FR2577672A1 - Methods and devices for static balancing of a ship screw propeller or a similar rotating component - Google Patents
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Abstract
Description
Procédés et dispositifs d'équilibrage statique d'uneStatic balancing methods and devices of a
hélice de navire ou d'une pièce tournante analogue. ship propeller or similar rotating part.
La présente invention a pour objet des procédés et des dispo- The subject of the present invention is methods and arrangements
sitifs d'équilibrage statique d'une hélice de navire ou d'une grosse pièce tournante telle qu'un volant d'inertie, un rotor etc..., com- portant un alésage axial ou un cône d'emmanchement permettant de static balancing devices of a ship's propeller or of a large rotating part such as a flywheel, a rotor, etc., comprising an axial bore or a fitting cone making it possible to
monter l'hélice ou la pièce tournante sur un arbre. mount the propeller or rotating part on a shaft.
Le secteur technique de l'invention est celui des construc- The technical sector of the invention is that of constructions.
tions mécaniques.mechanical tions.
Dans la suite de l'exposé, on se référera plus particulière- In the rest of the presentation, we will refer more particularly-
ment à des procédés et dispositifs destinés à l'équilibrage statique des hélices tournantes sans que ce choix n'entraîne aucune limitation ment to methods and devices intended for static balancing of rotary propellers without this choice entailing any limitation
de l'invention, qui pourra être appliquée sans changement à l'équili- of the invention, which can be applied without changing the balance
brage de toute autre grosse pièce tournante destinée à être montée brage of any other large rotating part intended to be mounted
sur un arbre d'entraînement ou sur un arbre entraiîné. on a drive shaft or on a driven shaft.
Les hélices de bateau sont souvent détériorées soit par usure, soit par la rencontre de-divers corps flottants et elles nécessitent des révisions périodiques au cours de chacune desquelles Boat propellers are often damaged either by wear or by the meeting of various floating bodies and they require periodic revisions during each of which
on doit procéder à un équilibrage statique. static balancing must be performed.
Les normes en usage exigent que la distance du centre- de gravité à l'axe géométrique de l'hélice soit inférieure à 0,1 mm, The standards in use require that the distance from the center of gravity to the geometric axis of the propeller is less than 0.1 mm,
quelle que soit la taille de l'hélice. A ce jour, l'équilibrage sta- regardless of the size of the propeller. To date, the balancing sta-
tique des hélices est réalisé soit à axe horizontal, soit à axe vertical. Dans un équilibrage à axe horizontal, l'hélice est montée sur un axe horizontal par l'intermédiaire de deux cônes opposés propeller ticks are made either on a horizontal axis or on a vertical axis. In a horizontal axis balancing, the propeller is mounted on a horizontal axis by means of two opposite cones
qui sont engagés dans le cône d'emmanchement du moyeu de l'hélice. which are engaged in the fitting cone of the propeller hub.
L'axe horizontal est posé sur deux couteaux horizontaux ou dans deux roulements à billes. S'il y a un balourd, l'hélice est entraînée en rotation vers la position o le centre de gravité se situe à la verticale de l'axe. On rétablit provisoirement l'équilibre de l'hélice en la chargeant d'une masselotte temporaire opposée au balourd The horizontal axis is placed on two horizontal knives or in two ball bearings. If there is an imbalance, the propeller is rotated to the position where the center of gravity is vertical to the axis. The propeller's balance is temporarily restored by loading it with a temporary flyweight opposite the unbalance
jusqu'à ce que l'hélice reste en équilibre dans toutes les positions. until the propeller remains balanced in all positions.
Une fois le balourd déterminé en masse et en position, on l'élimine Once the unbalance is determined in mass and in position, it is eliminated
par meulage au dos des pales d'une masse symétrique de ia masse- by grinding on the back of the blades a symmetrical mass of ia mass-
lotte d'équilibrage temporaire.temporary balancing monkfish.
Ce procédé d'équilibrage manque de précision. This balancing process lacks precision.
Il est difficile à. mettre en oeuvre sur de grosses hélices qui sont transportées généralement en position o les pales sont It is difficult to. use on large propellers which are generally transported in position where the blades are
horizontales et qu'il faut redresser. Il manque de fidélité. L'é- horizontal and must be straightened. He lacks loyalty. The-
quilibrage à axe horizontal doit se pratiquer en faisant tourner l'hélice dans un sens puis dans l'autre et les résultats trouvés dans les deux sens sont souvent différentes et même contradictoires. C'est une méthode coûteuse car elle exige beaucoup de temps, un personnel qualifié et un matériel lourd et encombrant. Notamment, il faut toute une gamme de cônes et d'arbres pour équilibrer des Balancing with a horizontal axis must be done by turning the propeller in one direction and then in the other and the results found in both directions are often different and even contradictory. It is an expensive method because it requires a lot of time, qualified personnel and heavy and bulky equipment. In particular, a whole range of cones and shafts is required to balance
hélices de taille différente.different size propellers.
Enfin, l'enlèvement du métal par meulage se fait en général sans contrôles intermédiaires du balourd résiduel et cette méthode risque de provoquer des défauts de forme sur l'hélice dus Finally, the removal of the metal by grinding is generally done without intermediate checks of the residual unbalance and this method risks causing defects in shape on the propeller due
à un enlèvement de métal exagéré. an exaggerated metal removal.
Le procédé d'équilibrage à axe vertical consiste à monter l'hélice sur une colonne verticale au moyen de deux cônes de sens The vertical axis balancing process consists of mounting the propeller on a vertical column by means of two direction cones
opposé qui sont engagés dans les deux extrémités du cône d'emman- opposite which are engaged in the two ends of the cone of emman-
chement du moyeu de l'hélice. Cette colonne verticale repose sur un film d'huile. S'il y a un déséquilibre, l'hélice penche du côté du balourd. On vérifie la position de l'hélice au moyen de niveaux. Si l'hélice penche, on rétablit provisoirement l'équilibre en ajoutant des masselottes provisoires. On enlève ensuite par meulage une masse the propeller hub. This vertical column rests on a film of oil. If there is an imbalance, the propeller leans towards the unbalance side. The position of the propeller is checked by means of levels. If the propeller leans, the balance is temporarily restored by adding temporary weights. A mass is then removed by grinding
de métal sensiblement symétrique des masselottes provisoires. of substantially symmetrical metal of the provisional weights.
Le procédé d'équilibrage à axe vertical nécessite une machine d'équilibrage très onéreuse, qui n'est pas universelle. Ce procédé présente les mêmes imprécisions que le procédé à axe horizontal qui sont dues aux défauts de centrage par deux cônes de sens opposé, qui s'appuient sur les arêtes non fonctionnelles The vertical axis balancing process requires a very expensive balancing machine, which is not universal. This method has the same inaccuracies as the horizontal axis method which are due to centering defects by two cones in opposite directions, which rest on the non-functional edges
situées aux deux extrémités du cône d'emmanchement du moyeu de l'hé- located at both ends of the hub cone of the hub
lice. L'objectif de la présente invention est de procurer de nouveaux procédés d'équilibrage statique des hélices ou d'autres pièces tournantes lourdes analogues qui mettent en jeu des dispositifs d'équilibrage plus précis, plus faciles à utiliser, qui s'adaptent facilement à des hélices de taille différente et qui permettent running. The objective of the present invention is to provide new methods for static balancing of propellers or other similar heavy rotating parts which involve more precise balancing devices, which are easier to use and which adapt easily to propellers of different size and which allow
d'effectuer aisément des vérifications de l'équilibrage pendant l'en- easily perform balance checks during
lèvement du métal afin d'éviter que l'on n'enlève un excés de métal-. metal removal to prevent excess metal from being removed.
Cet objectif est atteint par un procédé d'équilibrage sta- This objective is achieved by a static balancing process.
tique qui comporte la suite d'opérations suivantes: - on place l'hélice ou ladite pièce tournante dans la tick which comprises the following series of operations: - the propeller or said rotating part is placed in the
position o l'axe dudit alésage ou du cône d'emmanchement est ver- position o the axis of said bore or of the fitting cone is ver-
tical;tical;
- on dispose sous l'hélice trois pesons, placés aux som- - three scales are placed under the propeller, placed at the top
mets d'un triangle équilatéral que l'on centre par rapport à l'axe dudit alésage ou dudit cône d'emmanchement; - on pose l'hélice ou ladite pièce tournante sur les trois pesons; - on lit les forces mesurées par les trois pesons et on en déduit la distance du centre de gravité de l'hélice ou de la pièce tournante à l'axe géométrique dudit alésage ou dudit cône d'emmanchement; dishes of an equilateral triangle which are centered with respect to the axis of said bore or said fitting cone; - the propeller or said rotating part is placed on the three scales; - The forces measured by the three load cells are read and the distance from the center of gravity of the propeller or of the rotating part to the geometric axis of said bore or said fitting cone is deduced therefrom;
- et, si le centre de gravité est excentré, on meule la- - and, if the center of gravity is eccentric, we grind the-
dite hélice ou ladite pièce tournante et entre les meulages, on lit à nouveau les forces mesurées par les trois pesons et on poursuit le meulage jusqu'à ce que le centre de gravité soit à une distance said propeller or said rotating part and between the grindings, the forces measured by the three load cells are read again and the grinding is continued until the center of gravity is at a distance
de l'axe inférieure aux tolérances. of the axis less than the tolerances.
Selon un mode de réalisation préférentiel, on pose d'abord According to a preferred embodiment, first of all
ladite hélice ou ladite pièce tournante horizontalement sur des ca- said propeller or said part rotating horizontally on ca-
les. On introduit dans ledit alésage axial ou ledit cône d'emmanche- the. Is introduced into said axial bore or said sleeve cone-
ment une colonne de centrage rectifiée et on engage l'extrémité in- a rectified centering column and the end is engaged.
férieure de celle-ci dans un logement usiné dans une contre-plaque qui peut glisser sur une plaque de base et qui porte trois pesons of the latter in a housing machined in a counter plate which can slide on a base plate and which carries three load cells
qui sont disposés aux trois sommets d'un triangle équilatéral parfai- which are arranged at the three vertices of a perfect equilateral triangle
tement centré sur l'axe dudit logement. On fait glisser ladite contreplaque sur la plaque de base jusqu'à ce que ladite colonne de centrage soit parfaitement centrée par rapport audit alésage ou audit cône d'emanchement. On laisse descendre ladite hélice ou ladite sur piece tournante/lesdits pesons et on lit les forces mesurées par tement centered on the axis of said housing. Said plywood is slid onto the base plate until said centering column is perfectly centered with respect to said bore or said fitting cone. Said propeller or said rotating part / said load cells are lowered and the forces measured by
ceux-ci.these.
Un dispositif selon l'invention d'équilibrage statique d'une hélice ou d'une pièce tournante analogue comportant un alésage axial cylindrique ou conique comporte une plaque de base horizontale, une contre-plaque qui peut glisser sur ladite plaque de base, des moyens p'u.r faire glisser ladite contre-plaque, laquelle contre-plaque porte trols.pesons disposés aux sommets d'un triangle équilatéral et un alésage central et ledit dispositif comporte, en outre, une colonne de centrage rectifiée, dont l'extrémité inférieure est emmanchée A device according to the invention for static balancing of a propeller or of a similar rotating part comprising a cylindrical or conical axial bore comprises a horizontal base plate, a counter plate which can slide on said base plate, means p'u.r slide said counter plate, which counter plate carries trols.pesons disposed at the vertices of an equilateral triangle and a central bore and said device further comprises a rectified centering column, the end of which lower is fitted
dans ledit alésage central, laquelle colonne est positionnée ver- in said central bore, which column is positioned ver-
ticalement en étant centrée sur l'axe dudit alésage axial de ladite tically by being centered on the axis of said axial bore of said
hélice placée en position horizontale. propeller placed in horizontal position.
De préférence, la contre-plaque comporte trois branches radiales disposées en étoile avec des écarts angulaires de 1206. Preferably, the counterplate has three radial branches arranged in a star with angular differences of 1206.
entre les branches.between the branches.
Avantageusement, chaque branche comporte, le long de son axe, une série de trous usinés qui sont disposés trois à trois aux sommets d'un triangle équilatéral parfaitement centré sur l'axe Advantageously, each branch comprises, along its axis, a series of machined holes which are arranged three to three at the vertices of an equilateral triangle perfectly centered on the axis
de l'alésage de ladite bague.of the bore of said ring.
L'invention a pour résultat de nouveaux moyens d'équilibrage statique d'une hélice de navire ou de toute autre pièce lourde tournante tel-qu'un volant d'inertie, un rotor, un pignon etc..., qui comporte un ael-sage axial, cylindrique ou conique, destinéà recevoir un arbrelqui nécessite un bon équilibrage par rapport à The invention results in new means for static balancing of a ship's propeller or any other heavy rotating part such as a flywheel, a rotor, a pinion, etc., which comprises an ael -axial, cylindrical or conical bore, intended to receive a shaft which requires good balancing with respect to
l'axe dudit arbre.the axis of said tree.
Les dispositifs selon l'invention présentent l'avantage que les pales de l'hélice sont disposées horizontalement le dos des pales sur le dessus, ce qui facilite les manutentions et l'accés The devices according to the invention have the advantage that the propeller blades are arranged horizontally with the back of the blades on top, which facilitates handling and access.
au dos des pales pour le meulage. De plus, l'hélice reste fixe pen- on the back of the blades for grinding. In addition, the propeller remains fixed during
dant toute l'opération d'équilibrage. during the whole balancing operation.
Un autre avantage important du procédé et des dispositifs selon l'invention réside dans le fait que la position du centre de gravité est calculée à partir des mesures délivrées par trois pesons, ce qui permet de réaliser des machines d'équilibrage qui Another important advantage of the method and of the devices according to the invention lies in the fact that the position of the center of gravity is calculated from the measurements delivered by three load cells, which makes it possible to produce balancing machines which
indiquent la position du centre de gravité et qui peuvent l'indi- indicate the position of the center of gravity and which can indicate it
quer pendant toute l'opération de meulage des pales. during the whole blade grinding operation.
Une machine selon l'invention peut comporter un microproces- A machine according to the invention may include a microprocessor
seur et un écran sur lequel la position du centre de gravité par rap- sor and a screen on which the position of the center of gravity relative
port à l'axe peut être affichée graphiquement a grande échelle port to axis can be displayed graphically on a large scale
pendant toute l'opération de meulage. during the whole grinding operation.
Le procédé selon l'inventon est très précis car il ne comporte pas des cônes qui sont engagés dans le cône d'emmanchement The inventive method is very precise since it does not include cones which are engaged in the fitting cone
de l'hélice et on ne risque pas d'accumuler des erreurs. propeller and there is no risk of accumulating errors.
Le centrage des pesons est réalisé directement par rapport The centering of the load cells is carried out directly with respect to
à la surface latérale du cône d'emmanchement de l'hélice-qui détermi- on the lateral surface of the propeller fitting cone - which determines
ne la position de l'axe de l'arbre d'entraînement. do the position of the axis of the drive shaft.
Du fait que l'on utilise une colonne de centrage dont le Because we use a centering column whose
diamètre est nettement inférieur à celui de l'alésage conique de l'hé- diameter is significantly smaller than that of the tapered bore of the
lice et une contre-plaque qui comporte une série de trous destinés à recevoir les pesons, un dispositif selon l'inventon peut être utilisé bit and a counterplate which has a series of holes intended to receive the load cells, a device according to the inventon can be used
pour équilibrer des hélices de toute taille. to balance propellers of any size.
Le procédé selon l'invention ne nécessite pas un équipement lourd et encombrant. Pour la vérification périodique des hélices, il est possible d'envisager un équipement d'équilibrage selon l'invention The method according to the invention does not require heavy and bulky equipment. For the periodic verification of the propellers, it is possible to envisage a balancing equipment according to the invention
qui pourrait être installé au fond d'un bassin de radoub et qui per- which could be installed at the bottom of a refit tank and which
mettrait d'équilibrer les hélices sur place sans avoir à les trans- would balance the propellers on site without having to trans-
porter dans un atelier.wear in a workshop.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui The following description refers to the accompanying drawings which
représentent sans aucun caractère limitatif un exemple de réalisation represent without any limiting character an exemplary embodiment
d'un dispositif selon l'invention.of a device according to the invention.
La figure 1 est une coupe axiale d'une hélice en cours Figure 1 is an axial section of a propeller in progress
d'équilibrage.balancing.
La figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif selon l'invention. Figure 2 is a top view of a device according to the invention.
La figure I représente le moyeu 1 d'une hélice de na- Figure I shows the hub 1 of a propeller
vire qui peut avoir une masse de plusieurs tonnes. Le repère 2 re- veer which can have a mass of several tons. Mark 2 represents
présente la naissance des pales dont le nombre peut être quelconque, shows the birth of the blades, the number of which can be any,
pair ou impair.even or odd.
Le moyeu 1 comporte un cône 3 d'emmanchement de l'ar- The hub 1 comprises a cone 3 for fitting the rear
bre d'hélice. Ce cône diverge vers la face arrière 4 du moyeu propeller bre. This cone diverges towards the rear face 4 of the hub
c'est-à-dire la face qui est destinée à être placéedu côté du navire. i.e. the side which is intended to be placed on the side of the ship.
L'hélice est placée en position horizontale des pales, c'est-à-dire dans la position o l'axe x xl de l'hélice est vertical. La face arrière 4 est placée sur le dessus, de sorte que les dos 5 des pales qui sont les faces non actives sur lesquelles doivent se faire les enlèvements de métal se trouvent placées sur le dessus et sont The propeller is placed in the horizontal position of the blades, that is to say in the position where the x xl axis of the propeller is vertical. The rear face 4 is placed on top, so that the backs 5 of the blades which are the non-active faces on which the metal removals are to be carried out are placed on the top and are
donc facilement accessibles.therefore easily accessible.
L'opération d'équilibrage statique a pour but d'amener le centre de gravité de l'hélice à se trouver sur l'axe géométrique x xl The purpose of the static balancing operation is to bring the center of gravity of the propeller to be on the geometric axis x xl
du cône d'emmanchement, c'est-à-dire sur l'axe de l'arbre d'entraîne- of the fitting cone, i.e. on the axis of the drive shaft
ment ou à une distance de celui-ci inférieure à une tolérance qui est or at a distance from it less than a tolerance which is
généralement de 0,1 mm quelle que soit la taille de l'hélice. generally 0.1 mm regardless of the size of the propeller.
Un dispositif d'équilibrage selon l'invention comporte une A balancing device according to the invention comprises a
plaque de base fixe 6 qui est rectifiée et qui est posée horizonta- fixed base plate 6 which is ground and which is laid horizontally
lement sur un marbre ou sur un massif avec une tolérance de pente très lement on a marble or a massif with a very slope tolerance
faible, inférieure à 0,08 mm/m.low, less than 0.08 mm / m.
Le dispositif comporte une contre-plaque mobile 7 qui est rectifiée. La contre-plaque 7 est posée sur la plaque de base sur laquelle elle peut glisser. Elle présente la forme générale d'une étoile à trois branches radiales dont les axes font entre eux un angle de 120 . Chaque branche comporte, le long de son axe, des trous 8 de positionnement d'un peson 9 qui est un capteur de poids électronique, par exemple un capteur à jauges d'extensométrie destiné The device comprises a movable counter plate 7 which is rectified. The counter plate 7 is placed on the base plate on which it can slide. It has the general shape of a star with three radial branches whose axes make an angle of 120 between them. Each branch comprises, along its axis, holes 8 for positioning a load cell 9 which is an electronic weight sensor, for example a strain gauge sensor intended for
à mesurer des forces de compression pouvant atteindre plusieurs dizai- to measure compression forces of up to several tens
nes de kilonewtons. Chaque peson délivre une tension proportionnelle à la charge qui s'exerce sur le peson. Les trous 8 sont positionnés avec une très grande précision géométrique et les pesons 9a, 9b, 9c comportent unembout de centrage qui s'emmanche sans jeu dans un trou 8, de sorte que les trois pesons qui sont disposés dans trois kilonewtons. Each load cell delivers a voltage proportional to the load exerted on the load cell. The holes 8 are positioned with very high geometric precision and the load cells 9a, 9b, 9c have a centering tip which fits without play in a hole 8, so that the three load cells which are arranged in three
trous 8, situés à la même distance de l'axe, sont disposés aux som- holes 8, located at the same distance from the axis, are arranged at the
mets d'un triangle équilatéral.put an equilateral triangle.
La contre-plaque 7 comporte une bague 10 qui est soudée au centre de la face supérieure de la contre-plaque. Un alésage 11l The counter plate 7 comprises a ring 10 which is welded to the center of the upper face of the counter plate. 11l bore
est usiné dans cette bague pour servir de logement à l'extrémité in- is machined in this ring to serve as a housing at the end
férieure d'une colonne de centrage 12 qui est emmanchée sans jeu lower of a centering column 12 which is fitted without play
dans ledit alésage.in said bore.
Par construction, les trois pesons 9a, 9b, 9c placés dans By construction, the three load cells 9a, 9b, 9c placed in
trois trous homologues sont situés aux sommets d'un triangle équila- three homologous holes are located at the vertices of an equilateral triangle
téral dont le centre est situé sur l'axe de l'alésage 11, qui est confondu avec l'axe x xl de la colonne de centrage 12. Les trous 8 de centrage des pesons sont usinés avec une très grande précision qui est de 0,01 mm sur la distance a entre deux pesons et avec une tolérance comprise entre + 0 et + 0,01 mm sur la distance entre teral whose center is located on the axis of the bore 11, which coincides with the axis x xl of the centering column 12. The holes 8 for centering the load cells are machined with very high precision which is 0 .01 mm over the distance a between two load cells and with a tolerance between + 0 and + 0.01 mm over the distance between
l'axe des trous et l'axe x xl de la colonne. the hole axis and the x xl axis of the column.
Chaque branche de la contre-plaque 7 comporte plusieurs Each branch of the counter plate 7 comprises several
trous 8 et l'on utilise chaque fois les trois trous qui correspon- holes 8 and each time we use the three holes which correspond
dent à la taille de l'hélice. Les pesons 9 sont adaptés au poids tooth at the size of the propeller. Weights 9 are adapted to the weight
de l'hélice à contrôler qui peut aller jusqu'à 300 KN. of the propeller to be checked which can go up to 300 KN.
En pratique, trois jeux de pesons différents et quatre trous In practice, three different sets of scales and four holes
8 suffisent pour obtenir un dispositif universel qui permet d'équi- 8 are sufficient to obtain a universal device which allows
librer les hélices de toute taille. La plaque debase supporte trois vé- free propellers of any size. The base plate supports three
rins hydrauliques 13 et trois cales 14 rectifiées rigoureusement à la même hauteur. Avantageusement, les vérins et les cales sont placés dans trois lamages radiaux 15 visibles sur la figure 2 qui font entre eux un angle de 1200 et qui sont situés dans les plans hydraulic rins 13 and three shims 14 rigorously ground to the same height. Advantageously, the jacks and the shims are placed in three radial counterbores 15 visible in FIG. 2 which form an angle of 1200 between them and which are located in the planes
bissecteurs des branches de la contre-plaque 7. bisectors of the branches of the counterplate 7.
Il n'est pas nécessaire que les vérins 13 et les cales 14 soient positionnés avec la même précision que les pesons 9. Toute- fois, afin d'équilibrer les charges, on dispose les vérins et les The cylinders 13 and the shims 14 need not be positioned with the same precision as the load cells 9. However, in order to balance the loads, the cylinders and the
cales sensiblement à égale distance de l'axe. wedges substantially equidistant from the axis.
Le dispositif comporte encore trois vérins à vis 15 qui sont disposés radialement aux extrémités des trois branches de la contre-plaque 7 et qui permettent de déplacer celle-ci sur la The device also comprises three screw jacks 15 which are arranged radially at the ends of the three branches of the counter plate 7 and which make it possible to move the latter on the
plaque de base.base plate.
Les pesons 9 sont connectés par un conducteur électrique 9a à un coffret électronique 16 qui analyse les signaux provenant The load cells 9 are connected by an electrical conductor 9a to an electronic box 16 which analyzes the signals coming from
des pesons et qui affiche simultanément ou par commutation les for- load cells and which displays simultaneously or by switching the
ces mesurées.these measured.
Les trois vérins 13 sont reliés par des conduites flexibles 13a à un groupe hydraulique ou à une pompe à main 17. De préférence, The three jacks 13 are connected by flexible lines 13a to a hydraulic unit or to a hand pump 17. Preferably,
les trois vérins sont manoeuvres simultanément. the three cylinders are operated simultaneously.
Avant d'effectuer une mesure des forces s'exerçant sur les trois pesons, il faut commencer par centrer l'hélice par rapport à Before making a measurement of the forces exerted on the three load cells, it is necessary to start by centering the propeller relative to
la contre-plaque 7 portant les pesons. the counter plate 7 carrying the load cells.
On opère de la façon suivante.We operate as follows.
La contre-plaque 7 est centrée approximativement sur la plaque de base 6, sans les pesons ni la colonne de centrage 12. On trace sur la face avant de l'hélice les positions des points de The backplate 7 is centered approximately on the base plate 6, without the load cells or the centering column 12. The positions of the points of tracing are traced on the front face of the propeller.
contact des trois vérins situés sensiblement aux sommets d'un trian- contact of the three cylinders located substantially at the vertices of a trian
gle équilatéral. Les vérins 13 rentrés à fond sont disposés sur la equilateral gle. The cylinders 13 fully retracted are arranged on the
plaque de base 6. L'hélice est amenée en position horizontale au- base plate 6. The propeller is brought into a horizontal position
dessus du dispositif, le dos des pales étant situé vers le haut et above the device, the back of the blades being located upwards and
elle est descendue sur les trois vérins, de façon que ceux-ci s'ap- it descended on the three cylinders, so that these
puient approximativement aux points tracés sur l'hélice. Par action sur la pompe d main 17, on actionne les trois vérins qui soulèvent lêgàrement l'hélice et on engage sous celle-ci les trois cales. A partir de ce moment, La colonne de centrage 12 est introduite verticalement approximate to the points plotted on the propeller. By action on the hand pump 17, the three jacks which slightly raise the propeller are actuated and the three wedges are engaged under it. From this moment, the centering column 12 is introduced vertically
dans le cône d'emmanchement 3 et l'extrémité inférieure est enga- in the fitting cone 3 and the lower end is engaged
gée dans l'alésage 11.bore in bore 11.
La colonne de centrage 12 porte une bague coulissante 19 The centering column 12 carries a sliding ring 19
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qui est positionnée en hauteur par une vis pointeau 20 ou par tout autre moyen équivalent. La colonne 12 est rectifiée et une bague which is positioned in height by a needle screw 20 or by any other equivalent means. Column 12 is rectified and a ring
tournante 21 est engagée sur la colonne 12 et s'appuie sur la ba- 21 is engaged on the column 12 and rests on the base
gue 19. La bague 21 porte un comparateur 22 dont le palpeur s'appuie sur le contour intérieur du cône d'emmanchement 3. gue 19. The ring 21 carries a comparator 22, the feeler of which rests on the inside contour of the fitting cone 3.
Par rotation de la bague 21, on fait parcourir au compa- By rotation of the ring 21, the compa-
rateur le contour intérieur du cône d'emmanchement et on relève les erator the inner contour of the fitting cone and we note the
mesures du diamètre.diameter measurements.
S'il apparaît que la colonne n'est pas centrée par rapport au cône d'emmanchement, on déplace la contre-plaque 7 au moyen des vérins à vis 15 jusqu'à ce que l'écart de centrage soit inférieur à If it appears that the column is not centered relative to the fitting cone, the counterplate 7 is moved by means of the screw jacks 15 until the centering difference is less than
0,01 mm. On a représenté en pointillés sur la figure 1 une deu- 0.01 mm. A deu-
xième position de la bague coulissante à un autre niveau de la colon- xth position of the sliding ring at another level of the colon-
ne. Un contrôle du centrage est effectué à ce deuxième niveau pour vérifier que l'axe x xl de la colonne est bien confondu avec l'axe du cône d'emmanchement. Si ce n'est pas le cas, on place sous les pesons 9 des cales d'épaisseur pour amener l'hélice dans une position o l'axe du cône d'emmanchement est vertical et confondu born. A centering check is carried out at this second level to verify that the x xl axis of the column is correctly merged with the axis of the fitting cone. If this is not the case, place under the load cells 9 shims to bring the propeller into a position where the axis of the fitting cone is vertical and coincident.
avec l'axe x xl de la colonne de centrage. with the x xl axis of the centering column.
Une fois que la colonne a été parfaitement centrée par rap- Once the column has been perfectly centered with respect to
port à l'hélice, on soulève légèrement l'hélice à l'aide des vérins, port to the propeller, the propeller is slightly raised using the jacks,
on met en place les pesons 9, éventuellement sur des cales d'épais- we put the load cells 9, possibly on shims of thick-
seur pour rétablir la verticalité de la colonne de centrage, on en- To restore the verticality of the centering column, we
lève les cales 14 et on redescend lentement l'hélice pour la met- raise the wedges 14 and slowly lower the propeller to put it
tre en appui sur les trois pesons 9 qui sont alors théoriquement parfaitement centrés par rapport à l'axe géométrique de l'hélice qui be supported on the three load cells 9 which are then theoretically perfectly centered relative to the geometric axis of the propeller which
est confondu avec l'axe de la colonne de centrage. coincides with the axis of the centering column.
Une vérification du bon centrage est effectuée au moyen du comparateur 22. Si le centrage s'avère défectueux, on remonte l'hélice sur les vérins et on déplace à nouveau la contre-plaque 7 jusqu'à ce que le centrage de l'hélice soit satisfaisant. Lorsque le centrage est bon, on relève les forces FA, FB et FC mesurées par les A check of correct centering is carried out by means of the comparator 22. If the centering proves to be defective, the propeller is reassembled on the jacks and the counterplate 7 is again moved until the propeller is centered be satisfactory. When the centering is good, the forces FA, FB and FC measured by the
trois pesons.three scales.
La distance OG entre le centre de gravité de l'hélice et l'axe x xl est donnée par la formule: The distance OG between the center of gravity of the propeller and the x xl axis is given by the formula:
OG 3(FA+FB+BC). A2+FB2+FC2-(FB.FC+FA.FB+FA.FC), OG 3 (FA + FB + BC). A2 + FB2 + FC2- (FB.FC + FA.FB + FA.FC),
a étant la distance entre deux pesons. a being the distance between two scales.
La distance 0G peut être calculée à partir des valeurs mesurées de FA.FB et FC. En variante, le coffret électronique 16 peut comporter un microprocesseur programmé pour calculer la distance The distance 0G can be calculated from the measured values of FA.FB and FC. Alternatively, the electronic box 16 can include a microprocessor programmed to calculate the distance
OG à partir des valeurs qui lui sont transmises par les trois pesons. OG from the values transmitted to it by the three load cells.
Si la distance OG est inférieure à 0,1 mm, l'hélice est équilibrée. Dans le cas contraire, on enlève du métal par meulage If the distance OG is less than 0.1 mm, the propeller is balanced. Otherwise, metal is removed by grinding
du dos des pales qui est facilement accessible. easily accessible from the back of the blades.
L'opération de meulage peut se faire pendant que l'hélice est en appui sur les trois pesons, ce qui permet de vérifier le The grinding operation can be done while the propeller is resting on the three scales, which allows you to check the
résultat à mesure qu'on enlève du métal. result as metal is removed.
On peut déterminer l'endroit o le meulage doit être effec- You can determine where the grinding should be done
tué en commençant par ajouter des masses temporaires sur les pales jusqu'à ce que les trois forces FA, FB, FC soient égales et en killed by first adding temporary masses on the blades until the three forces FA, FB, FC are equal and
meulant ensuite en des endroits diamétralement opposés. then grinding in diametrically opposite places.
On peut également déterminer par le calcul les coordonnées du centre de gravité par rapport à un axe Y YI confondu avec l'axe de l'une des trois branches de la contre-plaquebpar exemple la It is also possible to determine by calculation the coordinates of the center of gravity with respect to an axis Y YI coincident with the axis of one of the three branches of the counterplate b for example the
branche portant le peson 9a et à un axe X XI qui lui est perpendi- branch carrying the load cell 9a and to an axis X XI which is perpendicular thereto
culaire. Les valeurs de X et Y sont données par les formules: X a.(FC-FB) y = aVI(FB+EC-2FA) cular. The values of X and Y are given by the formulas: X a. (FC-FB) y = aVI (FB + EC-2FA)
2(FA+FB+FC 6(FA+FB+FC)2 (FA + FB + FC 6 (FA + FB + FC)
d'o on déduit la position angulaire a du centre de gravité par X rapport à l'axe Y YI par la formule tga = X from which we deduce the angular position a of the center of gravity by X relative to the Y axis YI by the formula tga = X
Une fois l'équilibrage terminé, on soulève à nouveau l'hé- Once the balancing is completed, the hi-
lice sur les trois vérins, on enlève les pesons et la colonne de running on the three cylinders, we remove the scales and the column
centrage et on retire l'hélice du dispositif. centering and the propeller is removed from the device.
L'équilibrage d'une hélice par un procédé selon l'invention est beaucoup plus précis que celui que l'on peut obtenir par les procédés utilisés à ce jour. Il ne dépend en fin de compte que de la précision des pesons qui peut être de l'ordre de 0,5 %oet du bon The balancing of a propeller by a method according to the invention is much more precise than that which can be obtained by the methods used to date. In the end, it only depends on the accuracy of the load cells which can be of the order of 0.5% and of the good
centrage géométrique, qui peut être réalisé avec une très bonne préci- geometric centering, which can be achieved with very good accuracy
sion grâce au fait que l'on n'a pas à déplacer la masse de l'hélice. due to the fact that we do not have to move the mass of the propeller.
Le procédé selon l'invention n'entraîne pas une accumula- The process according to the invention does not cause an accumulation
tion d'erreurs géométriques ou de jeux mécaniques. Le centrage géomé- tion of geometric errors or mechanical play. Geometric centering
trique des pesons est réalisé grâce au comparateur par rapport à la Weighing of the load cells is carried out using the comparator with respect to
surface latérale du cône d'emmanchement qui est une surface fonction- lateral surface of the fitting cone which is a functional surface
nelle qui détermine la position de l'axe de l'arbre d'entraînement par which determines the position of the axis of the drive shaft by
rapport auquel l'hélice doit être équilibrée. ratio at which the propeller must be balanced.
Le centrage des pesons par rapport à l'axe du cône d'em- The centering of the load cells relative to the axis of the eme cone
manchement est réalisé en utilisant une colonne de centrage dont le diamètre est nettement inférieur à celui du cône d'emmanchement, de sorte que la même colonne de centrage sert pour des hélices de sleeving is achieved by using a centering column whose diameter is much smaller than that of the fitting cone, so that the same centering column is used for propellers of
taille différente.different size.
Leoprocédé selon l'invention permet d'utilser un micro- The process according to the invention makes it possible to use a micro-
qui processeur/calcule directement la distance à l'axe du centre de gravité et les coordonnées de celui-ci, de sorte que le procédé est which processor / directly calculates the distance to the axis of the center of gravity and its coordinates, so that the process is
facile à mettre en oeuvre même par du personnel sans grande qualifica- easy to implement even by personnel without great skill-
tion. Les manutentions de l'hélices sont limitées, puisque le centra- tion. The propeller handling is limited, since the center-
ge se fait en laissant l'hélice fixe. ge is done by leaving the propeller fixed.
Comme on peut laisser l'hélice posée sur les pesons pendant qu'on procède à l'enlèvement de métal par meulage, il est facile de faire des vérifications au cours de cet enlèvement, ce qui évite les As you can leave the propeller on the scales while removing metal by grinding, it is easy to make checks during this removal, which avoids
risques d'enlèvement excessif de métal. risk of excessive metal removal.
Ilhe
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8502088A FR2577672B1 (en) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | METHODS AND DEVICES FOR STATIC BALANCING OF A SHIP PROPELLER OR THE LIKE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8502088A FR2577672B1 (en) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | METHODS AND DEVICES FOR STATIC BALANCING OF A SHIP PROPELLER OR THE LIKE |
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Publication Number | Publication Date |
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FR2577672A1 true FR2577672A1 (en) | 1986-08-22 |
FR2577672B1 FR2577672B1 (en) | 1988-02-12 |
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ID=9316256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8502088A Expired FR2577672B1 (en) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | METHODS AND DEVICES FOR STATIC BALANCING OF A SHIP PROPELLER OR THE LIKE |
Country Status (1)
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---|---|
FR (1) | FR2577672B1 (en) |
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FR2577672B1 (en) | 1988-02-12 |
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