masselotte

Une masselotte est une masse lourde, généralement en acier ou en fonte, qui tourne autour d'un axe central et se déplace vers l'extérieur à mesure que la vitesse de rotation augmente. Le mouvement vers l'extérieur est uniquement entraîné par la force centrifuge, sans ressorts ni contrainte externe; la gravité et l'inertie font le reste. Les masselottes se trouvent dans les régulateurs, les embrayages et certains types de régulateurs de vitesse où leur mouvement radial doit être proportionnel à la vitesse de l'arbre.

L'application la plus courante est le régulateur centrifuge, où deux masselottes ou plus s'écartent à mesure que la vitesse augmente, actionnant une tringlerie mécanique qui ajuste l'accélérateur ou l'alimentation en carburant. Les premières machines à vapeur utilisaient de simples régulateurs à deux masselottes avec des bras pivotant sur l'arbre rotatif lui-même. Les versions modernes peuvent avoir des géométries plus complexes, mais le principe reste inchangé: une rotation plus rapide équivaut à une accélération centrifuge plus grande, ce qui équivaut à un déplacement radial plus important.

Construction et comportement

Une masselotte typique se compose d'une masse montée sur un bras ou un pivot qui lui permet de glisser ou de pivoter radialement. Le bras est généralement fixé à l'arbre rotatif, et la distance de la masselotte par rapport à l'axe à une vitesse donnée est déterminée par l'équilibre entre la force centrifuge, le poids de la masse et toute résistance mécanique dans le pivot. L'ajout de masse augmente la force centrifuge; l'augmentation du diamètre de l'arbre la réduit. La relation n'est pas linéaire car la force centrifuge dépend du carré de la vitesse de rotation.

Le frottement dans l'articulation du pivot et la résistance de l'air provoquent une hystérésis, ce qui signifie que la masselotte ne revient pas exactement au même rayon lorsque la vitesse diminue qu'elle ne l'était lorsque la vitesse augmentait. Ce décalage doit être compris dans les travaux de régulation de précision. L'usure du pivot augmente également progressivement le frottement, ce qui peut entraîner une réponse lente du régulateur ou un échec à maintenir un contrôle stable de la vitesse au fil du temps.

Le terme masselotte vient du secteur des machines-outils, où les masses s'envolent littéralement vers l'extérieur à grande vitesse. Il est distinct d'un contrepoids, qui est fixé en place pour équilibrer les composants rotatifs. Une masselotte est toujours mobile; un contrepoids est toujours stationnaire par rapport à son logement.