Brevet FR2692329A1 — publié le 19931217

La présente invention concerne un perfectionnement des dispositifs d'atténuation des vibrations mécaniques appelés amortisseurs dynamiques. Elle trouve son application partout où il est nécessaire de réduire les vibrations propres de structures, ponts, ouvrages d'arts, sous-marins, bateaux, véhicules, etc... Les amortisseurs dynamiques sont connus depuis fort longtemps. Ils sont constitués d'une masse suspendue à un ressort, appelée équipage mobile, les mouvements de cet équipage mobile étant amortis par un fluide visqueux ou un dispositif de frottement solide. La fréquence propre de vibration de cet équipage est identique à la fréquence propre de la structure dont il faut atténuer les vibrations. Le perfectionnement selon l'invention consiste en un assemblage de moyens connus peu coûteux et robustes, permettant un réglage de fréquence et d'amortissement précis. Selon l'invention, l'amortisseur dynamique consiste en un bloc d'alliage métallique solidement boulonné à la structure à amortir, que l'on appellera par la suite l'embase. Par un procédé de soudure ou de brasure, et selon un axe perpendiculaire à l'axe de la vibration à amortir, 2 tubes cylindriques identiques d'alliages métalliques sont encastrés de part et d'autre de l'embase ci-dessus, dans des alvéoles cylindriques usinées à cet effet. Selon l'invention, les extrémités libres de ces 2 tubes sont fixées par un moyen connu, tel que le collage, à 2 autres parties tubulaires filetées extérieurement, d'axe commun à l'axe des 2 tubes, et constituant la vis d'un assemblage dont l'écrou est un cylindre d'alliage à masse spécifique élevée, pouvant se déplacer par vissage le long du tube et d'axe identique à ce dernier, qui est appelé masselotte. Selon l'invention, la fréquence de vibration propre de l'assemblage formé par le tube encastré et la masselotte ci-dessus est réglée par le déplacement axial de cette masse, obtenu par vissage. La fréquence propre du résonateur mécanique est donc déterminée par la masse de la masselotte et la raideur de flexion du tube. Selon l'invention, l'ensemble ainsi constitué est protégé des détériorations dues aux chocs ou aux vibrations trop importantes par une barre cylindrique de diamètre inférieur au diamètre intérieur de chaque tube, et de longueur supérieure à la longueur du tube, la partie dépassant étant soudée ou brasée à l'embase dans un alvéole cylindrique concentrique à l'alvéole de soudure ou de brasure des tubes. Selon l'invention, Iorsqu'une déflexion trop importante d'un tube risquant de dépasser la limite élastique du matériau constitutif intervient, le tube vient buter contre la barre cidessus, suffisamment rigide pour arrêter le mouvement de déflexion du tube et ainsi ne pas dégrader les performances de l'amortisseur. Selon l'invention, l'espace laissé libre entre chaque tube et la barre est rempli, si nécessaire, d'un fluide organique visqueux du type bien connu des fluides hydrauliques, qui provoque l'amortissement de l'ensemble oscillant. Ce fluide est maintenu en place par un obturateur d'étanchéification placé en bout des parties tubulaires formant vis d'assemblage. Selon l'invention, la viscosité du fluide est choisie en fonction de l'amortissement désiré, qui dépend des caractéristiques mécaniques de la structure à amortir. Une description non limitative du dispositif est détaillée figure 1 et figure 2. La figure 1 représente une vue de dessus, la figure 2 une coupe selon le plan de coupe AA. L'embase (1) est fixée à la structure (9) par 4 vis (10). Les 2 tubes (2) sont fixés par brasure à l'embase (1) selon la surface de révolution (13), le trou foré (11) servant à introduire l'alliage de brasage pendant l'opération de brasage. La barre (17) est de même fixée par brasure à l'embase (1) selon la surface de révolution (14), le trou foré (12) servant à introduire l'alliage de brasage. Selon l'invention, la douille (3) est filetée sur toute sa partie cylindrique extérieure, qui sert de vis à la masselotte (4) et au contre écrou de blocage (5). Cette douille (3) est alésée sur toute sa surface intérieure de manière fixée selon la surface (15), par exemple, par collage au tube (2). Un chambrage (17) de diamètre supérieur au diamètre de la surface (15), est ménagé de manière à ce que le tube ne vienne pas au contact de la douille lorsque le tube est soumis à des efforts de flexion. Selon l'invention, l'espace annulaire (16) entre tube et barre est rempli de fluide hydraulique assurant l'amortissement qui est déterminé par la viscosité du fluide et le diamètre extérieur de la barre (17) et le diamètre intérieur du tube (2). Cet espace est obturé par la vis pointeau (6), vissée dans la douille (3). Selon l'invention, lorsque l'acuité de l'amortisseur doit être importante, le fluide hydraulique est remplacé par l'air ambiant. En ce cas, le réglage de la fréquence propre oscillatoire doit être effectué avec une grande précision. Il s'effectue alors par action sur la vis autofreinée (8) , lestée par un cylindre en métal ou alliage à haute densité, tel que plomb, uranium ou tungstène (7), qui remplit le rôle de vernier de grande précision. Selon l'invention, les 2 ensembles symétriques peuvent être soit accordés sur une même fréquence propre, soit accordés sur 2 fréquences voisines, la conjugaison de cette possibilité et du changement de l'amortissement par changement de fluide hydraulique permet de multiples combinaisons adaptables aux paramètres mécaniques de la structure. Selon l'invention, les masselottes (4) sont démontables à volonté : un même ensemble peut être utilisé pour un grand nombre de cas pratiques d'amortissement de fréquences différentes. REVENDICATIONS 1) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques caractérisé en ce qu'il comporte 2 tubes (2) de géométrie identique encastrés de manière symétrique sur une pièce de fixation formant embase (1). 2) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que ces 2 tubes sont prolongés par 2 douilles filetées (3), fixées à ces derniers. 3) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les 2 douilles servent de vis pour 2 masselottes (4). 4) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 3 caractérisé en ce que la fréquence d'accord est réglée par vissage des masselottes (4). 5) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une barre cylindrique de dimension inférieure au diamètre des tubes, solidement encastrée sur l'embase (1), et de façon concentrique aux tubes (2), servant de butée. 6) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'espace séparant la barre (7) et les tubes (2) est rempli par un fluide hydraulique assurant l'amortissement du système oscillant formé par le tube, la douille et la masselotte. 7) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'amortissement peut être réglé en changeant le type de fluide hydraulique. 8) Dispositif amortisseur de vibrations dynamiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réglage précis de la fréquence d'accord est assuré par 2 vis balourdées (7) et (8).