer un signal de valeur proportionnelle à xA-x2 ,et dont les entrées sont reliées respectivement au circuit de mémorisation et au circuit provenant du capteur,d'un élément diviseur apte à délivrer un signal proportionnel à x2 et dont les entrées sont reliées respectivement au g it provenant du capteur et au circuit provenant du soustracteur ,et d'un élément amplificateur équipé d'un circuit dérivé sur lequel est montée une résistance ,réglable ou non,dont la valeur détermine le gain pour le rendre apte à délivrer un signal défini par 11 expression

dans laquelle m est égal à la valeur de la masse compensatrice intermédiaire disposée-sur la roue entre les première et seconde lancée et,enfin,un élément réagissant à la valeur du signal provenant de l'élément amplificateur et indiquant la valeur pondérale Y de la masse d'équilibrage complémentaire0
Cet ensemble de mesure,très fiable,permet d'obtenir en deux lancées et sans risque d'erreurs de manipulation, la valeur de la masse compensatrice qu'il faut rapporter sur le corps tournant en complément de la masse intermédiaire déposée entre la première et la deuxième lancée.In one embodiment of the inventive measurement invention comprises at least one storage element for the quantity xl arranged on a circuit leading to the next element and provided with means making it possible to connect it electrically, during the first launched, at the circuit coming from the sensor, a subset of analysis and comparison made up of a subtracting element, capable of delivering a signal of value proportional to xA-x2, and the inputs of which are connected respectively to the circuit memory and circuit from the sensor, a divider element capable of delivering a signal proportional to x2 and whose inputs are respectively connected to the git from the sensor and the circuit from the subtractor, and an amplifier element equipped with '' a derivative circuit on which is mounted a resistor, adjustable or not, whose value determines the gain to make it suitable for delivering a signal defined by 11 expression

in which m is equal to the value of the intermediate compensating mass placed on the wheel between the first and second launches and, finally, an element reacting to the value of the signal from the amplifier element and indicating the weight value Y of the additional balancing mass0
This very reliable measurement set makes it possible to obtain in two steps and without risk of handling errors, the value of the compensating mass which must be brought to the rotating body in addition to the intermediate mass deposited between the first and the second launched.

Dans le cas de son application à l'équilibrage des roues de véhicule à l'état démonté,cette machine comprend, d'une part et de façon connue,un arbre rotatif qui,comportant des moyens de fixation de la roue à équilibrer est monté libre en rotation dans un palier oscillant par rapport auquel il peut coulisser pour amener le plan de jante intérieure de la roue dans le plan contenant l'axe d'oscillation du palier et,d'autre part,un unique capteur qui,disposé à distance de l'axe d'oscillation et dans le plan d'oscillation de l'arbre,est relié électriquement à un seul ensemble de mesure avec lequel il participe à la mesure du balourd dynamique,puis à la mesure du balourd statique après déport de la roue verts l'avant et de ma n2ère que le plan de jante intérieure soit hors dru plan contenant l'axe d'oscillation. In the case of its application to the balancing of vehicle wheels in the disassembled state, this machine comprises, on the one hand and in a known manner, a rotary shaft which, comprising means for fixing the wheel to be balanced is mounted free to rotate in an oscillating bearing with respect to which it can slide to bring the inner rim plane of the wheel into the plane containing the axis of oscillation of the bearing and, on the other hand, a single sensor which, arranged at a distance of the axis of oscillation and in the plane of oscillation of the shaft, is electrically connected to a single measurement assembly with which it participates in the measurement of dynamic unbalance, then in the measurement of static unbalance after offset from the green wheels at the front and so that the inner rim plane is outside the plane containing the axis of oscillation.

Ainsi,l'équilibrage statique de la roue est réalisé par le même ensemble de mesure et de la même -façon que l'équilibrage dynamique mais après avoir déporté le plan de jante intérieure de la roue par rapport à l'axe d'oscillation,en utilisant la possibilité de coulissement de l'arbre rotatif.Cette façon de procéder ,qui est originale,est rendue possible par la structure de l'ensemble de mesure assurant automatiquement l'étalonnage de la machine à chaque première lancée,Elle permet aussi de réduire le coût de la machine puisque celle-ci ne comporte qu'un seul capteur et un seul ensemble de mesure. Thus, the static balancing of the wheel is carried out by the same measuring assembly and in the same way as the dynamic balancing but after having displaced the inner rim plane of the wheel relative to the axis of oscillation, by using the possibility of sliding the rotary shaft. This original procedure is made possible by the structure of the measuring system which automatically calibrates the machine each time it is launched. It also allows reduce the cost of the machine since it has only one sensor and one measurement assembly.

Avantageusement,l'arbre rotatif est muni d'un contrepoids disposé à proximité de son extrémité- opposée à celle munie des moyens de fixation de la roue. Advantageously, the rotary shaft is provided with a counterweight disposed near its end opposite to that provided with the means for fixing the wheel.

Ce contrepoids permet d'atténuer,tant pour l'équilibrage dynamique que pour l'équilibrage statique,les variations de moments d'inertie de l'ensemble tournant consécutives au montage sur l'arbre de roues de véhicules légers ou de poids lourds0
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la machine selon l'invention dans le cas de son application à l'équilibrage des roues de véhicules.This counterweight makes it possible to attenuate, both for dynamic balancing and for static balancing, the variations in moments of inertia of the rotating assembly following the mounting on the shaft of wheels of light vehicles or heavy vehicles0
Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of the machine according to the invention in the case of its application to balancing. vehicle wheels.

Figure 1 est une vue schématique de la structure des moyens mécaniques et électroniques d'une machine tradi tionnelle,
Figures 2 et 3 sont des vues schématiques de dessus de la partie mécanique de la machine,respectivement dans la phase d'équilibrage dynamique et dans la phase d'équilibrage statique
Figure 4 est une vue schématique d'une première forme de réalisation de l'ensemble de mesure,
Figure 5 est une vue schématique d-'une forme simplifiée de cet ensemble de mesure.FIG. 1 is a schematic view of the structure of the mechanical and electronic means of a traditional machine,
Figures 2 and 3 are schematic views from above of the mechanical part of the machine, respectively in the dynamic balancing phase and in the static balancing phase
FIG. 4 is a schematic view of a first embodiment of the measurement assembly,
Figure 5 is a schematic view of a simplified form of this measuring assembly.

La machine représentée aux figures 2 et 3 se différencie de celle représentée à la figure 1 par le fait que son arbre 2 est monté coulissant,mais blocable en translation,dans un palier Il apte à osciller autour d'un axe 12 orthogonal au plan du dessin.Cet arbre 2 est également lié en rotation ,d'une part,à une poulie 13 ,reliée par une courroie 14 à des moyens moteurs non représentés et, d'autre part,à des moyens-de visualisation du balourd
Dans la forme d'exécution représentée,oes moyens sont schématisés par un tambour 15 gradué sur sa périphérie pour constituer organe de repérage de la position du balourd.The machine shown in Figures 2 and 3 differs from that shown in Figure 1 by the fact that its shaft 2 is slidably mounted, but lockable in translation, in a bearing It adapted to oscillate around an axis 12 orthogonal to the plane of the This shaft 2 is also linked in rotation, on the one hand, to a pulley 13, connected by a belt 14 to motor means not shown and, on the other hand, to unbalance display means
In the embodiment shown, these means are shown diagrammatically by a drum 15 graduated on its periphery to constitute a member for locating the position of the unbalance.

Ce tambour est disposé en face d'un flash 16 dont l'ali mentation ,par un circuit 17,est contrôlée par l'unique capteur 18 .Ces moyens de visualisation peuvent être remplacés par tous autres moyens équivalents.This drum is arranged in front of a flash 16, the supply of which, by a circuit 17, is controlled by the single sensor 18. These display means can be replaced by any other equivalent means.

Le capteur,qui est disposé dans le plan d'oscillation de l'arbre 2,est espacé de l'axe d'oscillation 12 de la valeur l. De façon connue,il convertit les déplacements de cet arbre 2 en signaux proportionnels à ces déplacements .Ce signal est conduit par un circuit 19 à un ensemble de mesure dont une forme d'exécution est représentée à la figure 4. The sensor, which is arranged in the plane of oscillation of the shaft 2, is spaced from the axis of oscillation 12 by the value l. In a known manner, it converts the displacements of this shaft 2 into signals proportional to these displacements. This signal is led by a circuit 19 to a measurement assembly, an embodiment of which is shown in FIG. 4.

Outre des moyens 20 convertissant le signal sinusoidal du capteur en courant continu,cet ensemble de mesure comprend un élément de mémorisation 22,un sous-ensemble 23 d'analyse et de comparaison et un élément de lecture 24. L'élément de mémorisation 22 est disposé sur un circuit de mémorisation 25 interposé entre le circuit 19 provenant du capteur et le premier élément du sous-ensemble 23 d'analyse et de comparaison.Le circuit 25 est muni, entre le circuit 19 provenant du capteur et l'élément de mémorisation 22, de moy.ens tels qu'un interrupteur 26 apte à le relier au circuit 19. In addition to means 20 converting the sinusoidal signal of the sensor into direct current, this measurement assembly comprises a storage element 22, an analysis and comparison sub-assembly 23 and a reading element 24. The storage element 22 is disposed on a storage circuit 25 interposed between the circuit 19 coming from the sensor and the first element of the analysis and comparison subset 23. The circuit 25 is provided, between the circuit 19 coming from the sensor and the storage element 22, of means such as a switch 26 capable of connecting it to the circuit 19.

Dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, le sous-ensemble d'analyse et de comparaison cpmprend un élément soustracteur 27,un élément diviseur 28 ,un élément amplificateur 2.Les entrées de l'élément soustracteur 27 sont reliées,respectivement,au circuit de mémorisation 25 et au circuit 19 provenant du capteur,tandis que les entrées de l'élément diviseur 28 sont reliées,d'une part, au circuit 30 provenant du soustracteur et,d'autre part, à un circuit 19a relié au circuit provenant du capteur, mais portant le soustracteur.Enfin,l'élément amplificateur 29 est composé d'un amplificateur 32 alimenté par un circuit 33 provenant du diviseur et équipé d'un circuit dérivé 4 sur lequel est monté un potentiomètre 35.L'am- plificateur est relié à l'élément de lecture par un'cir- cuit 36. In the embodiment represented in FIG. 4, the analysis and comparison subset cpm takes a subtractor element 27, a divider element 28, an amplifier element 2. The inputs of the subtractor element 27 are connected, respectively , to the storage circuit 25 and to the circuit 19 coming from the sensor, while the inputs of the dividing element 28 are connected, on the one hand, to the circuit 30 coming from the subtractor and, on the other hand, to a circuit 19a connected to the circuit coming from the sensor, but carrying the subtractor. Finally, the amplifier element 29 is composed of an amplifier 32 supplied by a circuit 33 coming from the divider and equipped with a derivative circuit 4 on which is mounted a potentiometer 35.L the amplifier is connected to the reading element by a circuit 36.

L'équilibrage dynamique d'une roue au moyen de cette machine s'effectue de la façon suivante:dès que la roue 5 est mise en place sur les moyens de fixation 4 de l'arbre 2,celui-ci est déplacé de manière que le plan de jante intérieure Sade la roue cotncide avec le-plan P contenant l'axe d'oscillation 12.Dès querl'arbre est bloqué en translation, les moyens l'entranant en rotation sont mis en route pour procéder à une première lancée appuyant sur l'interrupteur 26,l'opérateur met en communication le circuit 19,provenant du capteur 18 ,avec l'é- lément de mémorisation 2-De façon connue,les oscillations de l'arbre 2 sont transformées par le capteur 18 en un signal électrique dont la valeur maximale xl est mémorisée dans l'élément 22.Simultanément,le flash 16et le tambour gradué 15 permettent de déterminer la position du balourd0
Cette première lancée permet de mesurer et de mémoriser le déséquilibre engendré par l'ensemble tournant,c'est-à-dire par l'arbre 2 et par la roue 2. A la-fin de cette opération,une masse compensatrice intermédiaire est disposée sur le bord extérieur de la jante suivant les méthodes connues.Bien que la valeur de cette masse puisse autre quelconque,cas dans lequel il faut ajuster le gain de l'amplificateur 32 par actionnement du potentiomètre 35,il est avantageux ,pour ne pas avoir à effectuer ce réglage,d'utiliser une masse compensatrice intermédiaire ayant toujours la même valeur.Par exemple,cette masse -est la même pour les roues de véhicules légers,mais est différente de celle utilisée pour les roues de poids lourds.Ainsi,le potentiomètre 35 ne doit être manipulé qu'au moment du changement d'utilisation de la machine ,par exemple,pour adapter l'amplitude de sa plage de lecture au type de corps tournants dont il faut assurer l'équilibrage.The dynamic balancing of a wheel by means of this machine is carried out as follows: as soon as the wheel 5 is put in place on the fixing means 4 of the shaft 2, the latter is moved so that the inner rim plane Sade the wheel coincides with the plane P containing the axis of oscillation 12. As soon as the shaft is blocked in translation, the means driving it in rotation are started to make a first thrust pressing on the switch 26, the operator communicates the circuit 19, coming from the sensor 18, with the storage element 2-In a known manner, the oscillations of the shaft 2 are transformed by the sensor 18 into a electrical signal whose maximum value xl is memorized in element 22. Simultaneously, the flash 16 and the graduated drum 15 make it possible to determine the position of the unbalance 0
This first run makes it possible to measure and store the imbalance generated by the rotating assembly, that is to say by the shaft 2 and by the wheel 2. At the end of this operation, an intermediate compensating mass is placed on the outer edge of the rim according to known methods. Although the value of this mass may be any other, in which case it is necessary to adjust the gain of the amplifier 32 by actuating the potentiometer 35, it is advantageous not to have To make this adjustment, use an intermediate compensating mass always having the same value. For example, this mass is the same for the wheels of light vehicles, but is different from that used for heavy truck wheels. potentiometer 35 should only be manipulated when changing the use of the machine, for example, to adapt the amplitude of its reading range to the type of rotating body which must be balanced.

Lors de la seconde lancée effectuée avec la roue 5 munie d'une masse compensatrice intermédiaire,le capteur 18 délivre un signal x2 qui est conduit parle circuit-- au soustracteur 22.Cet élement effectue alors la différence entre le signal 1,mémorisé par l'élément 22,et le signal x2 qui vident de lui être délivré ,et délivre à son tour, par le circuit 30,un signal proportionnel à la différence des deux signaux précédents.Dans l'élément diviseur 28,la valeur du signal x2,provenaet du capteur 18 par le-circuit I 9-1 9a,est divisée par la valeur du signal provenant du circuit 30 et correspondant à la valeur xl - x2. Le circuit 33 délivre alors un signal qui est proportionnel à l'expression x2 en direction de l'élément ampli
x1 - x2 ficateur 29.A la sortie dece dernier,le signal a une valeur qui est définie par 1'expre sion . m ( x2 )et qui C xl --x2) est amené,par le circuit-36 ,à l'élément de lecture.Celui ci,constibué soit par un galvanomètre,soit par un afficheur numérique ou analogique,indique instantanément la valeur y de la masse compensatrice qu'il faut rajouter sur le bord extérieur de la jante 5 pour assurer l'équilibrage de la roué. During the second launch carried out with the wheel 5 provided with an intermediate compensating mass, the sensor 18 delivers a signal x2 which is conducted by the circuit-- to the subtractor 22. This element then makes the difference between the signal 1, memorized by the element 22, and the signal x2 which dies being delivered to it, and in turn delivers, by the circuit 30, a signal proportional to the difference of the two preceding signals. In the divider element 28, the value of the signal x2, provenaet of the sensor 18 by the circuit I 9-1 9a, is divided by the value of the signal coming from the circuit 30 and corresponding to the value xl - x2. The circuit 33 then delivers a signal which is proportional to the expression x2 in the direction of the amplifier element
x1 - x2 ficitor 29. At the output of the latter, the signal has a value which is defined by the expression. m (x2) and which C xl --x2) is brought, by circuit-36, to the reading element. This one, made up either by a galvanometer, or by a digital or analog display, instantly indicates the value y compensating mass which must be added to the outer edge of the rim 5 to ensure the balance of the wheel.

Si besoin est,une troisième lancée de vérification peut eAtre effectuée. If necessary, a third verification run can be performed.

Il convient de noter que cette façon de procéder permet d'introduire dans la mesure,et de manière automatique, des éléments tenant compte des caractéristiques propres de la machine et,cela,pour chaque mesure.Il en résulte que ce mode de mesure assure,pour chaque lancée,une sorte d'étalon nagf de la machine. Celle-ci n'a donc plus besoin d'e'tre étalonnée au départ d'usine ou vérifiée annuellement ,ce qui réduit considérablement les frais de fabrication ,de maintenance et les risques d'erreurs. It should be noted that this way of proceeding makes it possible to introduce into the measurement, and automatically, elements taking account of the specific characteristics of the machine and, this, for each measurement. As a result, this mode of measurement ensures, for each throw, a kind of nagf standard of the machine. It therefore no longer needs to be calibrated at the factory or checked annually, which considerably reduces manufacturing costs, maintenance and the risk of errors.

Pour assurer l'equilibrage statique,le mode opération- nel est le mtme,après que,comme montré à la figure 5,l'ar- bre 2 ait été débloque,déplacé longitudinalement,de mani & re que le plan intérieur 5a de la jante soit décalé de Jd par rapport à l'axe d'oscillation 12 ,et rebloqué.Grace A l'ensemble de mesure assurant un étalonnage de la machine å chaque première lancsse,la valeur de Jd peut autre quelconque. To ensure static balancing, the operating mode is the same, after, as shown in FIG. 5, the shaft 2 has been released, moved longitudinally, so that the internal plane 5a of the rim is offset by Jd with respect to the axis of oscillation 12, and re-locked. Thanks to the measuring system ensuring a calibration of the machine at each first launch, the value of Jd can be any other.

Le même capteur 18 et le meAme ensemble de mesure sont utilisés pour assurer l'équilibrage statique,ce qui évite d'avoir recours à un commutateur et simplifie la réalisation de la machine,
Avantageusement,un contrepoids 40 de masse M2 est disposé à l'extrémité de l'arbre 2 opposée à celle portant les moyens de fixation 4 de la roue.Son centre de gravité C est d la distance d2 de l'axe d'oscillation 12,distance qui est supérieure à celle dl séparant,de cet axe d'articulation 12,le plan vertical contenant le centre de gravité de la roue.Ce contrepoids confere,à l'ensemble -constitué par l'ar- bre 2 et la roue 5,un moment d'inertie global de valeur égale à 11 expression Mi d12+ M2 d22 dans laquelle Ml correspond à la masse de la roue et du plateau 4.The same sensor 18 and the same measurement assembly are used to ensure static balancing, which avoids having to use a switch and simplifies the production of the machine,
Advantageously, a counterweight 40 of mass M2 is placed at the end of the shaft 2 opposite to that carrying the fixing means 4 of the wheel. Its center of gravity C is d the distance d2 from the axis of oscillation 12 , distance which is greater than that dl separating, from this articulation axis 12, the vertical plane containing the center of gravity of the wheel. This counterweight confers, on the assembly consisting of the shaft 2 and the wheel 5, a global moment of inertia with a value equal to 11 expression Mi d12 + M2 d22 in which Ml corresponds to the mass of the wheel and the plate 4.

Ce contrepoids évite que les variations du moment d'inertie de l1ensemble,résultant de la misèen place sur le plateau 4 de roues de dimensions ou moment d'inertie tPès différents, modifie considérablement les conditions de mesure0
Plus précisément,le choix de M2 d22 est effectué de manière à obtenir,lors de l'équilibrage de roues ayant un même balourd,mais des moments d'inertie très différents, des signaux de mEme ordre de grandeur plus faciles à traiter electroniquement. This counterweight prevents variations in the moment of inertia of the assembly, resulting from the placing on the plate 4 of wheels of different dimensions or moment of inertia tPes, considerably modifying the measurement conditions0
More specifically, the choice of M2 d22 is made so as to obtain, when balancing wheels having the same unbalance, but very different moments of inertia, signals of the same order of magnitude easier to process electronically.

Comme montré à la figure 3,le contrepoids est égale- t ment utile lors de l'équilibrage statique,sous réserve que le déplacement de la roue vers l'avant,pour- décaler le plan de jante 5a du plan P contenant l'axe d'oscillation s'effectue dans les limites habituelles.Dans ces -condi- tions,et en raison du choix judicieux de la valeur de la masse M2 du contrepoids et de la distance d2 initiale,et malgré l'augmentation du moment d'inertie de la roue et de la diminution de celui provoqué par le contrepoids,ce dernier assure encore une compensation entrainant des variations minimes du moment d'inertie global. As shown in Figure 3, the counterweight is also useful during static balancing, provided that the movement of the wheel forwards, offset the rim plane 5a from the plane P containing the axis oscillation takes place within the usual limits. In these conditions, and due to the judicious choice of the value of the mass M2 of the counterweight and of the initial distance d2, and despite the increase in the moment of inertia of the wheel and the reduction in that caused by the counterweight, the latter again provides compensation resulting in minimal variations in the overall moment of inertia.

La figure 5 montre une variante simplifiée de l'ensemble de mesure.Cet ensemble de mesure comprend,outre un filtre sélectif 41 auquel aboutit le circuit 19 provenant du capteur 18,un ampli 45 muni de moyens de réglage de gain 46,un redresseur 42 et un afficheur analogique 47.La graduation de cet afficheur,indiquant la valeur y de la masse d'équilibrage complementaire,est répartie -suivant l'expression y = m ( x2 ). Ainsi,lors de la première lancée,ltopérateur(aS inW s moyens 46 de réglage du gain de l'ampli,de manière que l'aiguille de l'afficheur 47 vienne sur un repère de la graduation disposé,par exemple,au maximum de cette graduation.Lorsqu'il a ainsi mémorisé l'inertie de l'ensemble constitué par la roue et l'arbre 2, l'opérateur d-épose sur la face extérieure de la jante de la roue une- masse d'équilibrage de valeur m, déterminée au départ,et constante pour toutes les roues de même type,puis il procède à la deuxième lancée .Durant cette lancée, l'aiguille de l'afficheur analogique indique,sur la graduation,une valeur qui est inférieure à la valeur indiquée par le repérage de la première lancée et qui correspond à la valeur de la masse compensatrice complémentaire qu'il faut raJouter sur la roue pour assurer l'équilibrage0
Bien que simplifié,cet ensemble de mesure permet d'obtenir les mêmes résultats que l'ensemble décrit précédemment,mais nécessite une manipulation sur les moyens 46 de réglage du gain de l'amplificateur ". FIG. 5 shows a simplified variant of the measurement assembly. This measurement assembly comprises, in addition to a selective filter 41 to which the circuit 19 coming from the sensor 18 leads, an amplifier 45 provided with gain adjustment means 46, a rectifier 42 and an analog display 47. The graduation of this display, indicating the value y of the additional balancing mass, is distributed following the expression y = m (x2). Thus, during the first launch, the operator (aS inW s means 46 for adjusting the gain of the amplifier, so that the needle of the display 47 comes to a mark on the graduation arranged, for example, at the maximum of When he has thus memorized the inertia of the assembly constituted by the wheel and the shaft 2, the operator places a balancing weight on the outside of the rim of the wheel m, determined at the start, and constant for all wheels of the same type, then it proceeds to the second thrust. During this thrust, the needle of the analog display indicates, on the graduation, a value which is less than the value indicated by the marking of the first run and which corresponds to the value of the additional compensating mass which must be added to the wheel to ensure balancing
Although simplified, this measurement assembly makes it possible to obtain the same results as the assembly described above, but requires manipulation on the means 46 for adjusting the gain of the amplifier ".

La machine qui a été dé cri te ci-dessus peut être uti lisée pour assurer l'équilibrage.dé tous corps tournants, tels que roues,meules,rotors ou autres,sans risque d'erreur de manipulation,sans raisonnement ou calculs particuliers,et sans qu'il soit nécessaire de vérifier son éta lonnageOElle peut donc eAtre utilisée par des opérateurs sans formation particulière.De plus,grace à son mode de fonctionnement assurant son étalonnage à chaque première lancée,elle est très facile à r8aliser,peut être expédiée loin sans risque de déréglage,ne nécessite pas de révi- sions périodiques et peut autre réparée sur place par substitution de l'élément défaillant,sans perturbation de la précision de la mesure. The machine which has been described above can be used to balance any rotating bodies, such as wheels, grinding wheels, rotors or others, without risk of handling error, without reasoning or special calculations, and without the need to check its calibration, it can therefore be used by operators without special training. In addition, thanks to its operating mode ensuring its calibration on each first launch, it is very easy to perform, can be shipped far without risk of adjustment, does not require periodic revisions and can be repaired on site by replacing the faulty element, without disturbing the accuracy of the measurement.

De même,son ensemble de mesure peut être utilisé,avec des moyens complémentaires,pour assurer l'équilibrage de roues montées sur véhicules,ou tout autre organe rotatif ou corps tournant. Likewise, its measuring assembly can be used, with complementary means, to ensure the balancing of wheels mounted on vehicles, or any other rotary member or rotating body.

Elle peut aussi eAtre utilisée pour assurer l'6quili- brage de rot or par enlèvement de matière dans la zone du balourd.Dans ce cas,la masse compensatrice intermédiaire a une valeur négative et est proportionnelle au volume de la matière enlevée lors de la réalisation d'un alésage de diamètre et profondeur déterminés.Il en est de même pour la masse d'équilibrage complémentaire qui est alors proportionnelle au volume de matière qu'il faut encore enlever pour parvenir à l'équilibre0
Il faut d'ailleurs noter que si le gain de l'amplificateur de l'ensemble de mesure de figure 4 est réglé de manière que m dans l'expression y = m ( x 2 g soit égal à 1 ,ou que,si l'échelle de lecture de l'organe 47 de l'ensemble de mesure des figure 5 a été graduée en prenant m = 1,lors de la seconde lancée,ltorgane de lecture 24 ou 47 indique immédiatement le nombre de forage de mssmesdiamètre et profondeur qu'il faut réaliser sur le corps tournant pour obtenir son équilibrage.It can also be used to ensure the balancing of burp or by removal of material in the area of the unbalance. In this case, the intermediate compensating mass has a negative value and is proportional to the volume of the material removed during the production. of a bore of determined diameter and depth. It is the same for the additional balancing mass which is then proportional to the volume of material which must still be removed to achieve equilibrium0
It should also be noted that if the gain of the amplifier in the measurement set of figure 4 is adjusted so that m in the expression y = m (x 2 g is equal to 1, or that, if l the reading scale of the member 47 of the measuring assembly of FIG. 5 was graduated by taking m = 1, during the second launched, the reading member 24 or 47 immediately indicates the number of boreholes of mssmesdiameter and depth that '' it is necessary to carry out on the rotating body to obtain its balance.

Bien entendu,l'ensemble de lecture selon l'invention peut être utilisé de la même façon avec des capteurs enregistrant une force,car délivrant aussi des signaux proportionnels au balourd du corps tournant. Of course, the reading assembly according to the invention can be used in the same way with sensors recording a force, since it also delivers signals proportional to the unbalance of the rotating body.

Claims

-REVENDICATIONS-- CLAIMS -

1-Machine pour l'équilibrage de corps tournants du type composé de moyens (13-14) aptes à entrainer en rotation ce corps ,d'au moins un-capteur (18) apte à transformer en signaux électrique sinusoldaux les conséquences de la force centrifuge sur le corps tournant,des moyens (15-16) de visualisation de la position du balourd et d'un ensemble de mesure,caractérisée en ce que cet ensemble de mesure comprend des moyens (22-46) de mémorisation de la grandeur (x1) d'un signal redressé filtré proportionnel au balourd du corps tournant mesuré lors d'une première lancée,des moyens (235.d'analyse et de comparaison de la grandeur (xi) avec une grandeur (x2) mesurée lors d'une seconde lancée après apposition sur le corps tournant d'une masse compensatrice intermédiaire,et des moyens (24-47) indiquant,à partir des deux valeurs préalablement mesurées (xl et x2),la valeur de la masse d'équilibrage complémentire (Y). 1-Machine for balancing rotating bodies of the type composed of means (13-14) capable of driving this body in rotation, of at least one sensor (18) capable of transforming the consequences of the force into sinusoidal electrical signals centrifugal on the rotating body, means (15-16) for displaying the position of the unbalance and a measuring assembly, characterized in that this measuring assembly comprises means (22-46) for memorizing the quantity ( x1) of a filtered rectified signal proportional to the unbalance of the rotating body measured during a first launch, means (235. of analysis and comparison of the quantity (xi) with a quantity (x2) measured during a second launched after apposition on the rotating body of an intermediate compensating mass, and means (24-47) indicating, from the two previously measured values (xl and x2), the value of the complementary balancing mass (Y) .

2-Machine selon la revendication-1,caractérisée en ce que son ensemble de mesure comprend au moins un élément (22) de mémorisation de la grandeur (x1) disposé sur un circuit (25) aboutissant à l'élément suivant (27) et muni de moyens (26) permettant de le relier électriquement, lors de la première lancée,au circuit (19)provenant du capteur,un sous-ensemble d'analyse et de comparaison (23) composé d'un élément soustracteur (27) ,apte à délivrer un signal de valeur proportionnelle8 (x1-x2) ,et dont les entrées sont reliées respectivement au circuit (25) de mémorisation et au circuit (19) provenant du capteur, d'un élément diviseur (28) apte à délivrer un signal proportionnel à x2 ~ et dont les entrées sont re liées respectivemenw1au au circuit (19) provenant du capteur et au circuit (30) provenant du soustracteur,et d'un élément amplificateur (29) équipé d'un circuit dérivé (34) sur lequel est montée une résistance (35),réglable ou non,dont la valeur détermine le gain pour le rendre apte à délivrer un signal défini par l'expression 2-machine according to claim-1, characterized in that its measuring assembly comprises at least one element (22) for memorizing the quantity (x1) disposed on a circuit (25) leading to the next element (27) and provided with means (26) making it possible to connect it electrically, on the first launch, to the circuit (19) coming from the sensor, an analysis and comparison sub-assembly (23) composed of a subtracting element (27), capable of delivering a signal of proportional value8 (x1-x2), and the inputs of which are connected respectively to the memory circuit (25) and to the circuit (19) coming from the sensor, of a divider element (28) capable of delivering a signal proportional to x2 ~ and the inputs of which are linked respectively to the circuit (19) coming from the sensor and to the circuit (30) coming from the subtractor, and from an amplifier element (29) equipped with a derivative circuit (34) on which is mounted a resistor (35), adjustable or not, the value of which determines the gain to make it suitable to deliver a signal defined by the expression

dans laquelle m est égal à la valeur de la masse compensatrice intermédiaire disposée sur la roue entre les première- et seconde lancée et,enfin,un élément (24) réagissant à la valeur du signal provenant de l'élément amplificateur et indiquant la valeur pondérale (Y) de la masse d'équilibrage complémentaire. in which m is equal to the value of the intermediate compensating mass placed on the wheel between the first and second launched and, finally, an element (24) reacting to the value of the signal coming from the amplifier element and indicating the weight value (Y) of the additional balancing mass.

3-Machine selon la revendication 2,caractérisée en ce que l'élément (24) indiquant la valeur de la masse d'équilibrage complémentaire est un afficheur analogique ou digital. 3-machine according to claim 2, characterized in that the element (24) indicating the value of the additional balancing mass is an analog or digital display.

4-Machine selon la revendication 1,caractérisee en ce que les moyens de mémorisation sont constitués par les moyens (46) de réglage de gain de l'amplificateur (45) d'un affich'eur analogique (47) dont la graduation,indiquant la valeur (y) de la masse d'équilibrage complémentaire est répartie suivant l'expression y = m ( x2 ) 4-machine according to claim 1, characterized in that the storage means are constituted by the means (46) of gain adjustment of the amplifier (45) of an analog display (47) whose graduation, indicating the value (y) of the additional balancing mass is distributed according to the expression y = m (x2)

5-Machine selon l'une quelconque des revendications 1 a 4,caractérisée en ce qu'elle comprend,d'une part et de façon connue,un arbre rotatif (2) qui,comprtantdes moyens de fixation tT) de la roue à équilibrer,est monté libre en rotation dans un palier oscillant (11) par rapport auquel il peut coulisser pour amener le plan de Jante intérieure (5a) de la roue (5) dans le plan (P) contenant l'axe (12) d'oscillation du palier (11) et,d'autre part, un unique capteur (18) qui,disposé à distance de l'axe d'oscillation (12) et dans le plan d'oscillation de l'ar- bre,est relié élactriquement à un seul ensemble de mesure avec lequel il participe à la mesure du balourd dynamique, puis à la mesure du balourd statique après déport de la roue vers l'avant et de manière que le plan de Jante intérieure (5a) soit hors duplan (P) contenant l'axe d'oscillation 5-machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises, on the one hand and in a known manner, a rotary shaft (2) which, companding fixing means tT) of the wheel to be balanced , is mounted free in rotation in an oscillating bearing (11) relative to which it can slide to bring the plane of inner rim (5a) of the wheel (5) in the plane (P) containing the axis (12) of oscillation of the bearing (11) and, on the other hand, a single sensor (18) which, disposed at a distance from the axis of oscillation (12) and in the plane of oscillation of the shaft, is connected electrically to a single measurement set with which it participates in the measurement of dynamic unbalance, then in the measurement of static unbalance after shifting the wheel forward and so that the plane of the inner rim (5a) is out of duplan ( P) containing the axis of oscillation

6-Machine selon la revendication 5,caractérisée en ce que l'arbre rotatif (2) est muni d'un contrepoids (40) disposé à proximité dé son extrémité opposée à celle munie des moyens (4) de fixation de la roue. 6-machine according to claim 5, characterized in that the rotary shaft (2) is provided with a counterweight (40) disposed near its end opposite to that provided with means (4) for fixing the wheel.

7-Machine selon l'une quelconque des revendications i à 6,caractérisée en ce que,dans le cas de son application à l'équilibrage par enlèvement de matière ,. la valeur de m dans l'expression y = m ( x2 ) est fixée égale à 1 de manière,qu'après la seconde lancée,les moyens de lecture (24-47) indiquent directement le nombre de trous complémentaires qu'il faut percer ,ces trous ayant chacun le mAme diamètre et la même profondeur que celui déjà réalisé dans la zone du balourd après la première lancée. 7-Machine according to any one of claims i to 6, characterized in that, in the case of its application to balancing by removing material,. the value of m in the expression y = m (x2) is fixed equal to 1 so that, after the second launched, the reading means (24-47) directly indicate the number of complementary holes to be drilled , these holes each having the same diameter and the same depth as that already made in the unbalance zone after the first throw.