go 0,42b

(!) ILest évident que, par aimant, nous entendons iei la maquette en bois du dit aimant, tout se passant, au point de vue mécanique, comme ï Fig. 7. — Infl ai

e PASEn 1n " are nfluence de la forme de l’aimant s’il s'agissait de l’aimant véritable, au point de vue du couple de frottement dù à l'air.

Temps Vitesse (en secondes) (en tours par secondes) bo 0,49 60 0,397 70 0,333 80 0,278 90 0,218 108 o,141 116 0,109 153 o

Nous avons opéré avec un disque de la série D, (muni d’un pivot de polissage 25) qui nous a servi de terme de comparaison.

Ee disque D, à 1 mm d'épaisseur et les deux maquettes d’aimant ont été choisies de même largeur (27 mm) et présentent la mème longueur d’entreïer (2,4 mm).

Ces tableaux et les courbes Y et Z nous permettent de constater qu'au voisinage du démarrage la forme de l’aimant est indifférente : les coefficients angulaires des 3 courbes X, Y, Z, ont lamème valeur à l'origine (fig. 7). Puis, au fur et à mesure que la vitesse augmente, l'in- Îluence du laminage se fait sentir : peu importante avec des aimants de la forme Y, elle devient vite prépondérante pour les aimants de la forme Z. Pour ceux-ci on à :

Pour v — 0, t:s,un couple résistant de 0,00187

CmM-£;

Pour v — o,7t:5s,un couple résistant de 0,0023 cm-g8;

Pour d — 0,834 t , un Couple résistant de 0,0027 em-g;

c'est-à-dire plus de deux fois la valeur du couple dù aux pivots.

Pour cette dernière vitesse, le couple freinant dû au laminage de l'air dans l’aimant de la forme Y n’est que de 0,0013 Cm-g.

Ces résultats montrent l'importance de la forme des aimants en ce qui concerne la résistance due au laminage de l'air : les aimants de la forme Z sont donc absolument défavorables à ce point de vue et à déconseiller.

En résumé, il sera intéressant, pour réduire les frottements dus à l’air, de n'employer que des aimants de forme appropriée et des vitesses de régime aussi faibles que possible. Cette dernière condition est nécessitée, par ailleurs, pour l'obtention d’une courbe d'erreurs très tendue et elle facilitera également, comme nous le verrons plus loin, la diminution du couple résistant du mécanisme enregistreur. Signalons que la diminution du diamètre du disque entrainerait la diminution du couple moteur; comme la résistance de l'air n'intervient pas au démarrage et qu’à pleine charge elle reste négligeable vis-à-vis du couple moteur, cette dernière solution est évidemment à rejeter.

4. Frottements dus aux engrenages de la minuterie et réaction de la roue tangente sur la vis sans fin. — Les compleurs d'électricité sont munis d'un

dispositif d'enregistrement (auquel on donne, assez improprement.d'ailleurs, le nom de minuterie). Ces minuteries sont de trois types principaux :

Les systèmes dits à aiguilles, où les consommations sont indiquées par des aiguilles se déplaçant sur des cadrans décimaux, le dispositif à rouleaux (rouleaux Deschiens qui sont en fait des engrenages intermittents du type fuseau-lanterne), et les minuteries à chiffres saulteurs.

Pendant longtemps, on a admis que les dispositifs à aiguilles, qui sont constitués pas des trains d’engrenages à rapport de réduction décimal, étaient seuls susceptibles de fournir un couple de frottément réduit. A la vérité, nous avons pu nous rendre compte que, si les. minuleries à aiguilles, bien construites, étaient celles qui donnaient le plus petit couple de frottement, certaines minuteriés à rouleaux donnaient des résultats avantageusement comparables à ceux fournis par des minuteries à aiguilles de construction moyenne.

Quant aux minuleries à chiffres sauteurs, où l’escamolage d’un chiffre est produit par l’action d’un contrepoids ou d’un petit ressort spiral, elles ont l’inconvénient de donner des couples résistants variables avec la position du voyant, ce qui ne laisse pas d’être un grave inconvénient quand le compteur fonctionne à charge très réduite.

La mesuré des frottements dus aux minutéries est à peu près la seule à laquelle les constructeurs se soient intéressés jusqu'à présent. C'est, d’ailleurs, la plus facile : si nous essayons un compteur par la méthode d'amortissement, en ayant soin de retirer sa minuterie, le même essai répété ensuite avec la minuterie engrenée permet de déterminer, par différence, les pertes dues aux frottements des rouages et de la roue tangente de commande, puisqu'on peut admettre que le moment d'inertie de la minuterie est absolument négligeable, eu égard à celui du disque.

M. O’Kcenan avait déjà, pour la détérmitiatiüt des frottements des minuteries, proposé d'utiliser un compteur O’K fonctionnant comme moteur étalonné.

Si l’on mesure, à l’aide d’un milliampèremètre, le courant dans l’induit du compteur O’K et la tension aux bornes des balais, le couple développé par le système est donné par la formule

Ü— 10! ps 22: 2 j 654 HER 2 981 ñ où U, est la différence de potentiel aux bornes des balais, exprimée en volts, et », le nombre dé tours par seconde de l’induit, + étant le courant, en ampères, traversant cet induit.

Si on détermine, une fois pour toutes, le rapport Le

la formule se’résume à C= 1 624 Ki

pour le moteur fonctionnant à vide.

Si maintenant nous embrayons sur la vis sans fin du compteur la minuterie à essayer, nous obtenons une nouvelle valeur C’, telle que

(? re | 624 Ki!

d'où, par différence, CG = C— C.

Comme nous avons pu nous.rendre compte, par les nombres qui nous ont élé communiqués par M. U’Keenan, que la méthode d'amortissement donnait des résultats comparables (aux erreurs de l'expérience près) à la méthode du moteur étalonné, nous avons, dans les essais de la présente étude, continué à nous servir de la méthode d'amortissement.

Nous avons déterminé, en premier lieu, quelle était l'influence du sens de la réaction de la roue tangente sur la vis sans fin qui la commande.

Selon le sens de rotation, ou encore selon le sens du pas de la vis sans fin, la réaction de la roue tangente tend à augmenter l’action de la pesanteur (c'est-à-dire

.tend à augmenter la pression du pivot sur la crapaudine),: ou, au contraire, elle tend à diminuer cette pression.

Le calcul et l'expérience montrent que la valeur de cette réaction est de l’ordre de la limite des couples décelables par notre méthode, soit de 0,05 cm-mg. Bien que l'existence de cette réaction des roues tangentes soit connue, son importance a été tenue pour négligeable par certains constructeurs dont les appareils présentent ainsi un petit couple de frottement supplémentaire dont ils pourraient se débarrasser gratuitement.

Au lieu dé changer le sens de la vis, on peut faire

cette véritication d’une façon plus simple en faisant.

tourner le compteur à l’envers et en relevant les résultats dans les deux cas. Toutefois, pour que cet essai ait une signification, il faut que les dents de la roue tangente aient des profils bien symétriques. Il peut arriver en effet que, lorsque le profil de la denture a été rectilié au moyen d’une fraise à arrondir, les deux flancs de la dent ne soient pas également attaqués par l'outil, d'où une dyssymétrie du profil etnaturellement, des efforts résistants selon le sens de la rotation.

Le mode de fabrication des vis sans fin a également

une importance. Certains constructeufs obtiennent ces vis en les décolletant à même dans le métal de l'arbre, ce qui présente l'inconvénient de conduire soit à un arbre trop lourd soit à une vis trop faible. Il peut en résulter alors, dans ce dernier cas, un fléchissement de l'arbre qui contribue à augmenter les frottements dans le palier supérieur.

Afin d'éviter le premier inconvénient, certains constructeurs ont réalisé des vis sans fin prises dans le métal d’un arbre en alliage léger (du duralumin, en général). Ces vis sans fin ne sont pas non plus à conseiller au point de vue frottements, parce que non seulement l'aluminium est un métal « gras », mais encore parce qu'il se forme à sa surface une couche d'oxyde qui vient altérer considérablement la valeur du coefficient de frottement.

Un autre mode de construction, à notre avis, de beaucoup préférable au précédent, consiste à rapporter la vis sans fin sur l'arbre par emmanchement dur.

Dans ce cas, la vis est en laiton ou en nickel el les pertes par frottement dépendent de la nature et de l’état des métaux en contact.

En ce qui concerne les minuteries, les essais effectués montrent que les résistances de frottement dépendent de la plus ou moins grande perfection des pivotages, et surtout du nombre des mobiles actionnés, le couple résistant s'accroissant naturellement avec ces derniers. La diminution de la vitesse de régime du compteur favorisera donc l'établissement de minuteries à faibles pertes, du fait de la possibilité de supprimer des trains d'engrenages intermédiaires. L

ACTION DE L'HUILB SUR LES PIVOrs. — Jl nous reste maintenant à examiner l’action de l'huile sur les pivots des minuteries.

Nous avons employé pour cette vérification une minuterie d’un type un peu différent de celui des expériences précédentes ainsi qu'un disque relativement lourd, ceci afin d'augmenter la précision des mesures (disque de la série D,).

Essai n° 1. — Disque D, plus minuterie non huilée.

Tableau el courbe O, figure 3.

Temps Vitesse (en secondes) (en tours par seconde) o 0,75 10 0,665 20 0.625 30 0.565 40 0,526 bo 0,479 60 0.425 HORS 0,380 80 0,333 90 0,289 102 0,233 ou 0,196 132 0,096 154 o Essai n° 2. — Disque D, plus minuterie huilée. Tableau el courbe 0", figure 3.

Temps Vitesse (en secondes) (en tours par seconde) o 0,78 10 0,725 20 0,66 30 0,014 40 05086 bo 0,50 60 0,435 70 0,382 80 0,333 90 0,278 102 0,222 113 0,102 129 0,099

bn EE

On voit par les courbes O et O' de la figure 3 que l’action Couple du disque et de la minuterie, favorable due au lubrifiant est insignifiante, — Ce résultat était égalément à prévoir en raison de la faible vitesse CRE ROASS XX 2h95 00111 CM-g — #06, :m-g.

des rouages : il n'ya doncaucun avantage à huiler copieu- 981 sement les pivots comme le font la plupart des cons-

tructeurs ; il suffirait de les humecter légèrement pour Essain 7. — Disque de comparaison seul. les préserver de la rouille, tout au moins quand on a affaire à des axes en acier. Depuis un certain nombre d'années, on construit également des minuteries dont Temps Vitesse

les axes des roues sont en laiton; ces minuteries sont RS al CÉSAR

Tableau el courbe S, fiqure $.

particulièrement sensibles à l'action chimique de l'huile. + 2 ee Les inconvénients dus au dessèchement du lubrifiant, Aa 408 signalés déjà à propos des crapaudines, vont se re- 30 din trouver, et considérablement augmentés, dans les mi- 40 à 0,318 nuteries. Nous avons remarqué qu'on pouvait amener 51 0,235 les minuteries à un état sensiblement voisin de ce 67 0,145 qu'elles seraient après deux années environ de fonc- 76 01e tionnement dans un compteur parfaitement étanche en 99 4

les soumettant, pendant vingt-quatre heures, à la température d’une étuve maintenue à 110° ou 120°C. Les couples de frottement ainsi mesurés après résinilicatione dv 0,260 k artificielle de l'huile sont évidemment des minima (T). Fe Gas. — 0,0249 radians : 8° puisque, en réalité, on ne tient pas compte de lintro-

duction des poussières, limailles, etc., ni des altéra- Couple dù au disque seul,

tions produites par l’action chimique de l'huile.

Nous avons principalement examiné deux types de minuteries à aiguilles : dans le premier type la roue tangente est montée sur un axe pivoté en acier supporté par deux contre-pivots à creusure conique. Dans le second modèle, l'arbre de la roue tangente tourne simplement dans des trous ménagés dans les platines en laiton, ces trous étant fraisés de façon à former huiliers. Les résultats de ces essais sont consignés ci-dessous,

Essai n° 3. — Minuterie desséchée (plus disque de comparaison).

Accéléralion angulaire,

— a << 0,0249 — 0,0061 eM-g.

Tableau el courbe S’', figure S.

Temps Vitesse (en secondes) (en lours par secontle)