II. Aoconplements mobiles

Des différents modes de mobilité des accouplements.

Dans la transmission d’un mouvement de rotation , un accouplement peut permettre trois genres de déplacements différents :

a) un déplacement longitudinal ou suivant la direction des axes,

b) un déplacement transversal ou perpendiculaire an premier,

c) un déplacement correspondant à une variation de l’angle des axes.

Il est bien évident, d’ailleurs, qu’on peut avoir à réaliser, en meme temps , deux de ces mouvements ou même tous les trois.

Dans le premier cas, les axes géométriques des arbres coïncident, dans le second, ils sont parallèles et, dans le troisième, ils se coupent; dans le mouvement résultant de la composition de b) et de c), ces axes se croisent, sans être dans un même plan. Ces différents genres de déplacements se trouvent tous réalisés dans la pratique.

Accouplements mobiles longitudinalement • et transTersalement.

Pour permettre un déplacement, dans le sens de la longueur des axes, il suffit de transmettre le mouvement de rota tion d’un arbre à l’autre, au moyen d’organes de forme prisma-

ACCOUPLEMENTS o’aKBRES.

tiqnc. Comme exemple de la disposition qu’on peut employer, dans ce cas, nous citerons le manchon à griffes de >Shar]), 6g. 299. Ce manchon, qui se compose de deux parties, ne permet que de faibles déplacements, pendant lesquels les secteurs en prise portent plus ou moins les uns sur les autres. Comme il permet également une légère variation de l’angle des axes, son emploi présente certains avantages pour les transmissions dans lesquelles on ne peut pas compter complètement sur la position des supports. Tout récemment, dans différentes installations, on a adopté, pour cet accouplement, une disposition nouvelle, qui rend sa construction très -simple; on a eoniplètement supprimé le recouvrement des griffes, de telle sorte qu’on peut utiliser l’une des moitiés pour foudre la seconde.

Fig. 299.

Dans les navires à hélice , où on veut se ménager la possibilité de soulever cet organe, on munit l’arbre de couche d’un accouplement, disposé de manière à permettre un déplacement longitudinal sufBsant pour qu’on puisse retirer, du moyeu de l’hélice, l’extrémité de l’arbre qui, dans cette pénétration , présente une forme pyramidale (1).

Comme exemple d’accouplement mobile dans le sens transversal, nous citerons le joint d’Oldham (6g. 300), qui se compose de trois plateaux, dont deux sont calés sur les extrémités des arbres; le troisième porte, sur ses faces, deux languettes prismatiques, inclinées, l’une sur l’antre, de 90”, et dont chacune s’engage dans une rainure, ménagée snr le plateau qui est situé du meme côté. Lorsque les axes des deux arbres coïncident, de telle sorte que leurs projections normales se confondent en nn même point,

(1) Pour les dessins de ce dispositif, spécial aux naviies à hélice, nous renTorroDs au Vignole des mécaniciens d'Armengaod et aux appareils à vapeur de navigation de Ledien.

JOINT ARTICULÉ

O, par exemple, les languettes et les rainures agissent, sans glisser, comme de véritables griffes. Mais si l’on imagine que l’un des axes, tout en restant parallèle k lui-même, s’éloigne de O, pour venir se projeter, par exemple, en P, le centre du dis(|ue à languettes arrive en Q et, pendant le iiioiivcmcnt de rotation des arbres, se déplace sur le cercle OQPQ', dont le diamètre OP est préciscincnt égal à la distance des axes; jionr cha(|ue tour des arbres, il parcourt ce cercle deux fois. I^es

Kiff. 300.

autres points de ce disque décrivent des cardioïdes. La transmission du mouvement, d’un arbre à l’autre (l), s’effectue d’une manière uniforme. Le module adopté pour les nombres proportionnels, inscrits sur la figure, est ici, comme précédemment, la

quantité d =. 5 -1- -^■

Les autres nlTodes d’accouplement, qui, comme le précédent, permettent une certaine mobilité dans le sens transv'ersul , sont très -peu employés et nous ne nous y arrêterons pas.

Accouplements articulés.

Le plus répandu de tous les organes mobiles, destinés k relier des arbres, est l’accouplement k articulations en croix,

(1) Le joint d’Oldbam s été anssi employé on Angletcrro, dans nn navire à vapenr, comme moyen de liaison entre les arbres des maniveUes de deux machines couplées (V. Enginecr, 1866. P. 171). • .

JOINT ARTICULÉ

qu’on désigne sous les dififcrents noms de joint universel, joint de Hooke, ou mieux encore de joint à la Cardan, (l) Ce mécanisme, qui permet ime variation de l’angle des axes, entre certaines limites, se compose de trois pièces, dont deux sont fixées sur les extrémités des arbres à relier; la troisième, dans la disposition la plus généralement adoptée, est un croisillon, dont chaque bras se termine par un tourillon. Chaque couple de tourillons s’engage dans l’une des deux jircmières jiièces. La transmission du mouvement ne s'effectue pas d’une manière uniforme ; en désignant par a l’angle des axes des deux arbres, les angles de rotation to et e», de l’arbre moteur et de l’arbre mené sont reliés par l’équation:

/ÿfr/i

ttJlO

eus a

le mouvement est donc périodiquement varié et la longueur de la période, est de 180”. Ou a déduit de la formule les valeurs suivantes pour

ISO" 22

Ce tableau montre que, pour de faibles valeurs de «, les différences entre u> et t», sont peu importantes. Entre les vitesses angulaires w et existe la relation :

tv, cos a

1 — sin*u) sin^a

I.e maximum du rapport correspond à si h w 1 et a pour valeur tandis que le minimum est cos o, pour

(1) I/invcnteur des articulation» en croii est Titalien Cardan (1501 à 1576); l'anglais Huoke (1635 à 1703) a siniplement un l'idve d'applicjuer ce mécanisme à l'accouplement des arbres.

JOINT ARTICULÉ

si«t’»^o(l). Loreqne les deux arbres ont des lorces vives peu considérables et que l’angle « est petit, les variations de vitesse sont assez faibles et peuvent être négligées ; mais il n’en est plus de même, lorsqu'il s’agit d’arbres très - inclinés l’un sur l’autre, présentant des masses relativement considérables, animées d’mie grande vitesse.

Les dispositions, employées pour les joints à articulations en croix, sont extrêmement variées; nous allons indiquer successivement les plus inqiortantes. Dans le dispositif de la fig. 301,

Fig. 301.

les pièces fixées sur les arbres sont en fonte, tandis que le croisillon intermédiaire est en fer forgé. Comme le rapport de la longueur R des bras (distance du centre du croisillon au milieu d’un tourillon) au diamètre d des arbres est très - variable , nous n’avons pas pu reporter, sur la figure, les dimensions proportionnelles pour les différentes parties. Le diamètre d, d’un tourillon peut se calculer, au moyen d’une des formules indiquées précédemment, en remarquant que , pour une valeur (P ü) du moment de rotation des arbres, la pression P, sur le tourillon est repré-

sentée, avec une exactitude suffisante, par

LW.

La distance.

désignée par a, doit recevoir une valeur d’autant plus grande que l’angle d’inclinaison « est lui -même plus considérable. Dans la disposition représentée sur la figure, l’angle a est supposé très -petit. Les axes des rainures, destinées à recevoir les coussinets des tourillons, doivent être établis, comme l'indique

(1) Les vslears de oi sont comptées de telle sorte que m ■= o, lorsque l’aie des tourillons transversaux de l’arbre mené se trouve dans le plan d'inclinaison des axes des deux arbres.

JOINT ARTICULÉ

la figure, dana un plan perpendiculaire k celui des axes des ~ arbres; lorsque cette condition n’est pas observée, on est exposé k ce que l’usure se produise d’une manière très - irrégulière pour les «lifférents tourillons. Sur la figure, les coussinets sont supposés formés d’une seule pièce; dans ce cas, après avoir vérifié que la surface extérieure de cbacun d’eux est parfaitement ajustée sur la rainure correspondante, on les rapjiorte snr le croisillon, qu’on place dans sa position définitive et on les recouvre ensuite avec les couvercles à boulons, destinés k les maintenir.

Le joint à articulations croisées joue un rôle important dans un grand nombre de navires à bélice , où on l’utilise pour donner à l’arbre de couche une certaine flexibilité, qui lui permette de se prêter suffisamment aux déformations qu’éprouve la carcasse du navire. Avec des machines d’une grande puissance, l’arbre de couche est ordinairement muni de deux joints articulés et souvent même d’un plus grand nombre. La fig. 302 représente nn joint de ce genre, dont les trois iiarties sont en fer forgé;

Fig. 302.

l’une de ces parties fait corps , en réalité , avec l’arbre. La pièce intermédiaire, qui se compose de deux parties annulaires semblables, renferme les coussinets des tourillons (contrairement à ce qui existe dans la disposition précédente), tandis que les deux autres pièces portent les tourillons, qui sont eu fer forgé et assemblés d’une manière spéciale. Comme, dans toutes les circonstances, l’angle « reste nécessairement très -petit et que, par suite, on doit supposer une usure très -faible, les coussinets ne sont pas fendus. Pour là même raison, les fourchettes des tourillons n’ont que très -peu de jeu, l’une par rapport à l’autre. La longueur du tourillon ne s’écarte pas beaucoup du diamètre

JOIXT ARTKIILÉ.

à chevaux aux appareils qu’ils doivent faire mouvoir. Dans le tracé de l’échelle de proportion, que nous donnons ici (v. § 59),

et varie de 1 à 1,25 d, ; toutes ces dispositions ont principalement pour but de réduire les dimensions de l’accouplement et de rendre, par suite, R aussi petit que possible.

La fig. 303 représente une troisième disposition d’accouplement à croisillon articulé. Dans ce cas, les tourillons transversaux sont de véritables boulons, qui peuvent tourner, à la fois, dans la pièce intermédiaire et dans les ])ièces fixées sur les extrémités des arbres. Pour rendre la construction plus simple, les axes de ces boulons ne sont pas dans le même plan; ils se trouvent écartés d’une quantité légèrement supérieure à leur diamètre. Par suite de cet écartement, la transmission du mouvement n’est plus identique pour les deux périodes d’un tour entier des arbres. Mais, pour un faible écartement des boulons et pour les installations qui n’exigent pas une très -grande précision, on peut, sans incouvénient, ne ]>ns tenir compte de cette différence. La disposition, rc|)réscntéc sur la figure, est fréquemmeut employée dans les machines agricoles, notamment pour relier les manèges

Fig. 303.

JOINT AISTIfiri.É.

le module adojité est (5 = 5 + ~ ^ d représentant, eoninie précédemment, le diamètre de l’arbre- Le pôle 1‘, qui sert à la détermination des différentes dimensions, doit, par suite, correspondre

an point jiour lequel on a 5 -1- O, c’est-à-dire à — 15""”.

Comme l’échelle de la tifrure est de ‘/s» résulte qu’on doit

faire p q'= — rf = 3”'“.

lycs variations de vitesse, (|u'entraine dans la transmission de mouvement l’emploi du joint articulé, et qui sont exprimées par la fonnnle (I10)> présentent, dans un grand nombre de cas, des inconvénients sérieux; il est évident qu’elles ne sont pas admissibles toutes les fois qu’on a liesoin d’une exactitude géoniétri(]ue (lairame pour les mouvements des grandes horloges), ou qu’on a à tenir compte des forces vives de musses animées d’un mouvement rapide (comme dans les machines à battre, etc.). Dans tous les cas de ce genre, il est toujours possible d’éviter le défaut que nous venons de signaler, en installant uu double joint articulé, c’est-à-dire en disposant convenablement deux accouplements simples de même forme.

A cet effet, on réunit l’arbre moteur A (fig. 304) à l’arbre mené h par l’intermédiaire d’un troisième arbre C, dont l’inclinaison est la même sur chacun des deux premiers; en disposant

Fi){. 304.

de la meme manière les deux joints articulés d’assemblage, le mouvement se transmet uniformément de A à B. Avec cette dis])o.sition , l’arbre mené jieut occuper des positions très -différentes jiar rapport à A, la jiosition J!, jiar exenqile, avec un angle d’inclinaison sur A égal à 2«, ou la position B', parallèle à A, ou encore (ce <|ui généralement ne paraît pas être connu) la position B", située sur la surface d’un cône de révolution, décrit autour de l’axe intermédiaire C, et dont le demi-augle

.JOINT ARTirClJ.

au Hominet est a. Les joints articulés se trouvent convenablement disposés, lorsque les tourillons transversaux, appartenant aux axes A et B, viennent se placer au même instant dans les deux plans que forme l’axe ü avec les axes A et B. Pour les positions B et B' de l’axe de l’arbre mené, ces denx plans coïncident, mais il n’en est pas de même pour les autres positiojis que cet axe peut occuper sur le cône. Dans ce dernier cas, les deux axes A et B sont croisés l’un par rapport A l’autre (v. ch. X).

Si les croisillons articulés ne sont pas disposés de la même manière pour A et B, si, par exemple, ou supjjosc que l'un d’eux ait tourné par rapport à l’autre de 90®, comme l’indique la fig. les variations de vitesse, non seulement ne sont pas

Fig. 305.

évitées , mais encore iieuvent se trouver, dans certaines conditions, notablement augmentées; dans le cas dont il s’agit, on a, en effet: =/</w cos*o, oi et cj, correspondant respectivement

à yl et à li. Si on suppose a -= 30®, pour lo -= 45®, on a:

— = 0,75, e’est-à-dire ci, = .3C®,54, au lieu de 40®,54,

qu’indique la table (|ue nous avons donnée précédemment, pour le cas d’un accouplement simple. 11 importe de ne pas perdre de vue cette cause importante de variation de vitesse.

Les accouplements ordinaires de laminoirs, sous une forme très - imparfaite , rentrent dans la classe des joints articulés; les croisillons à tourillons se trouvent remplacés par des bourrelets arrondis, qui servent de prisonniers; dans les installations plus soignées, comme celles de .Schaltenbrand, par exemple, on retrouve l’emploi de tourillons en croix; les axes de ces tourillons ne se rencontrent pas et présentent un certain écartement, comme dans la disposition de la lig. 303; la jiièce intermédiaire de cet accouplement a, par suite, une forme analogue à celle de la pièce à double douille reiiréscntée par cette même figure. En disposant l’arbre intermédiaire de manière à ce qu’il puisse se déplacer longitudinalement, les accoupleinents de ce genre, même grossièrement exécutés, assurent une transmission uniforme du mou

JOINT ARTICTLÉ.

renient, puisqu'ils rentrent, en définitive, dans la disposition A CB' de la fig. 304. Ici, comme précédemment, pour obtenir ce résultat, il importe ne pas donner aux accouplements la position que représente la fig. 305 et dont nous avons signalé les inconvénients.

Pour les hélices des vaisseaux à vapeur, où les variations des angles des diverses parties de l’arbre de couche sont peu considérables, on peut employer un mode d’accouplement trèssimplc, qui se trouve représenté par la fig. 306. Cet accouplement, qui exige forcément un palier ù chacune des extrémités

des parties d’arbres qu’il est destiné ù relier, permet une certaine mobilité, analogue à celle que donne le croisillon articulé et qui, dans un grand nombre de cas, peut être considérée comme suffisante. (1)

ni. Manchons d'embrayage et de débrayage.

Manchons à dents.

!.« manchon de débrayage le plus ancien et dont l’nsagc est encore très -répandu est le manchon à dents, que représente la fig. 307.

(1) üne disposition plus compliquée, mais qui. par suite de ses propriétés, présente un ^and intérêt an point de vue de la transmission du mouvement est celle qui a été proposée, pour les arbres d'hélices des navires à vapeur, par Otto Dingler (v. Dingler, P. J. 1860, P. 197) ; cet acconpiement, qui est à articulations, permet, en même temps, des déplacements longitudinani et transversani.

MANCHONS d’embrayage ET DE DÉBRAYAGE.

Ijes'dcux extrémités A ai B des arbres sont réunies par nn petit tourillon, qui est simplement destiné à assurer la eoïn-

Fig. 307.

cidence de leurs axes; l’arbre B porte deux languettes fixes, suivant lesquelles peut glisser une pièce, munie de rainures correspondantes; le mouvement de cette pièce, dans nu sens ou dans l’autre, permet, comme il est facile de le comprendre, d’établir on de supprimer, volonté, la liaison des deux arbres. Le modsile adopté pour les dimensions des deux pièces du manchon est ici encore: d = 5 -f- ^ ; le nombre des dents se déter-

mine, d’une manière satisfaisante, par la formule z = ^ 4Ü'

IjO mouvement, dans les deux sens, est produit par nn le>ier, dont les extrémités s’engagent dans une rainnre circulaire, pratiquée sur le moyeu de la partie du manchon qui corres])ond à l’arbre B. La fig. 308 indique deux dispositions qu’on peut

Fig. 308.

Realeauxi 1« Conitnictear. 18

MANCHONS n’EMBRAYAOE ET DE DÉBRAYAGE.

adopter pour les levers de ce genre. Quant an module des dimensions, il est le même que précédemment.

Les dents des manchons peuvent recevoir différentes formes. La fig. 30» donne les tracés de celles qui sont le plus fréquem-

Kifi. 30».

ment employées. Avec, la première disposition, le mouvement de rotation pent se transmettre également bien dans les deux sens, mais l’embrayage ne peut guère s'efTectucr, pendant la marche, que daus le cas d'un mouvement très -lent. La seconde forme, au contraire, qui permet d'embrayer pendant la marche, même avec un arbre à rotation rapide, ne peut transmettre la mouvement que dans un sens; les surfaces des dents, .sur lesquelles s’exerce la pression, sont légèrement inclinées sur la nonnalc à la direction du mouvement; cette inclinaison, qui a pour but de rendre le débrayage plus facile, est d’ailleurs trop faible pour mettre en question la sécurité de l’embrayage, lorsqu’il existe. Dans la troisième disposition, les deuts sont renforcées à la pointe, afin d’éviter les chances de rupture d’une ou plusieurs de ces dents, sons l’action des chocs qui peuvent se produire, lorsqu’on embraye pendant la marche; cette forme de dents est celle qui a été indiquée précédemment pour le manchon de la fig. 307. La quatrième forme de dents présente, comme les deux précédentes, l’avantage de rendre l’embrayage facile, en même temps qu’elle permet, comme la première, de transmettre le mouvement dans les deux sens. Les machines de filatures fournissent de nombreux exemples d’accouplements par manchons à dents; comme ces manchons ont, eu général, une très -grande vitesse de rotation et que leurs dents sont trèsfines, il en résulte qu’ils doivent être établis avec une trèsgrande précision.

Dans les vaisseaux à vapeur où la transmission n’est pas disposée pour permettre le sonlèvement de l’hélice, il est indispensable que cet organe puisse tourner à vide, lorsqu’on veut

MANCHONS A FRICTION

marcher simplement à la voile; on arrive à ce résultat, eu le reliant à l’arbre de couche par un manchon de débrayage. On emploie, dans ce cas, des manchons à dents de grandes dimensions, ou des manchons à tourillons prisonniers, dont le nombre varie de 4 à 6.

Manchons à friction.

Les manchons, dont les deux parties ne sont maintenues solidaires l’une de l’autre que par le frottement développé entre leurs surfaces de contact, conviennent spécialement pour le débrayage. Avec les dispositifs de ce genre, en effet, le mouvement cesse de se transmettre, lorsque la force, qui produit le frottement, vient simplement à diminuer d’une certaine quantité, tandis que l’embrayage se produit sans chocs, la partie conduite n’arrivant que par accélérations successives à sa vitesse définitive.

En donnant aux manchons à friction des diamètres suffisamment cüusidérables, on peut arriver k leur faire transmettre des moments de rotation d’une grandeur quelconque.

La fig. 31Ü représente un manchon k friction, qui est emjjloyé comme manchon de sûreté; l’anneau de la partie A s’engage dans une rainure, doublée de bois, de la partie B et 1e serrage est déterminé de manière à ce que le frottement, produit entre les surfaces de contact, corresponde à une valeur donnée de l’effort à transmettre; il en résulte que le débrayage se produit de lui - même , lorsque cette valeur vient à être dépassée.

Fig. 310.

MANTHONS A FIUfTlON.

Kamsbotton a employé ce genre de manchons pour des laminoirs (1). Le module des dimensions indiquées sur la figure

est d ■= 5 +

Le manchon à cônes présente, dans les applications, une très -grande variété de formes. Dans le dispositif, que donne la fig. .311, la partie A du manchon, destinée à transmettre le mouvement, est •supposée folle sur l’arbre qui la porte et elle peut recevoir un mouvement de rotation, par rintcrmédiairc d’une roue dentée, calée sur son moyeu et représentée eu pointillé sur la figure; la seconde partie B du manchon peut glisser sur

IFip. 311.

l’arbre, mais sans tourner sur lui; en supposant la couronne coni(|ue, qui la tenniue, suffisamment pressée contre la couronne intérieure de .<4, le mouvement d’entrainement ye produit. La pression de ces deux surfaces s’obtient à l’aide d’une vis et de la manivelle à volant h. Dans certaines dispositions, le sens de rotation de B coïncide avec celui de la roue b, quand cette dernière agit pour produire la pression, ce qu’il est toujours

(1) V. Enginecr, Janvier 1806, P. 44, et le Génie industriel, 32* vol. P. loi ; la forme la pins ancienne de ce genre de manchon est indiquée dans les cenvrcB do Salzenberg (P. 173), où on trouve également la description d'antres dispositions.

MANCHONS A FRICTION

facile d’obtenir, en choisissant, suivant les cas, une vis à droite OH une vis à paiiche; dans ce cas, il suffit de fixer la roue b, |M)ur maintenir l’arbre au repos, et de la mettre en marche, dans le sens du mouvement, pour prwluire l'embrayage. En désignant par 1{ le rayon moyen du cône, par « l’angle d’inclinaison, la pression Q à exercer suivant l’axe, pour transmettre un effort P, supposé agir à la distance /f, est .donnée par l’exjiression :

,, P si H n (P R) sin a

q = -f- “ ji - f-

• • (lia)

dans laquelle /' représente le coefficient du frottement, qui s’exerce entre les surfaces des cônes, et (PP) le moment statique qui doit être transmis par l’arbre. Pour que le débrayage puisse s'effectuer facilement, il imjiorte de ne pas prendre a inférieur à 10®; f, pour le frottement de fer sur fer, peut être évalué à Afin

de diminuer P et, par suite, aussi Q, on donne à P une assez grande valeur, comprise, par exemple, entre 3d et 6cZ.

L’effort à exercer se trouve, d’ailleurs, notablement réduit par l’emploi de la vis et du volant; en désignant par .s le pas de cette vis et par h le rayon du volant, le coefficient de réduction, en tenant compte du frottement de la vis, est représenté

par 2- - ou 2 71 O

l'efiort k exercer tangentiellement au volant

est, par conséquent, q «= — ^ Q; cette expression montre qu’il

peut être réduit k une valeur très -faible.

Exemple. Un arbre de transmission, en fer forgér dont le diamètre d = 50'^ et dont la vitesse de rotation est de 50 tours par minute , transmet, d'après la table du § 104 (colonne 5, ligne 5), un travail de 0,030‘50=^ E'‘-5, ou «n moment statique (PB) égal à 21418^ ’°’“. En supposant cet arbre muni d'an manchon à cônes, dont le rayon moyen soit égal à 5d ou 250“'“, l'effort Q, nécessaire pour jrroduire l'embrayage , sera, d'apres la formule

(112), y = , ce qui, ]wur « = 10“, f = 0,15, donne Ç

g 25^ Il’après les nombres jn-oportionnels inscrits sur la

figure, le rayon du vobint doit être j>ris égal A — 100'“'“. En

donnttnl ô la vis un j>as de G"‘", V effort, qu'on doit exercer à la circonférence de ce volant, pour amener l'embrayage, est î” “ P, 9, soit 2’'.

Toutes les fois ([ue le travail k transmettre n’est pas trop considérable, on emploie avec avantage le manchon A cônes,

MANCHONS A FHICTION.

tel que nous venons de le décrire ou avec une disposition analogue. (1) On peut munir les deux parties du manchon d'un tronc de cône creux et d’un tronc de cône plein ou encore d’une série de troncs de cônes, d’une faible portée, comme l’indique la fig. 313. Dans ce dernier cas, les deux parties du manchon

Fig. 312.

se transforment, en réalité, en deux plateaux à cannelures annulaires, dont la réunion constitue le manchon à disques cannelés, représenté par la fig. 313. Ce manchon, comme les manchons à dents, a l’inconvénient d’être exposé aux chocs. Le calcul de l’eflFort à exercer, pour produire l’embrayage, se fait d’ailleurs comme nous l’avons indiqué pour le manchon précédent, k la condition toutefois de prendre pour R, non pas le rayon extérieur, mais simplement celui de la circonférence, k laquelle peut être

Fig. 313.

(1) On trouve do nombreux exemples d'applications du mauchon à cônes dans les machines employées pour le creusement de l'isthme de Suez (t. Armengand, Pnbl. ind. vol. 17. PL 3).

MANCHONS A FRICTION

supposée appliquée la résultante des acdons des surfaces frottantes ; ce cercle se trouve k une distance du bord extérieur des disques, qu’ou peut prendre, avec une exactitude suffisante, égale à ‘/s de la largeur de la partie cannelée. Le levier de débrayage n’ayant à produire qu’un mouvement de faible amplitude, peut se terminer par un axe, muni d’un creux excentrique, qui reçoit le tourillon de la fourche de débrayage, comme le représente la figure.

Lorsqu’on emploie un manchon à cônes, de l’une des formes précédentes, pour réunir ou séparer, de temps à autre, des arbres d’une grande puissance, l’efFort Q, qu’il est nécessaire d’exercer, peut tendre à déplacer l’arbre mené, dans le sens de la longueur, et à presser fortement, par exemple, les collets de cet arbre contre les coussinets des paliers. Lorsque cet effort Ç est obtenu au moyen d’un levier, dont l’axe de rotation est fixé dans un support isolé, comme dans la disposition de la fig. 313, il se produit, pendant la marche, sur le rebord de la gorge, un frottement de glissement correspondant à l’effort Ç; lorsque cet effort, au contraire , est produit par un écrou disposé sur l’arbre moteur lui -même, il détermine sur le collet de cet arbre une pression, analog^ie k celle que nous venons d’indiquer pour l’arbre mené. Pour un diamètre d’arbre de lOO"'", un calcul, semblable k celui de l’exemple précédent, en prenant /? ■=> 6 • rf = 6t)0 donne,

pour la pression suivant laxe: Ç ■= — ^oo 015' “

à-dire une valeur assez forte pour amener une usure considérable.

Cet inconvénient se trouverait complètement évité, si la force Ç tendait à rapprocher les deux arbres, au lien de les éloigner. Cette condition est réalisée dans le manchon à disques cannelés, proposé par l’auteur et représeuté dans la fig. 314.

En coupe, le rebord de la pièce A présente la forme d’un crochet, dont la petite branche vient recouvrir l’extrémité de la pièce B. La petite roue à main a agit absolument comme celle de la fig. 311 ; en principe, la construction de la vis reliée à cette roue est également la même que celle de la vis du dispositif représenté par cette figure ; toutefois elle a des dimensions beaucoup plus considérables, parce que le filet doit forcément être établi sur un cylindre creux, entourant l’arbre, et que l’écrou est extérieur, tandis que, dans le premier cas, il est taraudé dans l’épaisseur de l’arbre lui - même. Le manchon ne présente aucune

MANCHONS A KIUCTION.

partie saillante, ce <|iii constitue, comme nous l’avons déjà dit, un avantage sérieux. Ia;s biseanx des cannelures sont abattus,

Fig. 314.

ainsi que l’indique le tracé accessoire de la figure, afin qnc les disques puissent se rapprocher l’un de l’autre , au fur et à mesure que l’usure se produit Le module, adoj)té pour les nombres proportionnels inscrits sur la figure, est ici encore l’unité â =

On trouve également, pour les manchons à simples cônes, des dispositions dans lesquelles lu force tend il rapprocher les arbres (1).

1j& hg. 315 représente le manchon cylindrique de Kœchliu. Dans ce dispositif, les surfaces qui, par leur frottement, doivent produire l’embrayage, forment tontes les deux des cylindres. Sur la partie cylindrique creuse de la pièce A viennent s’appliquer trois mâchoires, également cylindriques, dont chacnne peut SC déplacer normalement à la circonférence. Ces mâchoires sont munies â l’extérieur d’une garniture en bronze, qui a le double

(1) Dcb dupositiong de ce genre se rencontrent dans lu salle des machines dn conservatoire des Arts -et -métiers do Paris.

MANCHONS A KKICTION.

iiviultagc de donner nn frotteiuent d’une certaine douceur et do |»ouvoir 8C reniiilaecr, lorsque l’usure produite devient trop considérable. La pression de cimeune de ces mâchoires contre la surface intérieure de A s’obtient en agissant sur la pièce mobile B', hwinelle, par l’intermédiaire du levier h, fait tourner la vis reliée à ce levier et qui est munie de deux filets de sens contraires. Par suite de ce mouvement, les mâchoires se déplacent, normalement à la surface cylindrique de A, en vertu du glissement de leurs rainures sur les guides, représentés en coupe, â droite de la figure i)riiicipalc. En réglant convenablement la position des écrous mobiles de la vis â double filet, à l’aide des petites vis de pression, indiquées sur le dessin, on peut arriver, pour les mâchoires, à une position telle qu’il suffise d’un déplacement de P”” environ (2'”" dans les grands manchons), pour j)roduire l’cmbrayîige ou le débrayage. On n’a pas à redouter, dans ce cas, comme avec les manchons à cônes, un serrage

Fig. 315.

MAKCH0N8 A FRICTION.

trop prononcé ou un coincement, car la réaction que fournit, en chaque point, la paroi du cylindre A, en vertu de son élasticité, est précisément dirigée dans le même sens que le mouvement qui correspond au débrayage et tend, par suite, à le faciliter. L’emploi de la vis offre ici, comme dans le dispositif de la fig. 311, l’avantage que le débrayage ne peut pas se produire de lui -même et que, par conséquent, il n’est pas nécessaire de continuer à exercer la pression Ç sur B', lorsque l’embrayage existe. U est évident d’ailleurs que, pour obtenir ce résultat, il est essentiel de donner au filet de la vis une inclinaison dont l’angle soit inférieur à l’angle de frottement.

Eln désignant par s cette inclinaison (ou le pas), par b la longueur du leider, par f le coefficient de frottement sur les mâchoires, l’effort Q à exercer, pour transmettre le moment (PR),

est, en tenant compte du frottement de la vis, Q

s P 2:ih f

OU

~ :ib f-É

valeur qui, ainsi que nous l’avons vu dans l’exemple précédent, peut être rendue très -petite. Si on suppose, comme nous l’avons fait, que B soit la partie menée, il ne se produit, pendant l’arrêt de cette partie, aucun glissement sur B'. Pour les manchons placés 'verticalement, l’effort Q peut être produit par la chute d’un poids; on obtient ainsi un embrayage progressif et d’une grande douceur. Par suite de la disposition même des organes, on s’est trouvé forcément conduit, dans le manchon de Kœchlin, à donner à R une valeur assez considérable ; la valeur de P est, par suite, d’autant plus faible et c’est là un avantage sérieux, qui n’a pas peu contribué au succès qu’a obtenu ce manchon, dès son apparition. l.e premier appareil construit par Kœchlin était destiné à la transmission d’un travail de 30 chevaux (1). Les nombres proportiomiels , indiqués sur la figure, correspondent à un minimum de Ii\ mais il n’y a aucun inconvénient à augmenter cette valeur, lorsqu’on le juge nécessaire. Le module,

adopté pour ces nombres, est toujours d ■= 5 Bodmer a

donné an manchon cylindrique une forme à la fois très - gracieuse et très -simple (2); des dispositions analogues sont employées

(1) Bolletin de la société indastrielle de Mulhonse, 1854. F. 138.

(2) Fairbaim, Mills et Millworks. Vol. II. P. 92.

MANCHONS A FRICTION

avec gnccès dans les moalins (1). Dans certains manchons cylindriques, la pression des mâchoires contre la surface intérieure s’obtient au moyen de leviers à articulations. La fig. 316 représente ce mode de commande, tel qu’il a été employé par Fossey (2), dans une machine destinée, à frapper les monnaies.

Fig. 316.

[pwj

Dans ce manchon, dont tontes les parties sont très -ramassées, les mâchoires, ou sabots, sont an nombre de quatre, sans garniture en bronze. Les bras des leviers à articulations, ou des genouillères, ont la même largeur que les mâchoires et sont munis de tourillons demi - cylindriques , au moyen desquels se transmet la pression destinée â produire l’embrayage; pour le mouvement en sens inverse du manchon mobile, les sabots sont munis de boulons d’un faible diamètre, qui régnent également sur tonte leur largeur. En désignant par a l’angle que forment les bras des leviers avec la normale à la direction des axes des

(1) L'hlsnd, Prakt. Maacb. - Constr. 1869. P. 97.

(2) Ameugaud, Publication industrielle, Vol. XVII, PI. 10.

284 MANCUONS n’AC(XIUl’I.EMENT EOIIIi MACHINES MOTRICES.

arbres et en conservant les notations précédentes, l’effort Ç, qu’il est nécessaire d’exercer pour produire l’embrayage, est donné par l’expression: