Annales des Mines (1906, série 10, volume 10)
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DISPOSITIF DE BLOCAGE AUTOMATIQUE ET INSTANTANÉ
RAPPORT SUR L' « AUTOLOC »
Une bille sphérique G, intercalée entre les deux éléments plans, est maintenue en contact avec eux aux points M et N par une force S, assez petite, qui tend à chasser la bille dans la direction de G vers U. Cette force résulte, dans l'appareil, de la compression initiale d'un ressort à boudin. Supposons que l'on cherche à faire tourner autour de l'axe O l'élément plan CD, de gauche à droite, dans le sens indiqué par la flèche S : cette bille G éprouvera un déplacement dans le sens de G vers U, et reprendra son contact avec le plan CD. Supposons, au contraire, que l'on cherche à faire tourner autour de l'axe O l'élément plan CD de droite à gauche, dans le sens inverse de la flèche S, en appliquant au système invariable constitué par l'élément CD et l'axe O un couple u.. Cherchons la condition nécessaire pour que la bille G se coince entre les deux plans et fasse obstacle au déplacement de CD. Les réactions mutuelles F de la bille et des deux plans, qui se font équilibre, sont dirigées suivant la corde MN reliant les points de contact. La grandeur F de cette réaction se calcule par la formule d'équilibre statique : F=
—
T ' où la lettre p désigne la distance OM de p sin a l'axe au plan fixe AB. La force F peut être remplacée par une composante normale à chaque plan F cos a, et par une composante
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nées par les pressions normales F cos a. La lettre ç désigne ici l'angle de frottement du métal constitutif de la bille sur l'un ou l'autre plan. La condition, pour qu'il y ait coincement de la bille entre les deux plans, s'écrit donc comme il suit : c 2+
ou :
tan
ou :
F
cos«tang ?>Fsina!
g« < tane 9 4. . L__ ' 2F cos a' a
<
?+
£.
Dans les conditions où l'appareil fonctionne, la force S est toujours très petite en comparaison de la force F. L'angle s est donc négligeable, et la condition précédente peut s'écrire :. a
< f.
Il suffit ainsi, pour qu'il y ait blocage du système, que l'angle mutuel 2a des deux plans soit inférieur, ou tout au plus égal au double de l'angle de frottement o. Supposons maintenant que l'on veuille dégager la bille pour permettre à la rotation du plan CD de s'effectuer dans le sens inverse de la flèche S. Il faudra exercer directement sur cette bille un effort T, de sens opposé à S, qui satisfasse à l'inégalité : S T - + F cos œ tang sp < F sin a + - , 2 z
tangentielle F sin a. Los deux composantes tangentielles F sin a tendent à déplacer la bille G dans le sens inverse de la flèche S, en la faisant glisser sur les deux plans en M et en N>
ou :
dans la direction de A et de C. Mais le mouvement ne peut se produire que si les deux forces F sin a sont supérieures à la somme de la force S et des deux forces de frottement F cos a tgç, détermi-
Cette condition peut encore s'écrire sous une autre forme :
T
2F sin (y- a)
.
COStp
T>
(cotanga tang? — I) 4- S.