Brevet FR2294766A1 — publié le 19760716

La présente invention due à la collaboration de Mrs Olivier POMMELET et Guy DRIOTON a pour onjet un dispositif générateur de vibrations sinusoïdales dans un sens déterminé du type à deux balouror calés en opposition sur deux erbres portebalourd parallèles tournant en sens opposés, Dans des dispositifs connus de ce @enre destinés à engendrer des vibrations ou oscillations, on connait divers modes de commande tels que dispositifs à vilebrequin, excentrique, variation angulaire d balourds placés sur deux arbres etc.Ces dispositifs ne permettent pas d'obtenir à volonté l'annulation totale des vibrations Pous reméuier à cet inconvénient on utilise suivant la présente invention un dispositif dans lequel on fait varier simultanément le rayon de giration des balourds. Conformément à l'invention les balourds qui sont montés sur des arbres rotatifs, tournant en sens opposé, son suscepti- bles de se déplacer en translation perpendiculairement à leur axe de rotation suivant un rayon de giration variant simultanément. Cette variation de rayon de la position des balourds permet d'ajuster et de choisir un effort alternatif dirigé, sinusoïdal, sans stopper la rotation des arbres porte-balourd Les balourds ramenés au centre, c'est-à-dire sur un rayon nul annulant totalement la vibration permettent ainsi l'affichage d'une fréquence enoisie. Dans le but de diminuer le volume des masseiottes constituant les balourds, ces @ernières sont exécutées en un matériau @@itté de tungstène mais elles peuvent être exécutées en tout autre matériau de forte densité. Le dispositif suivant l'invention est utilisé notamment pour l'étude et l'expérimentetion des piots et patins de suspension. La va@@stion de la @@équence @@s vibrations est obtenue en faisant varier la vitese@ de rotation des arbres porte-balourd. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compr@s à la lect2re de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, darus lesquels La figure 1 est une vue en coupe de dessus de la ciné matie générale du dispositif générateur de vibrations suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe du dispositif suivant la ligne II II de la figure 1. Aux figures 1 et 2 on a représenté un mode de réalisation du générateur de vibrations suivant l'invention qui comprend un carter 20 monté coulissant suivant la ligne verticale X X1 et pouvant osciller suivant la double flèche F, ledit carter 20 étant guidé verticalement par des colonnes 38, 38a montées coulissantes dans des douilles à billes 39, 39a liees au chassis 45 de la machine. Pour empecher sa rotation autour de l'axe X X1 le carter 20 est maintenu latéralement par une lame verticale 40 se déplaçant entre deux galets à billes 41, 41a fixés sur le chassis 45 de la machine. A l'intérieur du carter 20 sont montés rotatifs suivant deux axes &alpha;&alpha;' perpendiculaires à l'axe X X l,deux balourds 36, 36a constitués par des masselottes montées coulissantes perpendiculairement à leur axe de rotation suivant un rayon de giration variant simultanément. Tes balourds 35, 36a sont montés coulissants dans des organes tubulaires 24 et 23 montés rotatifs sur le carter 20 par leurs bout d'arbre 46, 46a suivant les axes&alpha;&alpha;;', A ltextrelmite opposé au bout d'arbre 46, 46a les organes tubulaires sont munis respectivement de pignons 26 et 25 qui sont reliés par un pignon 27 monté en rotation libre sur un arbre 28 solidaire du carrer 20 et par un pignon 22 qui est calé sur un arbre 21 monté rotatif dans le carter 20.L'arbre 21 est relié par un ensemble de deux cardans 16, 17 et d'un joint glissant 19 à un arbre moteur 1 recevant son mouvement d'un moto-variateur non représente ac dessin. Ledit arbre 1 est monté rotatif dans un carter fixe 18 qui reçoit un dispositif différentiel décrit plus én détail ultéieuerement et qui assure la commande du déplacement en translation des balourds 36, 36a suivant les axes pour faire varier leur rayon de giration simultanément alors que la transmission décrite ci-dessus et prenant son mouvement à par tir de l'arbre .1 assure l'entratnement en rotation des balourds en sens inverse autour des axes&alpha;&alpha;;'suivant les flèches F 1 et F 2. Les masselottes constituant les balourds 36, 36a pré sentent chacune un trou taraudé-dans lequel est engagée une tige filetée 37, 37a montée rotative dans les organes tubulaires 23 et 24, et s'étendant suivant les axes B et . Les tiges filetées 37, 37a sont reliées par un couple de pignons coniques 31, 32 à des arbres 29 et 47 qui sont reliés entre eux par un train de pignons comprenant un pignon 30 claveté sur l'arbre 29 un pignon 33 monté en rotation libre sur l'axe 28, un pignon 34 monté en rotation libre sur l'arbre 21 et un pignon 35 calé sur l'arbre 47. L'arbre 29 est relié par un ensemble de deux cardans 48, 49 et d'un joint glissant 14 à l'arbre de sortie 8 du différentiel monté dans le carter fixe 18. Ce différentiel comprend un arbre d'entrée 3 solidaire d'un pignon 4 qui engrène avec un pignon 2 calé sur l'arbre d'entratnement général au -dispositif. L'arbre d'entrée 3 porte également un pignon planétaire 5 qui engrène avec un premier Jeu de pignons satellites 6 engrenant -lui-meme avec un deuxième jeu de satellite;; 6a relié à un pignon'planétaire 7 calé sur l'arbre de sortie 8. Les deux jeux de pignons satellites 6 et 6a sont montés rotatifs sur une cage 9 montée rotative dans le carter fixe 18, ladite cage présentant une roue tangente 10 qui engrène avec une vis sans fin 11 calée sur un arbre 12 présen tant à l'une de ses extrémités un volant de manoeuvre 13. Lors du fonctionnement du dispositif, les balourde 36, 36a sont réglés dans leur position suivant les axesssss' en agis sant sur ia manivelle 13 qui par le différentiel transmet son mouvement à l'arbre 29 et par le train de pignons 30, 33, 34, 35 aux arbres 29 et 47 qui par leur couple de pignons coniques 31, 32 assurent la rotation des vis 37, 37,a et par suite la transla tion des balourds 36, 36a pour faire varier simultanément leur rayon de giration. L'entraînement en rotation autour des axes&alpha;&alpha;' des organes tubulaires 23, 24 et des balourds 36, 36a créent des vibrations sinusoîdales dans le sens de la double flèche F qui sont appliquées sur l'échantillon à solliciter 43 (fig. 2) , Des masses additives 42 peuvent être ajoutées sur le carter 20 afin de permettre une précharge déterminée sur l'échantillon. La valeur de l'effort est donnée par un capteur dynamométrique 44 placé entre le carter 20 et l'échantillon 43 permettant ainsi de corriger le rayon des masses 36, 36a à volonté en agissant sur le volant de manoeuvre 13 commandant la cage du différentiel. Le dispositif faisant l'objet de l'invention est utilisé pour l'analyse et l'étude d'élastomères tels que des supports de suspension, de boîte de vitesses-et moteurs. I1 peut être utilisé également pour tout autre forme de matériau soumis à des vibrations dans des laboratoires, dans l'industrie etc. Bien entendu diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement a' titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur de vibrations sinusoïdales dans un sens déterminé du type à deux balourds calés en opposition sur deux arbres parallèles tournant en sens opposés à la même vitesse, caractérisé en cé qu'il comprend un carter 20 dans lequel sont montés rotatifs deux balourds 36, 36a à rayon delgi- ration variable, ledit carter 20 étant monté coulissant sur un châssis 45 suivant un axe X X1 perpendiculaire aux axes de rota tionhi 'et étant maintenu fixement par rapport au châssis de sup- port suivant un plan parallèle au plan de rotation des balourds 36, 36a, ledit carter 20 agissant sur l'échantillon 43 à solliciter suivant son axe de coulissement. 2. Dispositif générateur de vibrations suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carter 20 présente deux colonnes 38, 38a disposées suivant son axe X X1 de coulissement qui sont montées dans des douilles à billes 39, 39a solidaires du chbssis 45 du dispositif, le carter 20 étant maintenu latéralement par une lame verticale 40 se déplaçant entre deux organes de butée 41, fixés sur le chassis. 3. Dispositif générateur de vibrations suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des masses additives 42 sont susceptibles d'être ajoutées su la carter 20. 4. Dispositif générateur de vibrations suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un capteur dynamome- trique 44 est placé entre le carter 20 et l'échantillon 43. 5. Dispositif générateur de vibrations suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les balourds 36, 36a sont montés coulissants dans des organes tubulaires porte-balourd 23, 24 montés rotatifs dans le carter 20 et reliés par un train d'engrenage 25, 22, 27, 26 et un ensemble de cardans 16, 17 et d'un joint plissant 19 à un arbre d'entraînement 1 relié à un organe moteur. 6. @ Dispositif générateur de vibrations suivant l'une auelconaue des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que chaque balourd présente une partie taraudée dans laquelle est engagée une tige filetée 37, 37a qui est monteerotative dans l'organe tubulaire porte-balourd 23, 24, lesdites tiges filetées 37, 37a étant reliées par des couples de pignons côniques 31, 32 à deux arbres 47, 29 qui sont reliés par un train de pignons 30, 33, 34, 35 et un ensemble de cardans 48, 49 et un joint glissant à un arbre de sortie 8 d'un différentiel. 7. Dispositif générateur de vibrations suivant la revendication 6, caractérisé en ce que dans un carter fixe 18 est monte rotatif une cage 9 de différentiel sur laquelle sont montés rotatifs deux jeux de pignons satellites engrenant ensemble dont l'un d'eux 6 engrène avec un pignon planétaire 5 relié par un train de pignon 4, 2 à un arbre moteur 1 et dont l'autre 6a est relié à un pignon planétaire de sortie 7 calé sur l'arbre de sortie 8. 8. Dispositif générateur de vibrations suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la cage 9 du,différentiel présente une roue tangente 10 qui engrène avec une vis sans fin 11, montée sur un arbre 12 comportant un volant de manoeuvre 13.