BR112018000912B1

BR112018000912B1 - Conjunto

Info

Publication number: BR112018000912B1
Application number: BR112018000912-1A
Authority: BR
Inventors: Julien Mateo
Original assignee: Safran Aircraft Engines
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2021-08-10
Also published as: US20180216644A1; CN108026950A; EP3325819B1; EP3325819A1; BR112018000912A2; RU2018105734A; US11199209B2; WO2017013340A1; CA2992294C; RU2018105734A3; US10590972B2; FR3038942B1; FR3038942A1; US20200166064A1; CA2992294A1; RU2704900C2; CN108026950B

Abstract

conjunto. um conjunto (100) compreende uma primeira peça (10) feita de material compósito e uma segunda peça (20), cujas peças são realizadas uma contra a outra por, pelo menos, um sistema de preensão (50) que tem um elemento de fecho (30) com um cabeça da qual se estende uma haste (32). o sistema de preensão compreende, adicionalmente, um embuchamento (60), o dito embuchamento, incluindo um colar (61) apresentando uma face interior (610) e uma face externa (611) de forma cônica. a cabeça (31) do elemento de fecho (30) se apoia contra a face interior do colar, enquanto que a face exterior dos suportes colar contra um rebaixo (12) formado na primeira peça (10).

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se ao uso de conexão mecânica para montar as peças feitas de material compósito estrutural, como um material compósito de matriz cerâmica (CMC) ou um material de carbono-carbono (C/C), cujo material é tipicamente constituído por um substrato poroso tal como um substrato de fibra porosa, que é densificado com uma matriz. As fibras do substrato podem, em particular, ser fibras de carbono ou fibras cerâmicas. A matriz é uma cerâmica refratária, como por exemplo: um carboneto, um óxido, um nitreto, um boreto ou um óxido refratário. Os materiais compósitos termostáticos são notáveis por suas propriedades mecânicas, que os tornam adequados para a constituição de elementos estruturais e pela sua capacidade de reter essas propriedades em altas temperaturas.

[002] A invenção refere-se mais particularmente ao comportamento mecânico e térmico de ligações mecânicas utilizadas para a montagem em conjunto de peças feitas de materiais compósitos termoestruturais quando essas peças estão a ser imersas em fluxos de alta temperatura, como se aplica, por exemplo, quando se fabrica a totalidade ou alguns dos conjuntos de corpo posterior de um sistema aeroespacial, como os cones de escape (também conhecidos como "tampões") ou abas para bicos de seção variável, ou mesmo qualquer outro carenagem quente, como a carcaça traseira em um pilão para anexar um motor a uma aeronave, conhecido como a carenagem de pilão dianteiro (APF).

[003] Em tais aplicações, as peças que devem ser montadas em conjunto são geralmente relativamente finas (espessura de alguns milímetros) e precisam satisfazer os requisitos aerodinâmicos, o que torna preferível usar elementos de fixação da superfície plana ou "flush" tipo para fazer conexões mecânicas entre as peças. Para montagens que são usadas para fazer as porções corpo posterior de um aeromotor, é uma prática geral usar elementos de fixação s que apresentam uma cabeça plana em uma extremidade da fixação, cuja cabeça é recebida em um contra-molde formado em uma das peças a serem montados em conjunto e um espaçador ou uma máquina de lavar na outra extremidade para permitir a expansão diferencial entre o elemento de fixação s, que se expandem significativamente, e as peças feitas de material composto estrutural, que se expandem menos. A incorporação da cabeça do flush do elemento de fixação em um reservatório presente em uma extremidade da fixação serve para obter uma boa performance aerodinâmica. No entanto, a força de pré-carregamento ou de aperto que é aplicada à conexão pelo elemento de fixação precisa ser limitada para garantir que as peças para montagem e que sejam feitas de material compósito não sejam danificadas por esmagamento e/ou cisalhamento.

Objeto e resumo da invenção

[004] Um objetivo da invenção é propor uma solução para a montagem de pelo menos uma peça feita de material compósito utilizando um ou mais sistemas de fixação que apresentam um coeficiente de expansão térmica superior ao coeficiente de expansão térmica da (s) peça (s) feito de material compósito, sendo o sistema de preensão capaz de permitir a utilização de uma alta força de pré-carregamento ou de aperto sem impactar o desempenho mecânico da montagem, melhorando assim sua capacidade de conexão.

[005] Este objetivo é alcançado com uma montagem que compreende uma primeira peça feita de material compósito e uma segunda peça, cujas peças são mantidas uma contra a outra por pelo menos um sistema de preensão que tem um elemento de fixação com uma cabeça a partir da qual se prolonga uma haste, o fecho O sistema também tem uma embuchamento, a dita embuchamento incluindo um colar que apresenta uma face interna e uma face externa de forma cônica, a cabeça do elemento de fixação que roda contra a face interna do colar, enquanto a face externa do colar se apoia contra um contramolde formado na primeira peça, sendo a montagem caracterizada pelo facto de o sistema de preensão compreender um parafuso com uma cabeça plana a partir da qual se prolonga uma haste provida de uma porção rosqueada e uma porca que tem que toca cooperando com a porção rosqueada do parafuso, o colar apresentando uma face interna de forma cônica que recebe a cabeça plana do parafuso, a face externa do colar apresenta um ângulo de cone maior do que o ângulo do cone dos face do dito colar.

[006] Assim, usando uma embuchamento com o seu colar tendo uma face externa apresentando uma forma cônica e estendendo-se sobre um diâmetro maior que a largura ou o diâmetro da cabeça do elemento de fixação a área de apoio da cabeça do elemento de fixação contra o composto a peça do material é aumentada. Este aumento na área de apoio serve para reduzir a pressão de esmagamento e a tensão de corte entre laminação na peça, permitindo assim aumentar a força de aperto entre as peças sem o risco de danos, aumentando assim a capacidade de conexão força. Além disso, o sistema de preensão é projetado para aplicar uma força de retenção contínua por expansão radial, servindo assim para compensar a expansão de cada sistema de preensão, em particular a expansão axial, e para conservar uma força de aperto quando quente.

[007] O conjunto da invenção é feito usando conexões mecânicas que estão alinhadas com um lado da montagem, ou seja, não se desenvolvem além da superfície externa de uma das peças montadas. Consequentemente, o conjunto da invenção pode ser imerso em um lado em uma corrente de alta temperatura sem que a performance aerodinâmica seja degradada como resultado dos sistemas de ligação.

[008] Uma vez que a interface da embuchamento de parafuso é desacoplada da interface com a peça, é possível usar parafusos que são padrão, ou seja, fácil e barato de obter, uma vez que o ângulo de cone apresentado pela face interna do colar da embuchamento pode ser combinado para o ângulo do cone de parafusos padrão sem impacto na conexão.

[009] Em uma outra forma de realização de uma montagem de acordo com a invenção, o sistema de preensão compreende um rebite com uma cabeça plana a partir da qual se prolonga uma haste que tem uma extremidade alargada e uma primeira arruela incluindo um contrafecho central contra a superfície da qual a extremidade alargada da haste do rebite repousa, a face exterior do colar que apresenta um ângulo de cone que é maior do que o ângulo do cone da face interna da dita colar.

[0010] Em um aspecto do conjunto da invenção, o sistema de preensão compreende adicionalmente uma arruela interposta entre as faces opostas da primeira e segunda peças para montagem em conjunto. A lavadora permite deixar um espaço entre as peças para montagem conjunta para controlar a zona de contato em termos de forma, tamanho e estado de superfície do contato entre as peças. A máquina de lavar roupa também pode ter uma função de compensar o aperto da conexão usando um material apropriado para a máquina de lavar.

[0011] Em outro aspecto da invenção, o sistema de preensão compreende adicionalmente um espaçador interposto entre a segunda peça montada e a porca quando o sistema de preensão tem um parafuso ou entre a segunda peça e a primeira arruela quando o sistema de preensão tem um rebite, permitindo assim força para trânsito entre a porca ou a primeira lava e a peça, reduzindo qualquer descontinuidade do módulo de seção. O espaçador apresenta preferencialmente um coeficiente de expansão térmica que é maior do que o coeficiente de expansão térmica do parafuso ou do rebite para manter a força de aperto aplicada pela conexão em todos os níveis de temperatura.

[0012] Em outro aspecto do conjunto da invenção, a segunda peça é feita de metal ou de material compósito.

[0013] Ainda em outro aspecto do conjunto da invenção, cada uma da primeira e segunda peças apresenta uma espessura inferior a 3 milímetros (mm).

[0014] Em até outro aspecto do conjunto da invenção, a primeira e a segunda peças são peças de pós-cofragem aeromotoras ou peças de carenagem aerodinâmicas de uma carenagem de pilão dianteira.

Breve descrição dos desenhos

[0015] Outras características e vantagens da invenção aparecem a partir da descrição a seguir de concretizações particulares da invenção dada como exemplos não limitativos e feitas com referência aos desenhos anexos, nos quais:- a figura 1 é uma vista em perspectiva diagramática que mostra um conjunto feito de acordo com uma forma de realização da invenção;- a Figura 2 é uma vista esquemática, respectivamente, na seção mostrando a figura 1 montagem;- a Figura 3 é uma vista em perspectiva diagramática que mostra uma montagem feita de acordo com outra forma de realização da invenção;- a Figura 4 é uma vista em perspectiva diagramática que mostra uma variante de realização para a embuchamento da figura 3;- a Figura 5 é uma vista esquemática, respectivamente, na seção que mostra a montagem da figura 3;- a Figura 6 é uma vista em perspectiva diagramática que mostra uma montagem feita de acordo com outra forma de realização da invenção; e- a Figura 7 é uma vista em seção diagramática que mostra a figura 6 montagem.

Descrição detalhada das formas de realização

[0016] A presente invenção aplica-se de maneira geral a qualquer montagem entre peças feitas de material compósito utilizando um ou mais sistemas de fixação que apresentam um coeficiente de expansão térmica maior do que o coeficiente de expansão térmica das peças de material compósito e em que o sistema de preensão é para não tem ou muito pouco impacto no desempenho aerodinâmico da montagem.

[0017] As peças a serem montadas juntas podem, em particular, ser feitas de material de composição de matriz de cerâmica estrutural (CMC), ou seja, qualquer material constituído por reforço feito de fibras refratárias (fibras de carbono ou fibras cerâmicas) densificadas por uma matriz cerâmica que também é refratária, tal como como os seguintes materiais: C/SiC, SiC/SiC, C/C-SiC, etc. As peças também podem ser feitas de outros materiais compostos apresentando baixo coeficiente de expansão, como materiais C / C (reforço e matriz ambos feitos de carbono).

[0018] A montagem da invenção é particularmente, mas não exclusivamente, para utilização na fabricação de todos ou peça de conjuntos de pós- montagem aeromotor, tais como cones de escape (também conhecidos como "tampões"), abas para bocais de seção variável ou carenagens de pilão de popa (APFs).

[0019] As Figuras 1 e 2 mostram uma montagem de acordo com uma forma de realização da invenção. Como mostrado na figura 1, um conjunto 100 entre duas peças 10 e 20, onde a peça 10 é feita de material CMC termostrutivo enquanto a peça 20 é feita de metal, é implementada por meio de um sistema de preensão 50 que compreende um parafuso 30, uma porca 40, uma a embuchamento 60, uma arruela 70 e um espaçador 80. Mais precisamente, o parafuso 30 tem uma cabeça quadrada 31 a partir da qual se prolonga uma haste 32 que tem uma porção rosqueada 320 na sua extremidade distante. A porca 40 tem uma rosca 43 para cooperar com a porção rosqueada 32 do parafuso 30. A embuchamento 60 tem um colar 61 que presta uma face interior 610 de forma quadrada que combina com a forma da cabeça quadrada 31 do parafuso 30 e uma face externa 611 de forma cônica. O parafuso 30 e a porca 40 podem ser feitos em particular de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 625 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282 ®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo) liga ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0020] Como mostrado na figura 2, o colar 61 do embuchamento 60 é recebido em um encaixe 12 formado na peça 10, enquanto a haste 32 do fone 30 passa através dos orifícios 11 e 21 formados respectivamente nas peças 10 e 20. Dentro da embuchamento 60, a colar 61 define um espaço interior 63 que recebe o parafuso 30. A cabeça quadrada 31 do parafuso 30 é recebida no colar 61 enquanto uma porção proximal da haste 32 é recebida em uma abertura 64 formada no fundo do espaço interior 63 da embuchamento 60. As peças 10 e 20 são montadas uma contra a outra apertando a porca 40 na porção rosqueada 320 da haste 32 do parafuso 30, sendo o espaçador 80 interposto entre a porca 40 e a peça 20.

[0021] A cabeça quadrada 31 do parafuso 30 se apoia contra a face interior 610 do colar 61 do embuchamento 60, enquanto a face exterior 611 do colar 61 se apoia contra o escareador 112 formado na peça 10. A face exterior 611 do colar 61 apresenta um ângulo de cone α611 correspondente ao ângulo formado entre o eixo geométrico de revolução X 60 do colar e a linha geradora G611 da face exterior 611 do aro 61.

[0022] De acordo com a invenção, utilizando uma embuchamento tendo o seu colar com uma face externa de forma cônica, a área de apoio da cabeça quadrada 31 do parafuso 30 contra a peça 10 é aumentada. Este aumento na área de rolamento possibilita reduzir a pressão de esmagamento e também a tensão de corte entre laminação na peça 10 de modo a aumentar a força de aperto que pode ser aplicada entre as peças 10 e 20 sem risco de danos, aumentando assim a capacidade de conexão para assumir a força. Além disso, uma vez que a interface do parafuso/embuchamento é desacoplada da interface com a peça 10, é possível usar parafusos padrão, ou seja, parafusos que são fáceis e baratos de obter.

[0023] A título de exemplo não limitativo, o ângulo de cone □ 611 da face exterior 611 do colar pode estar na faixa de 45° a 75°.

[0024] O material do embuchamento 60 é selecionado para o seu coeficiente de expansão térmica, que é de preferência maior que o do parafuso e deve servir para compensar em peça a diferença de expansão entre o material compósito e o metal por meio de "cone-sobre-cone "expansão radial que faz com que a tensão radial seja aplicada. O material da embuchamento 60 também é selecionado por suas características de alta temperatura. A embuchamento pode, em particular, ser feita de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 625 ou 718, Waspaloy® , Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo) liga ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0025] O espaçador 80 serve para permitir que as forças de trânsito entre a porca 40 e a peça 20, evitando descontinuidades de se cção módulo. No entanto, o sistema de preensão 50 não precisa incluir o espaçador 80, caso em que a porca 40 seria um contato direto com a peça 2 0. O material do espaçador 80 é selecionado para suas características de alta temperatura e pelo seu coeficiente de temperatura expansão, que é de preferência maior que a do parafuso, de modo a absorver em peça a diferença de expansão entre o material compósito e o espaçador. O espaçador pode, em particular, ser feito de qualquer dos seguintes materiais : Inconel □ 625 ou 718, Waspaloy □ , Haynes □ 282 □ , A286 tipo aço inoxidável, titânio, liga TZM (Ti - Zr - Mo) ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0026] A arruela 70 serve para reservar um espaço entre as peças 10 e 20 para se juntar de modo a contornar a zona de contato em termos de forma, de tamanho e de estado de superfície do contato entre as peças. A arruela 70 também pode ter uma função de compensar o aperto da conexão fazendo a lavadora de um material adequado tal como , por exemplo: Inconel □ 625 ou 718, Waspaloy □ , Haynes □ 282 □ , A286 tipo aço inoxidável, titânio, Liga TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho. O uso da arruela 70 é opcional porque o sistema de preensão não precisa incluir a arruela 70, com as peças 10 e 2 0, em contato direto .

[0027] Ao atuar como guia para o parafuso 30 enquanto aperta a porca 40, a embuchamento 60 também pode servir para centrar a conexão adicionando uma porção cilíndrica (não mostrada nas Figuras 1 e 2).

[0028] Como mostrado na figura 2, pode ver-se que, ao lado da face exterior 10a da peça 10, a cabeça 31 do parafuso 30 é completamente recebida no gargalo 61, que por si só é totalmente recebida no contrafixo 12 e , consequentemente, a cabeça do parafuso em conjunto com a embuchamento tem muito pouco impacto na peça aerodinâmica 10 (a peça tem plano ou superfície de descarga). Além disso, quando o conjunto 100 é submetido a temperaturas elevadas, por exemplo, quando está imerso em uma corrente quente de gás de combustão, a expansão radial do gargalo 61 serve para manter o contato com o escareador 12, apesar da expansão axial do gás de combustão. parafuso 30 (efeito de expulsão).

[0029] As figuras 3 e 5 mostram uma montagem de acordo com outra forma de realização da invenção. Como mostrado na figura 3, uma montagem 400 entre duas peças 310 e 320, sendo a peça 310 feita de material CMC enquanto a peça 20 é feita de metal, é implementada por meio de um sistema de preensão 350 que compreende um parafuso 330, uma porca 340, uma embuchamento 360, uma arruela 370 e um espaçador 380. Mais precisamente, o parafuso 330 tem uma cabeça plana 331 a partir da qual se prolonga uma haste 332 com uma porção rosqueada 3200 na sua extremidade distal . A porca 340 tem o toque 343 para cooperar com a porção rosqueada 332 do parafuso 330. A embuchamento 360 tem um gargalo 361 que apresenta uma face interna 3610 e uma face externa 3611, cada uma das quais é de forma cônica. No exemplo presentemente descrito, a embuchamento 360 também tem um tambor 362 que se prolonga a partir do gargalo 61. O tambor 362 é opcional, sendo possível que a embuchamento 360 compreenda apenas a colar 361. O parafuso 330 e a porca 340 podem em Em particular, deve ser feito qualquer um dos seguintes materiais: Inconel □ 625 ou 718, Waspaloy □ , Haynes □ 282 □ , A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0030] Como mostrado na figura 5, o colar 361 da embuchamento 360 é recebido em um furo 312 formado na peça 310, enquanto que o tambor 362 passa através dos orifícios 311 e 321 formados respectivamente nas peças 310 e 320. O colar 361 e o tambor 362 definem um dentro do espaço 363 dentro da embuchamento 360 em que o parafuso 330 é recebido. A cabeça plana 331 do parafuso 330 é recebida no colar 361, enquanto uma porção proximal da haste 332 é recebida no tambor 362. As peças 310 e 320 são montadas contra outras, apertando a porca 340 na porção rosqueada 3200 de a haste 332 do parafuso 330, sendo o espaçador 380 interposto entre a porca 340 e a peça 320.

[0031] A cabeça plana 331 do parafuso 330 se apoia contra a face interior 3610 do colar 361 da embuchamento 360, enquanto a face externa 3611 do colar 361 se apoia contra o contra-furo 312 formado na peça 310. A face externa 3611 do colar 361 apresenta um ângulo de cone □ 3611 que é maior do que o ângulo de cone □ 361 0 apresentado pela face interna 3610 do dito colar. Os ângulos de cone □ 3611 e □ 3611 correspondem ao ângulo formado entre o eixo geométrico de revolução X 360 do colar e as respectivas linhas de gerador G 3610 e G 3611 das faces interna e externa 3610 e 3611 do colar 361.

[0032] De acordo com a invenção, utilizando uma embuchamento tendo o seu colar com uma face externa de ângulo e diâmetro do cone maior do que o ângulo do cone e o diâmetro da sua face interna, a área de apoio da cabeça do parafuso contra a peça 310 é aumentada. Este aumento na área de rolamento possibilita reduzir a pressão de esmagamento e também a tensão de corte entre laminação na peça 310 de modo a aumentar a força de aperto entre as peças 310 e 320 sem risco de danos, aumentando assim a capacidade da conexão para assumir a força. Além disso, uma vez que a interface do parafuso / embuchamento é desacoplada da interface com a peça 310, é possível usar parafusos padrão, ou seja, parafusos que são fáceis e baratos de obter, uma vez que o ângulo de cone □ 3610 apresentado pela face interna 3610 pode combine o ângulo do cone dos parafusos padrão sem qualquer impacto na conexão.

[0033] A título de exemplo não limitativo, o ângulo de cone □ 3610 da face interior 3610 do colar 361 pode estar na faixa de 30 ° a 60 °, enquanto o ângulo de cone □ 3611 da face externa 3611 do colar pode estar dentro o intervalo de 45 ° a 75 °.

[0034] O material da embuchamento 360 é selecionado por suas características de alta temperatura e por seu coeficiente de expansão térmica, que é de preferência maior que o do parafuso e deve servir para compensar em peça pela diferença de expansão entre o material compósito e o metal por meio de expansão radial "cone-sobre-cone" que faz com que a tensão radial seja aplicada . A embuchamento pode, em particular, ser feita de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 625 ou 718, Waspaloy®, Haynes ® 282 ®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo) liga ou qualquer outro alto aço de performance.

[0035] O espaçador 380 serve para fazer com que as forças entrem entre a porca 340 e a peça 320 , evitando qualquer descontinuidade s do módulo de seção . No entanto, o sistema de preensão 350 não necessita de incluir o espaçador 380, caso em que a porca 340 estaria em contato directo com a peça 320. O material do espaçador 380 é selecionado pelas suas características de alta temperatura e pelo seu coeficiente de expansão térmica, que é de preferência maior do que o do parafuso de modo a absorver em peça a diferença de expansão entre o material compósito e o espaçador. O espaçador pode, em particular, ser feito de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel ® 625 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, liga TZM (Ti - Zr - Mo) ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0036] A arruela 370 serve para reservar um espaço entre as peças 310 e 320 para montar juntas para controlar a zona de contato em termos de forma, de tamanho e de estado de superfície do contato entre as peças. A arruela 70 também pode ter uma função de compensar o aperto da conexão, fazendo com que a lavadora saia de um material adequado, como por exemplo: Inconel® 625 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, Liga TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0037] O uso da arruela 70 é opcional porque o sistema de preensão não precisa incluir a arruela 70, com as peças 10 e 2 0 , em contato direto.

[0038] Ao atuar como guia para o parafuso 30 enquanto aperta a porca 40, a embuchamento 60 também pode servir para centrar a conexão quando está provida com uma porção cilíndrica tal como o tambor 362.

[0039] Na variante de realização mostrada na figura 4, o sistema de preensão da invenção pode incluir uma embuchamento 90 com o seu tambor 92 localizado excêntrica em relação ao seu gargalo 91. Tal embuchamento serve para retirar a folga durante o aperto com parafusos com pernas que não estão em alinhamento axial com a cabeça de parafuso.

[0040] Como mostrado na figura 5, pode ver-se que, ao lado da face externa 310a da peça 310, a cabeça 331 do parafuso 330 é totalmente recebida no colar 361, que é por si só completamente recebida no escareador312 e consequentemente, a cabeça do parafuso e A embuchamento tem muito pouco impacto na peça aerodinâmica 310 (a peça tem um plano ou uma superfície de descarga). Além disso, quando o conjunto 400 é submetido a temperaturas elevadas, por exemplo, quando está imerso em uma corrente quente de gás de combustão, a expansão radial do colar 361 serve para manter o contato com o contra fuso 312, com esta aplicando apesar da expansão axial do parafuso 330 (efeito de expulsão).

[0041] Figuras 6 e 7 mostram uma montagem de acordo com outra forma de realização da invenção. Como mostrado na figura 6, uma montagem 200 entre duas peças 110 e 120, sendo a peça 110 feita de material CMC enquanto a peça 120 é feita de metal, é implementada por meio de um sistema de preensão 150 que compreende um rebite 130, uma primeira arruela 140, uma embuchamento 160, uma segunda arruela 170 e um espaçador 180. Mais precisamente, o rebite 130 tem uma cabeça plana 131 a partir da qual se prolonga uma haste 132. A arruela 140 tem uma abertura central 141 para receber a extremidade livre 1320 da haste 132. A arruela 140 também possui uma primeira face plana 142 que deve ser pressionada contra o espaçador 180 ou a superfície externa 120a da segunda peça 120 se não houver espaçador 180 e também uma segunda face 143. A abertura central 141 no A lavadora 140 inclui um escareador 1410. O rebite 130 e a lavadora 140 podem, em particular, ser feitos de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 7 25 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, Liga TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0042] Como mostrado na figura 7, o colar 161 do embuchamento 160 é recebido num encravamento 112 formado na peça 110, enquanto o tambor 162 passa através dos orifícios 111 e 121 formados respectivamente nas peças 110 e 120. O colar 161 e o tambor 162 definem um interior espaço 163 dentro da embuchamento 160 na qual o rebite 130 é recebido. A cabeça plana 131 do rebite 130 é recebida no colar 161, enquanto que uma porção proximal da haste 132 é recebida no tambor 162. A extremidade livre 1320, que inclui um recesso central 1321, é ampliada por achatamento de modo a pressionar os bordos da extremidade 1320 contra o encolhimento 1410 da abertura central 141 na arruela 140. A extremidade livre pode ser ampliada quando quente ou frio, dependendo do material que constitui o rebite e usando uma cabeça de rebitagem. As duas peças 110 e 120 são então seguras juntas por rebitagem. O rebite 130 poderia ser substituído por um rebite cego (do tipo bloqueio).

[0043] A cabeça plana 131 do rebite 130 é apoiada contra a face interior 1610 do colar 161 do embuchamento 160, enquanto a face exterior 1611 do colar 161 se apoia contra o escareador 112 formado na peça 110. A face exterior 1611 do o colar 161 apresenta um ângulo de cone β1611 e um diâmetro que é maior do que o ângulo de cone α1610 e o diâmetro apresentado pela face interior 1610 do dito colar. Os ângulos de cone β1611 e α1610 correspondem ao ângulo formado entre o eixo geométrico de revolução X 160 do colar e as respectivas linhas geradoras G1610 e G1611 das faces laterais e externas 1610 e 1611 do colar 161.

[0044] De acordo com a invenção, utilizando uma embuchamento com o seu colar tendo uma face externa com um ângulo de cone e um diâmetro que são maiores do que o ângulo do cone e o diâmetro da sua face interior, a área de apoio da cabeça do rebite contra a peça 110 é aumentada. Este aumento na área de rolamento possibilita reduzir a pressão de esmagamento e também a tensão de corte entre laminação na peça 110 de modo a aumentar a força de aperto entre as peças 110 e 120 sem risco de danos, aumentando assim a capacidade da conexão para assumir a força.

[0045] A título de exemplo não limitativo, o ângulo de cone α1610 da face interior 1610 do colar 161 pode estar na faixa de 30° a 60°, em que o ângulo de cone β1611 da face exterior 1611 do colar pode estar no intervalo de 45° a 75°.

[0046] O material da embuchamento 160 é selecionado pelas suas características de alta temperatura e pelo seu coeficiente de expansão térmica, que é de preferência maior do que o do parafuso e deve servir para compensar em peça pela diferença de expansão entre o material compósito e o metal por meios de expansão radial "cone-em-cone" que faz com que a tensão radial para ser aplicada. O embuchamento pode, em particular, ser feito de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 725 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0047] O espaçador 180 serve para fazer com que as forças transitem entre a arruela 140 e a peça 120, enquanto evita os laços descontinuados no módulo de seção. No entanto, o sistema de preensão 150 não necessita de incluir o espaçador 180, caso em que a lavadora 140 estaria em contato direto com a peça 120. O material do espaçador 180 é seleccionado para as suas características de alta temperatura e para o seu coeficiente de expansão térmica, que é de preferência maior que o do parafuso de modo a absorver peça da diferença de expansão entre o material compósito e o espaçador. O espaçador pode, em particular, ser feito de qualquer um dos seguintes materiais: Inconel® 725 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282 ®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, TZM (Ti - Zr - Mo), ou qualquer outro aço de alto desempenho.

[0048] A segunda arruela 170 serve para reservar um espaço entre as peças 110 e 120 para montagem em conjunto, a fim de controlar a zona de contato, em termos de forma, de tamanho e de estado da superfície de contato entre as peças. A arruela 170 também pode ter uma função de compensar o aperto da conexão, fazendo com que a lavadora saia de um material adequado, como por exemplo: Inconel® 625 ou 718, Waspaloy®, Haynes® 282®, A286 tipo aço inoxidável, titânio, Liga TZM (Ti - Zr - Mo) ou qualquer outro aço de alto desempenho. A utilização da arruela 170 é opcional, em que o sistema de preensão não precisa incluir a arruela 170, com as peças 110 de um d 120, em seguida, estando em contato direto.

[0049] Como mostrado na figura 7, pode ver-se que, ao lado da face externa 110a da peça 110, a cabeça 131 do rebite 130 é completamente recebida no colar 161, que é completamente recebido completamente no escareador 112 e, consequentemente, a cabeça do rebite e o embuchamento tem muito pouco impacto sobre a peça aerodinâmica 110 (a peça tem plano ou superfície de descarga). Além disso, quando o conjunto 200 é submetido às temperaturas elevadas, por exemplo, quando está imerso em uma corrente quente de gás de combustão, a expansão radial do colar 161 serve para manter o contato com o escareador 112, aplicando-se isso apesar da expansão axial do rebite 130. Um efeito de compensação semelhante ocorre na porção de extremidade alargada 1320 do rebite 130 em contato com o aparador 1410 na abertura 141 da arruela 140.

Claims

1. Conjunto (400) compreendendo uma primeira peça (310) feita de material compósito e uma segunda peça (320), cujas peças são mantidas uma contra a outra por pelo menos um sistema de preensão (350) com um elemento de fixação com uma cabeça a partir da qual existe uma haste, o sistema de preensão também tem um embuchamento (360), o dito embuchamento incluindo um colar (361) que apresenta uma face interna (3610) e uma face externa (3611) de forma cônica, a cabeça (331) do fecho O elemento (330) que roda contra a face interna do colar, enquanto que a face externa do colar se apoia contra um contra fenda (312) formado na primeira peça (310), o conjunto caracterizadopelo fato de que o sistema de preensão (350) compreende um parafuso (330) que tem uma cabeça plana (331) a partir da qual se prolonga uma haste (332) provida de uma porção rosqueada (3200) e uma porca (340) que tem o afilador (343) que coopera com a porção rosqueada (332) de o parafuso (330), o colar (361) apresentando uma face interna (3610) de forma cônica que recebe a cabeça plana (331) do parafuso (330), e pelo fato de que a face externa (3611) do colar (361) apresenta um ângulo de cone (β3611) maior que o ângulo do cone (α3610) da face interior (3610) do dito colar.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão compreende adicionalmente uma arruela (370) interposto entre as faces opostas da primeira e segunda peças (310, 320) feita de material compósito.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o sistema de preensão compreende adicionalmente um espaçador (380) interposto entre a segunda peça e a porca.

4. Conjunto de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o espaçador (380) apresenta um coeficiente de expansão térmica que é maior do que o coeficiente de expansão térmica do parafuso.

5. Conjunto (200) compreendendo uma primeira peça (110) feita de material compósito e uma segunda peça (120), cujas peças são retidas uma contra a outra por, pelo menos, um sistema de preensão (150) ter um elemento de preensão com uma cabeça a partir da qual estende-se uma haste, o sistema de preensão também tem um embuchamento (160), o dito embuchamento, incluindo um colar (161) que apresenta uma face interna (1610) e uma face externa (1611) de forma cônica, a cabeça do elemento de preensão em apoio contra a face interna da colar, enquanto a face do lado de fora dos suportes de colar contra um rebaixo (12) formado na primeira peça (10), o conjunto caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão (150) compreende um rebite (130) tendo uma cabeça plana (131) do qual se estende uma haste (132) que tem uma extremidade alargada (1320) e uma primeira arruela (140) incluindo um alojamento cilíndrico central (141) contra a superfície da qual a extremidade alargada (1320) do haste (132) do rebite (130) assenta, o colar (161) do embuchamento (160) que apresenta uma face interior (1610) de forma cônica que recebe a cabeça plana (131) do rebite (130), e em que a face exterior (1611) do colar (161) apresenta um ângulo de cone (β1611) que é maior do que o ângulo de cone (α1610) da face interior (1610) do dito colar.

6. Conjunto de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão compreende adicionalmente uma segunda arruela (170) interposta entre as faces opostas do primeira e segunda peças (110, 120) de material compósito.

7. Conjunto de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão compreende adicionalmente um espaçador (180) interposto entre a segunda peça (120) e a primeira arruela (140).

8. Conjunto de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o espaçador (180) apresenta um coeficiente de expansão térmica que é maior do que o coeficiente de expansão térmica do rebite.

9. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a segunda peça (120; 320) é feita de material metálico ou de material compósito.

10. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira e segunda peças (110, 120; 310, 320) apresenta uma espessura de menos do que três milímetros.

11. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda peças (110, 120; 310, 320) são peças de corpo posterior de aeromotor ou peças da carenagem aerodinâmicas de uma carenagem de pilão dianteiro.