Brevet FR2585328A1 — publié le 19870130

ROTOR, EN PARTICULIER D'UN APPAREIL A VOILURE TOURNANTE. L'invention se rapporte à un rotor, en particulier d'un appareil à voilure tournante, comprenant une ou plusieurs pales qui comportent respectivement, entre leur pied et leur corps, un col sensible à la torsion pour les déplacements angulaires du réglage du pas des pales et qui sont raccordées au moyeu du rotor par un boulon traversant le pied de la pale, et dans lequel, pour la commande du pas des pales, un manchon de commande rigide à la torsion et s'étendant sans contact le long du col de la pale, est solidement raccordé au corps de la pale, d'une part, et s'appuie, d'autre part, de façon d6plaçable longitudinalement et angulairement, sur le pied de la pale par l'intermédiaire d'au moins une entretoise à deux bras montée articulée et d&plaçable transversalement dans un évidement de celui-ci. Par rapport au rotor selon la demande de brevet allemand 28 29 605 avec segments d'appui en élastomère appuyant sur une grande surface le manchon de commande des pales contre l'extrados et l'intrados du pied de la pale, un tel rotor connu par la demande de brevet allemand 32 41 754 présente l'avantage d'une durée de vie prolongée des supports correspondants assurant la mobilité du manchon de commande des pales. Il se pose cependant le problème d'un amortissement efficace de la traînée de la pale pour lequel, dans le premier rotor cité, on prévoie des plaques d'amortissement insérées entre les segments d'appui en élastomère et le pied de la pale. Mais dans un tel agencement "blindé", non seulement il y a risque d'une détérioration thermique (par chaleur accumulée) des plaques d'amortissement, mais il est aussi difficile de créer une précontrainte en compression contrôlée pour les assurer contre les contraintes de traction. Dans un rotor du type précité, l'invention a donc pour objet de mettre au point un amortissement de la traînée des pales ne présentant pas ces inconvénients. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que, de chaque coté du pied de la pale à l'extérieur du manchon de commande du pas, un dispositif d'amortissement, disposé parallèlement au plan de traînée de la pale et formé par au moins une couche d'élastomère à pouvoir amortisseur intercalé entre deux couches (de recouvrement) rigides, constitue l'organe de raccordement entre le manchon de commande du pas et chaque bras de l'entretoise, et que les deux bras font saillie sous forme de boulons filetés suffisamment loin en-dehors du dispositif d'amortissement correspondant pour que la pression des boulons puisse s'exercer dessus avec pour résultat un serrage des couches d'élastomère. T'invention ne se limite donc pas au positionnement des moyens d'amortissement de la traînée en un endroit o ils sont naturellement exposés a un courant d'air, c'est-à-dire o ils sont forcément protégés par un refroidissement par air contre tout échauffement inadmissible. Elle répond également dans une large mesure à l'exigence d'une protection contre les dommages des (moyens d'appui) des bras de l'entretoise par leur utilisation, rendue en plus possible par l'invention, en tant que moyens de serrage des dispositifs d'amortissement. Par ailleurs, la double fonction "moyens d'appui du manchon de commande du pas" et "moyen de serrage des dispositifs d'amortissement" incombant aux bras de l'entretoise, permet de satisfaire aussi aux conditions imposant une mise en oeuvre de moyens de construction aussi faibles que possible, ce qui est obtenu de manière particulièrement efficace grâce aux caractéristiques selon l'invention. Conformément à l'une de ces caractéristiques de l'invention, les deux bras de l'entretoise traversent le dispositif d'amortissement correspondant en son milieu, et ce, avec un grand degré de liberté, à l'exception de la couche de recouvrement rigide (externe), servant à la transmission des forces (force de serrage des boulons), du dispositif d'amortissement. Selon une autre de ces caractéristiques prévues par l'invention, la couche de recouvrement rigide interne (côté manchon de commande) du dispositif d'amortissement, est fixée au manchon de commande du pas des pales. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'axe longitudinal des deux bras de l'entretoise et l'axe de variation du pas des pales, se croisent au centre du palier à rotule. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale verticale d'un raccordement d'une pale du rotor d'un appareil à voilure tournante; la figure 2 est une coupe transversale du pied de la pale et des moyens de commande de la pale du rotor selon la figure 1. Un moyeu de rotor 1, par exemple réalisé en matière plastique renforcée de fibres, est muni de bras 1.1 en forme de fourches dirigés radialement vers l'extérieur pour le raccordement d'une ou de plusieurs pales 2. Chaque bras 1.1 du moyeu est raccordé au pied correspondant 2.1 de la pale par des boulons 3 le traversant dans le sens de l'épaisseur. Pour, malgré ce raccordement, dit rigide, de la pale, s'assurer cependant que la pale 2 ou le corps 2.3 de celle-ci peut exécuter des déplacements angulaires autour de l'axe 2.4 pour le réglage du pas, un col (ou section de pale) 2.2 est réalisé sensible à la torsion entre le pied 2.1 et le corps 2.3 de la pale. La sensibilité désirée à la torsion est obtenue par une strueture relativement allongée du col 2.2 de la pale en écheveaux de fibres à orientation unidirectionnelle dans le sens longitudinal de la pale. En raison de la grande longueur du col 2.2, on prévoit pour le réglage du pas de la pale, un manchon de commande 4 rigide à la torsion qui est raccordé-de façon rigide à la torsion au corps 2.3 de la pale et s'étend sans contact le long du col 2.2 jusqu'au pied 2.1 de celle-ci. Au moyen d'une tige de commande, on peut de façon usuelle imprimer au manchon 4 des mouvements angulaires rotatifs par l'intermédiaire d'un levier 4.1 (figure 2), solidaire de celui-ci. Un raccordement uniquement déplaçable angulairement en rotation de ce manchon de commande 4 au pied 2.1 de la pale serait insuffisant, car il faut aussi tenir compte des réactions exercées sur le manchon 4 sous l'effet des flexions du col 2.2 de la pale et des allongements de celleci provoqués par les mouvements de battement et de traînée. C'est pourquoi entre le manchon 4 et le pied 2.1 de la pale, il est prévu un raccordement articulé dans lequel le manchon 4 n'est pas seulement déplaçable angulairement en rotation, en battement et en traînée, mais aussi longitudinalement. A cet effet, entre une entretoise 5 à deux bras soutenant le manchon de commande 4 et un téton 7, placé dans un évidement 6 et fixé sur le pied 2.1 de la pale coaxialement à l'axe de variation du pas des pales, est inséré un palier à rotule 8 (figure 1) dont la rotule 8.1 est déplaçable longitudinalement sur le téton et dont la bague extérieure 8.2 est maintenue dans un perçage central de l'entretoise 5. Il est bien entendu aussi possible d'associer un tel téton 7 à l'entretoise 5 et de fixer la bague extérieure 8.2 de façon correspondante sur le pied 2.1 de la pale, par exemple par l'intermédiaire d'une pièce tubulaire. Pour finir, la forme allongée du col 2.2, en raison entre autre des vibrations instables possibles de la pale 2 (en particulier pendant le démarrage et l'arrêt du rotor), nécessite un amortissement des mouvements de trainée. A cet effet, un dispositif d'amortissement 9 est disposé de chaque côté du pied 2.1 de la pale à l'extérieur du manchon de commande 4. Ce positionnement présente l'avantage déjà mentionné d'un refroidissement forcé par l'air lors du fonctionnement du rotor. Chaque dispositif d'amortissement 9 se compose d'au moins une couche d'élastomère 9.1 de grande faculté d'amortissement (par exemple en polyuréthane) entre deux couches de recouvrement rigides 9.2, 9.3 (par exemple en matière plastique renforcée de fibres de carbone à cause de sa grande résistance dans le sens de la longueur des fibres dans le plan de la couche). Conformément à leur destination, toutes les couches d'élastomère et de recouvrement 9.1 et 9.2, 9.3, sont disposées parallèlement et les deux dispositifs d'amortissement 9 symétriquement par rapport au plan de traînée des pales (axe de variation du pas 2.4). Par ailleurs, les deux dispositifs d'amortissement 9 constituent respectivement un organe de raccordement entre le manchon de commande 4 et un bras 5.1 de l'entretoise, celui-ci traversant en son milieu le dispositif d'amortissement 9 qui lui est associé avec un degré de liberté suffisant, vis-à-vis de la couche de recouvrement interne 9.2, côté manchon de commande, et de la couche élastomère 9.1, pour que le corps de la pale 2.3 par l'intermédiaire du manchon de commande puisse déplacer la couche de recouvrement interne 9.2 par rapport à la couche de recouvrement externe 9.3 dans la mesure de la déformabilité ou de l'effet d'amortissement maximum susceptible d'être obtenu. A cet effet, il suffit que la couche de recouvrement interne 9.2 soit fixée au manchon de commande 4 par un raccordement à vis 10 ou analogue. L'emplacement choisi des dispositifs d'amortissement 9 à l'extérieur du manchon 4 de commande des pales en combinaison avec leur conception qui vient d'être décrite en tant que moyen de raccordement respectif entre ledit manchon 4 et un bras 5.1 de l'entretoise, présente de surcroît l'avantage considérable que ces derniers peuvent être utilisés comme moyen de serrage des dispositifs d'amortissement 9. Pour ce faire, les bras 5.1 font saillie sous forme de boulons filetés en-dehors du dispositif d'amortissement correspondant et de sa couche de recouvrement externe 9.3, et ce, (juste) suffisamment pour qu'on puisse exercer sur celle-ci une pression au moyen des boulons 11 avec pour résultat un serrage des couches de recouvrement 9.2, 9.3 sur la couche d'élastomère correspondante 9.1. Par un réglage judicieusement contrôlé de la pression des boulons, on peut créer une précontrainte en compression des différentes couches d'1élastomère de manière à compenser, pendant la marche du rotor, les effets des efforts de traction de leurs couches de recouvrement 9.2, 9.3 et exclure toute détérioration possible de la couche d'élastomère provoquée par les contraintes de traction. Grâce à la construction représentée de l'entretoise 5 dans laquelle l'axe longitudinal 5.2 des deux bras 5.1 de l'entretoise et l'axe 2.4 de variation du pas des pales se croisent au centre du palier à rotule, on obtient pour finir une résistance aussi grande que possible des bras 5.1 de l'entretoise dans le sens de la pression exercée par les boulons. REVENDICATIONS 1. Rotor, en particulier d'un appareil à voilure tournante, comprenant une ou plusieurs pales qui comportent respectivement, entre leur pied et leur corps, un col sensible à la torsion pour les déplacements angulaires du réglage du pas des pales et qui sont raccordées au moyeu du rotor par un boulon traversant le pied de la pale, et dans lequel, pour la commande du pas des pales, un manchon de commande rigide à la torsion et s'étendant sans contact le long du col de la pale, est solidement raccordé au corps de la pale, d'une part, et s'appuie, d'autre part, de façon déplaçable longitudinalement et angulairement, sur le pied de la pale par l'intermédiaire d'au moins une entretoise à deux bras montée articulée et déplaçable transversalement dans un évidement de celui-ci, caractérisé par le fait que, de chaque coté du pied (2.1) de la pale à l'extérieur du manchon (4) de commande du pas, un dispositif d'amortissement (9), disposé parallèlement au plan de traînée de la pale et formé par au moins une couche d'élastomère (9.1) à pouvoir amortisseur intercalé entre deux couches (de recouvrement) rigides (9.2, 9.3), constitue l'organe de raccordement entre le manchon (4) de commande du pas et chaque bras (5.1) de l'entretoise, et que les deux bras (5.1) font saillie sous forme de boulons filetés suffisamment loin en-dehors du dispositif d'amortissement (9) pour que la pression des boulons puisse s'exercer dessus avec pour résultat un serrage des couches d'élastomère. 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux bras (5.1) de l'entretoise traversent le dispositif d'amortissement (9) correspondant en son milieu, et ce avec un grand degré de liberté, à l'exception de la couche de recouvrement rigide (externe) (9.3), servant à la transmission des forces (force de serrage des boulons), du dispositif d'amortissement (9). 3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la couche de recouvrement rigide interne (9.2) (côté manchon de commande) du dispositif d'amortissement (9) est fixée au manchon (4) de commande du pas. 4. Rotor selon la revendication 1, comprenant un montage du manchon de commande du pas et de l'entretoise dans lequel un téton fixé au pied de la pale coaxialement à l'axe de variation du pas des pales, peut se déplacer longitudinalement dans une rotule d'un palier sur la bague extérieure duquel s'appuie le manchon de commande du pas, caractérisé par le fait que l'axe longitudinal (5.2) des deux bras (5.1) de l'entretoise et l'axe (2.4) de variation du pas des pales se croisent au centre du palier à rotule.