Brevet FR2489013A1 — publié le 19820226

l. 2489013 '4 La présente invention se rapporte à un dispositif pour le positionnement et la stabilisation de la position d'une masse inerte disposée de manière mobile sur un support, suivant au moins un degré de liberté jusqu'à tous les degrés de liberté, avec une installation régulatrice qui donne des grandeurs de réglage dont le nombre correspond à celui des degrés de liberté. Un tel dispo- sitif doit être incorporé, par exemple, pour la stabilisation et l'alignement sur un but fixe ou mobile d'une arme à tube, qui est disposée, en son centre de gravité, sur un véhicule à chenilles. Le support est ainsi le fond du véhicule à chenilles et la masse inerte est l'arme à tube. On connaît un dispositif de ce genre dans lequel on ap- plique sur l'arme à tube des moments par l'intermédiaire d'une com- mande directrice pour égaliser les écarts par rapport à la direc- tion théorique. Le moment de réaction de la commande directrice s'appuie directement sur le fond du véhicule. Ainsi, des mouvementa perturbateurs du fond du véhicule sont directement transmis, par l'intermédiaire de la commande directrice, sur l'arme à tube, ces mouvements devant être complètement compensés. De tels mouvements perturbateurs sont, par exemple, les mouvements d'inclinaison du fond du véhicule lors du déplacement du véhicule chenillé sur un sol accidenté. La présente invention a pour objet de prévoir un dispo- sitif du type indiqué, avec lequel un positionnement et une stabi- lisation de la position rapides et précis de la masse soient pos- sibles indépendamment des mouvements perturbateurs du support. Pour atteindre cet objet, on prévoit selon la présente invention que chaque grandeur réglante est produite, sous forme de forces ou de moments de friction, en ayant au moins une première partie, disposée sur la masse, faisant pression contre au moins une secon- de partie mobile par rapport à la première partie, disposée sur le support. Comme les valeurs de friction dans les accouplements glissants à friction sont indépendantesde la vitesse du mouvement relatif entre les deux parties, avec le dispositif selon la pré- sente invention, on peut produire, par régulation de la force de pression sous forme de grandeurs régnantes, des forces définies ou des moments définis qui accélèrent la masse, indépendamment des mouvements du support, en direction de la position souhaitée et qui la freinent lorsqu'elle a atteint cette position. 2. 2489013 4 La vitesse de mouvement d'une des parties doit ainsi ê- tre au moins égale à la vitesse de mouvement, par exemple, du mou- vement d'inclinaison du support. Avantageusement, la première partie est un disque rota- tif et l'autre partie est un coussin de friction qui peut faire pression sur le disque, et, de ce fait, le disque peut être dispo- sé sur le support et poussé constamment pendant que le coussin de friction est disposé sur la masse. Dans une réalisation préférée de la présente invention, pour chaque degré de liberté, on prévoit deux disques poussés en direction opposée auxquels on adjoint respectivement un coussin de friction qui peut être actionné séparément par rapport aux autres coussins de friction suivant la direction dans laquelle la masse doit être envoyée. D'autres modes de réalisation de la présente invention sont expliqués dans les sous-revendications et dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en relation avec les dessins cijoints, dans lesquels: La figure 1 représente un schéma d'un dispositif suivant la présente invention; et la figure 2 représente un schéma de ré- &'ulation, le dispositif régulateur représenté sur la figure 1 é- tant montré en détail- Dans les figures i et 2, il faut noter que M, désigne le mominent réel, 'iM0 désigre le moment de consigne, 'R désigne l'angle de repère réel et Lf désigne l'angle de repère de consigne. Sur la figure 1, on désigne par 1 une arme à tube qui est disposée, de manière à pouvoir pivoter, par l'intermédiaire des paliers 2 et 3, sur le fond non représenté d'un véhicule à che- nilles. Chaque palier a deux enveloppes de palier concentriques, dont l'une est actionnée constamment, et cela en étant opposée à l'enveloppe actionnée de l'autre palier. Cela permet que, lors d' un pivotement de 1'arme à tube 1, il ne faille surmonter que la friction hydrodynamique de palier qui est plus petite que la fric- tion de limite ou de mélange dans la zone de démarrage et fortement indépendante de la vitesse de pivotement. Un étrierde frein 5 est fermement fixé à l'arbre de pivotement 4 de l'arme à tube 1. L'é- trier 5 a, dans chaque branche, un cylindre 6, 7 avec un piston 8, 9 disposé dedans, dont chacun peut actionner un coussin de friction , 11. Les coussins de friction 10, ll agissent sur des disques de frein 12, 13 qui butent en 14, 15, de manière à pouvoir tourner sur le fond du véhicule non représenté. Les disques de frein 12, 13 sont poussés constamment en direction opposée, par l'intermédiai- 3 2489013 re du pignon de roue conique désigné dans l'ensemble par 16, par une commande désignée dans l'ensemble par 17, par exemple une com- mande hydraulique. Les coussins de friction 10, ll sont actionnables en ap- pliquant des pressions hydrauliques pl. P2 pour appliquer des mo- ments directeurs à l'arbrede pivotement 4 de l'arme 1 par admis- sion de pression de ses pistons 8, 9. Cet actionnement se produit en dépendant d'un écart à l'alignement de consigne de l'arme 1 au moyen de l'installation régulatrice, indiquée par le bloc 20 sur la figure 1 et représentée en détail sur la figure 2. La valeur de consigne de cette installation régulatrice est prédéterminée, par exemple par un appareil optique 21 pour atteindre le but, qui pré- détermine un angle directeur ou de repère q de consigne Cet angle de repère t de consigne est comparé avec l'angle de repère instan- nané Yréel de l'arme 1, mesuré sur la section de régulation 24 et làdessus on forme l'écart de régulations -.à Creprésente une grandeur d'entrée pour l'installation régulatrice 20. Selon la fi- gure 2, dans un bloc 22 de l'installation 20, on forme la vitesse A t de changement d'angle à Net le carré de cette vitesseà q2. Le grandeurs A q, A NetLq 92 sont réunies dans un élément additionneu 23 suivant une fonction prédéterminée pour former le moment de con signe Mde consigne Ce moment de consigne est une grandeur d'entré pour un bloc 24 qui reçoit, comme deuxième grandeur d'entrée, le m ment Mréel mesuré dans le circuit de régulation derrière le dispo- sitif réglant 25. A partir de Mde consigne et de Mréel on forme 1 grandeur réglante i qui est envoyée au dispositif réglant 25. Le dispositif réglant 25 comprend un agencement de sou- papes qui admet sur le piston 8 ou 9 du coussin 10 ou 11, selon la direction de pivotement de la rotation maintenue, à produire pour l'arme à tube 1, un agent hydraulique de pression qui est fourni par une pompe, par l'intermédiaire d'une soupape d'écoule- ment réglable, jusqu'à la chambre respective du piston dans le cy- lindre 6 ou 7 et est emmené à un réservoir par l'intermédiaire d' un étranglement fixe. En plaçant le coussin de friction én questio: sur le disque correspondant, on transmet à l'arbre de pivotement 4 de l'arme 1 un moment réactionnel indépendant de la vitesse de ro- tation du disque. Ce moment réel est mesuré au moyen d'une botte de mesure de forces et renvoyé au bloc 24 (figure 2) de l'instal- lation régulatrice 20, o un nouveau signal réglant i est formé. A titre de variante, au lieu du moment réel M réel' on peut mesurer la pression réelle pl ou P2 dans le cylindre 6 ou 7 et la ramener à l'installation régulatrice 20 après avoir formé la différence tS p (sur la figure 1, ceci est représenté en plus du renvoi du moment réel Mréeî)* Par le renvoi du moment réel ou de la pression. réelle, on peut rendre linéaire la caractéristique non linéaire du dispo- sitif de réglage, par exemple par suite des fluctuations de la va- leur de friction dues à des températures différentes. D'une maniè- re plus précise, par le renvoi de pression, la courbe de fonction- nement de l'installation de soupape est rendue seule linéaire, a- lors que, par le renvoi de moment, en plus les fluctuations de va- leur de friction sont compensées. Les moments réglants appliqués avec le dispositif selon la présente invention sont réglables par étapes, indépendamment de l'angle d'inclinaison du support et par changement de la pression appliquée des coussins de friction. Dans les installations courantes, des forces ou des mo- ments entre des parties mobiles sont produits par accélération ou retard de masses, par exemple des rotors de moteurs ou des masses d'huile dans un moteur à huile. Ceci est lié à un retard dans le temps qui ne peut pas intervenir dans la présente invention. Le temps de retard, qui s'écoule entre le moment d'émission du signal de réglage et la mise en place du coussin de-friction sur le dis- que, est minimum par suite du chemin peu important à faire et de la propagation rapide de la pression dans le moyen hydraulique de pression. Par le circuit de régulation auxiliaire avec la commu- tation du moment réel ou de la pression réelle, les non linéarités comme les fluctuations de valeur de friction par suite des oscil- lations de température demeurent sans influence sur la régulation du moment. Le dispositif selon la présente invention est mis en ac- tion seulement lorsqu'interviennent des perturbations, tandis que, dans le dispositif connu, des perturbations sont produites par le couplage entre le support et la masse, perturbations qui doivent être rectifiées au fur et à mesure. Ainsi, ceci est lié à une dé- pense d'énergie permanente du dispositif connu, ce qu'on évite dans la présente invention. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 2489c13 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le positionnement et la stabilisation de position d'une masse inerte disposée de manière mobile sur un support, suivant au moins un degré de liberté jusqu'à tous les de- grés de liberté, avec une installation régulatrice qui transmet de grandeurs réglantes dont le nombre correspond à celui des degrés de liberté, caractérisé en ce que chaque grandeur réglante est produite sous forme de forces ou de moments de friction ennaitpxeE sur au moins une première partiedisposée sur la masse,contre au moins une deuxième partie mobile par rapport à la première partie, disposée sur le support. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on adjoint une grandeur réglante particulière à chaque de- gré de liberté de la masse. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé en ce que chaque grandeur réglante peut être commandée indi- viduellement. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie est un disque tournant et l'autre partie est un coussin de friction pouvant fairE pressiocontre le disque. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque est disposé sur le support et actionné constam- ment. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pour chaque degré de liberté, on prévoit deux disques actionnés dans des directions opposées, aux- quels on adjoint respectivement un coussin de friction qui peut être commandé indépendamment de l'autre. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la grandeur de réglage est l'aligne- ment de la masse inerte sur une directionde consigne prédéterminée et éventuellement modifiable. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écart de direction ( t) représente la grandeur d'en- trée de l'installation régulatrice. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que dans l'installation régulatrice, on incorpore en plus la vitesse ( a ô) de l'écart de direction et le carré formé par la vitesse ( à t2). 6. 24890 13-t - Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caracté- risé en ce que la grandeur de réglage mesurée dans le circuit de régulation derrière le dispositif réglant est commutéesurl'ins- tallation régulatrice pour rendre linéaire la caractéristique de ce dispositif. 11 - Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caracté- risé en ce qu'on commutesr l'installation régulatrice les pressions mesurées au dispositif réglant. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'on envoie le signal réglant trans- mis par l'installation régulatrice à un dispositif réglant qui admet sur un piston de commande du ou des coussins de friction un moyen hydraulique de pression qui est fourni par une pompe, par l'intermédiaire d'une soupape d'écoulement réglable, jusqu'à la chambre de piston correspondante et est envoyé à un réservoir par l'intermédiaire d'un étranglement fixe. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la masse inerte est disposée dans des paliers à faible friction. 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la masse inerte est disposée dans deux paliers coulis- sants avec deux enveloppes de palier concentriques dont l'une est maintenue constamment en rotation. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux enveloppes tournantes de palier sont commandées dans des directions opposées. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le support est le fond d'un véhicule chenillé et la masse inerte est une arme.