Brevet FR2277278A1 — publié le 19760130

La présente invention concerne un montage à amortisserient pneumatique pour des appareils et/ou des véhicules dans lequel une chambre à air, variable en volume volumeetca ant une ouverture d'échap- pement d'air est reliée à un dispositif de réglage. Des vibrations du sol, des inégalités du sol ou des influences mécaniques font osciller les appareils et les véhicules en créant, notamment, des oscillations verticales dont les effets sont largement réduits ou absorbés par des montages élastiques au moyen de ressorts d'acier, d'amortisseurs en caoutchouc ou d'amortisseurs pneumatiques. Ces derniers, par rapport aux ressorts d'acier et aux amortisseurs en caoutchouc, présentent l'avantage d'une faible hauteur de construction et d'une course élastique moins importante qui produit son effet,notamment pour des fréquences plus faibles. Les amortisseurs pneumatiques connus comportent une chambre à air et une chambre d'amortissement qui sont séparées l'une de l'autre par une paroi munie d'une petite ouverture. L'amortissement dépend alors essentiellement du diamètre de l'ouver- ture.Cependant, on constate généralement qu'il n'est pas possible d'obtenir, en même temps, un isolement éfficace des oscillations pour toutes les gammes des fréquences d'excitation. Des oscillations présentant des fréquences inférieures à 1,4 fois la fréquence propre ne sont pas plus isolées par des amortisseurs pneumatiques que par des amortisseurs mécaniques. Afin de remédier à ces défauts l'invention a pour objet de créer un montage à amortissement pneumatique pour des appareils et/ou des véhicules, qui permet une isolation des oscillations dans un spectre de fréquences étendu, mais particulièrement dans la gamme de la fréquence propre du système oscillant. Conformément à l'invention ce résultat est obtenu du fait qu'il est raccordé à l'ouverture d'échappement d'air un conduit d'amortissement, fermé à son extrémité libre, et dont la longueur est au moins mille fois le diamètre et qui présente un volume d'air inférieur au dixième de celui de la chambre à air. Les facteurs cités, mille et un dixième constituent des seuils et un meilleur isolement des oscillations on peut prendre des valeurs supérieures à mille et inférieuresà un dixième. La disposition et la dimension du conduit d'amortissement ont pour effet que des fréquences d'excitation faibles se propagent très loin à l'intérieur du conduit, cette propagation n'ayant pas lieu pour des fréquences d'excitation plus élevées.On obtient ainsi un amortissement qui est inversement proportionnel à la fréquence d'excitation, l'isolation des oscillations couvre toute la gamme des fréquences d'excitation. L'objet de la présente invention est représenté et décrit en détail, à titre d'exemple non limitatif, à l'aide du dessin annexé. La fig. 1 représente un diagramme illustrant l'isolement des oscillations La fig. 2 montre un exemple de réalisation d'un montage à amortissement pneumatique suivant l'invention. A la fig. 1 V représente le facteur de variation, 8 un rapport de fréquences et les coordonnées sont cartésiennes centrées en O. V est le rapport de l'amplitude des oscillations propres de la masse à isoler à l'amplitude des oscillations d'excitation (vibrations du sol=h , équation dans laquelle !Y est la fréquence d'excitation circulaire et d la fréquence circulaire propre. Le diagramme montre une courbe a illustrant la variation des amplitudes des oscillations due aux amortisseurs pneumatiques connus et une courbe b représentant la variation des amplitudes des oscillations au moyen d'un montage à amortissement pneumatique suivant l'invention.Les deux courbes a, b débutent avec un rapport de variation de 1 et elles représentent les variations des amplitudes des oscillations en fonction du rapport de fréquences,i pour des vibrations périodiques du sol. Tandis que dans les montages à amortissement pneumatique connus le facteur de variation augmente d'abord pour diminuer ensuite progressivement, dans le montage suivant l'invention par contre ce facteur diminue aussitôt pour atteindre une faible valeur. Le montage représenté à la fig. 2 est placé sur une base 1 par l'intermédiaire de deux supports 2 et 3. Sur le support 2 est prévue une chambre régulatrice 4 munie d'un manchon d'alimentation en air comprimé 5, de deux soupapes coniques 6,7 reliées rigidement l'une à l'autre, d'un siège de soupape fixe 8 et d'un siège de soupape mobile 9. La paroi de la chambre régulatrice 4 est en partie constituée par un soufflet 10. Un ressort hélicoïdal 19 prenant appui sur le fond de la chambre régulatrice 4, applique les cônes de soupape 6, 7 contre leurs sièges 8, 9. Un conduit de liaison Il relie la chambre régulatrice 4 à une chambre à air 12 dont les-parois sont partiellement formées par un soufflèt 13 et qui repose sur le support 3.La paroi horizontale supérieure 15 de la chambre à air 12 se trouve au même niveau que la paroi 14 de la chambre régulatrice 4. Le fond de la chambre à air 12 comporte une ouverture d'échappement d'air 16 à laquelle est raccordé un conduit d'amortissement 17 dont l'extrémité libre est obturée. Sur les chambres régulatrice 4 et à air 12 est placée unie plaque 18 portant l'appareil 20 devant être isolé des oscillations. L'air comprimé-arrivant par le manchon 5 dans la chambre régulatrice 4 entre dans la chambre 12 en passant par le conduit de liaison 11. La possibilité de réglage du siège de soupape 9 permet l'ajustage en hauteur de l'appareil 20. L'air arrive dans le conduit d'amortissement 17 en passant par l'ouverture d'échappement 16. Lors d'un mouvement oscillant on obtient l'isolation des oscillations par la possibilité de changement de volume de la cham- bre à air 12,grâce au soufflet 13, par l'intermédiaire de l'ouverture 16 et du conduit d'amortissement 17. La colonne d'air enfermée dans ce dernier présente alors un comportement différent qui dépend de la fréquence d'excitation en raison de la viscosité et de la compressibilité de l'air comprimé. Lorsque la fréquence propre f (en Hz) du système à isoler est le coefficient d'amortissement est et la longueur du conduit d'amortissement 17 est on peut obtenir une isolation des oscillations dans toute la gamme des fréquences d'excitation si le coefficient d'amortissement D X 0,3. Dans les équations I, II, III f = fréquence propre (Hz) fer = fréquence d'excitation (Hz) FK = section transversale en cm de la chambre àair. 2 pO = pression portante (kp/cm ) Vo = volume de la chambre à air (cm3) m = poids de l'appareil D = coéfficient d'amortissement (sans dimension) X = viscositéde l'air (k-g.s/cm) a = rayon du conduit d'amortissement (cm) 1 = longueur du conduit d'amortissement (cm) g = constante d'une valeur de 3,14159 Conformément à l'équation II le rayon nécessaire du conduit d'amortissement 17 est déterminé lorsqu'on connaît les grandeurs f ; m ; pO ; FK Afin d'obtenir des dimensions pratiquement réalisables pour une chambre porteuse, par exemple de 10 . 10 . 10 cm3 et une pression portante de 2,5 kp/cm2 ainsi que pour une masse à isoler dont l'ordre de grandeur est m = 60 kg, le diamètre du conduit d'amortissement est pour 2aw4 mm. On peut ensuite calculer la longueur du conduit au moyen de l'équation III pour fer #f ce qui donne 1 ts 120 m. De fait on peut obtenir des fréquences propres de l'ordre de grandeur f # 2 Hz. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. Il est possible, par exemple, de réaliser d'une manière différente le changement du volume d'air de la chambre à air 12 et de la chambre régulatrice branchée en amont de cette dernière. REVENDICATION Montage à amortissement pneumatique pour des appareils et/ou des véhicules dans lequel une chambre à air, variable en volume et comportant une ouverture d'échappement d'air est reliée à un dispositif de réglage, caractérisé en ce qu'il est raccordé à l'ouverture d'échappement d'air un conduit d'amortissement, fermé à son extrémité libre et dont la longueur est au moins mille fois le diamètre et qui présente un volume dlair inférieur au dixième de celui de la chambre à air.