FR2877994A1 - Support de palier, et moteur d'aeronef equipe d'un tel support de palier. - Google Patents
Support de palier, et moteur d'aeronef equipe d'un tel support de palier. Download PDFInfo
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Abstract
Le support de palier (15) d'arbre (2) de soufflante (6) dans un turboréacteur relie le premier palier (3) au carter intermédiaire (14). Il présente globalement une forme d'enveloppe de révolution ayant une première extrémité (20), une deuxième extrémité, et un corps (24) reliant les deux extrémités (20, 22)Le corps (24) présente alternativement des ouvertures (26) et des lames (30) s'étendant parallèlement entre elles et à la direction longitudinale (110). chaque lame (30) comporte une zone de moindre épaisseur (50), qui est prévue pour se rompre lorsque la charge appliquée est supérieure à une valeur de charge prédéterminée, et pour résister à la fatigue tant que ladite charge appliquée n'atteint pas ladite valeur de charge prédéterminée.
Description
2877994 1
SUPPORT DE PALIER, ET MOTEUR D'AERONEF EQUIPE D'UN TEL
SUPPORT DE PALIER
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte à un support de palier d'arbre de soufflante dans un turboréacteur ou moteur d'aéronef.
Plus précisément, la présente invention se rapporte à un support de palier agencé de manière à servir de dispositif découpleur dans le turboréacteur.
La présente invention vise également un moteur d'aéronef équipé d'un tel support de palier.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Il est déjà connu d'utiliser un dispositif découpleur pour découpler un support de palier d'arbre de soufflante des structures fixes environnantes dans un turboréacteur. Un dispositif découpleur a pour rôle de protéger la structure du turboréacteur à l'encontre d'une charge importante due à un balourd, en se rompant de manière à séparer le support de palier et la structure environnante du turboréacteur.
De manière habituelle, le dispositif découpleur doit permettre de maintenir l'arbre de soufflante en rotation autour de son axe, avec une certaine souplesse radiale.
Généralement, un dispositif découpleur est muni d'une ou plusieurs zone (s) de fragilité qui se rompe(nt) lorsqu'elle(s) est (sont) soumise(s) à une charge dépassant une valeur de charge prédéterminée.
D'une part, dans le cas d'un événement exceptionnel qui pourrait provoquer des dégâts considérables dans la structure du turboréacteur, comme une perte d'aube dans un moteur d'aéronef, le dispositif découpleur doit être capable de céder rapidement pour éviter un endommagement brutal de l'environnement du turboréacteur, et permettre de couper un chemin d'effort de manière à sauvegarder les structures fixes du turboréacteur.
D'autre part, dans le cas d'un événement moins grave qui n'entraînerait pas un endommagement direct de la structure environnante du turboréacteur mais sa fragilisation par fatigue, par exemple dans le cas d'une ingestion d'un oiseau lors du décollage d'un aéronef, le pilote de l'aéronef doit être capable d'exploiter toute poussée résiduelle du turboréacteur endommagé afin de terminer le décollage, faire demi- tour et atterrir en urgence si nécessaire.
En pratique, il est donc non seulement souhaitable que le dispositif découpleur se rompe sous l'effet d'un balourd important, par exemple consécutif à la rupture d'une aube de la soufflante, mais il est également souhaitable que le dispositif découpleur soit capable de résister en fatigue pendant une certaine durée sous l'effet d'un balourd modéré, par exemple consécutif à une ingestion d'oiseau.
Le document US 6 447 248 décrit un support de palier comportant un cône creux divergent agencé entre un logement de palier et une bride de montage située en arrière du palier. Le cône comporte une partie annulaire fusible, avec laquelle il est formé d'un seul tenant, dont l'épaisseur est dimensionnée de telle manière qu'il se rompe en cisaillement sous l'effet d'un balourd anormal transféré entre la soufflante de turboréacteur supportée par le palier et une structure de soufflante montée sur la bride de montage. Il est indiqué que cette partie annulaire fusible est configurée, dimensionnée et positionnée par rapport à la géométrie particulière du cône lui-même, de telle sorte qu'elle puisse se rompre sous l'effet de contraintes de cisaillement sans que ne se produise un quelconque flambage axial du cône lui-même.
Le document US 5 433 584 décrit un support de palier reliant un premier palier, un deuxième palier et un carter environnant. Le support de palier est une pièce monobloc présentant des portions rigides et des portions flexibles. Il comporte une partie avant, une partie arrière interne et une partie arrière externe, qui se réunissent toutes trois sensiblement en un embranchement commun. La partie avant est reliée au premier palier, la partie arrière interne est reliée au deuxième palier, et la partie arrière externe est reliée au carter environnant. La partie avant présente une épaisseur plus faible que celle des deux parties arrière. La partie avant comporte deux sections d'extrémité sensiblement parallèles entre elles et parallèles à la direction de l'arbre du turboréacteur, entre lesquelles est située une section intermédiaire sensiblement en forme de cône s'évasant de l'avant vers l'arrière. Dans le cas d'une ingestion d'oiseau, la partie avant se déforme par flambage du fait de sa moindre épaisseur. Dans le cas d'une rupture d'aube, la partie arrière interne se rompt, tandis que la partie avant et la partie arrière externe restent fixées au palier arrière et au carter environnant.
EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de proposer une alternative aux dispositifs découpleurs de l'art antérieur, qui soit à la fois apte à se rompre en cas de balourd important et de résister à la fatigue au moins pendant une certaine durée avant rupture, en cas de balourd modéré.
Selon un premier aspect, l'invention se rapporte à un support de palier d'arbre de soufflante 15 dans un turboréacteur, le turboréacteur comportant un premier palier, un deuxième palier et un carter intermédiaire, le support de palier reliant le premier palier au carter intermédiaire et présentant globalement une forme d'enveloppe, de révolution autour d'une direction longitudinale, ayant une première extrémité par laquelle il est relié au premier palier, une deuxième extrémité par laquelle il est relié au carter intermédiaire, et un corps reliant les deux extrémités.
Selon un premier mode de réalisation du support de palier, le corps présente alternativement des ouvertures et des lames s'étendant parallèlement entre elles et à la direction longitudinale, en ce que chacune des lames comporte une zone de moindre épaisseur, et en ce que ladite zone de moindre épaisseur est prévue pour céder par flambage lorsque la charge appliquée est supérieure à une valeur de charge prédéterminée, et pour résister à la fatigue tant que la charge appliquée n'atteint pas la valeur de charge prédéterminée.
De préférence, les extrémités et le corps du support de palier sont réalisés monobloc.
De préférence, le corps comporte autant de lames que le carter intermédiaire comporte de bras primaires, et chaque lame est située en vis-à-vis de l'un des bras primaires.
De préférence, la longueur de la zone de moindre épaisseur, par rapport à la longueur totale de la lame, est sensiblement comprise dans une plage allant de 30 % à 50%. De manière plus préférée, cette longueur est sensiblement comprise dans une plage allant de 35 % à 45%. De manière encore plus préférée, cette longueur est sensiblement égale à 40%.
Avantageusement, la zone de moindre épaisseur est située vers la deuxième extrémité du support de palier.
De préférence, la variation d'épaisseur entre la zone de moindre épaisseur d'une lame et le reste de la lame est sensiblement comprise dans une plage allant de 60 % à 80%. De manière plus préférée, cette variation d'épaisseur est sensiblement comprise dans une plage allant de 65 % à 75%. De manière encore plus préférée, cette variation d'épaisseur est sensiblement égale à 70%.
De préférence, la variation d'épaisseur entre la zone de moindre épaisseur et la zone qui la précède se fait progressivement, et la variation d'épaisseur entre la zone de moindre épaisseur et la zone qui la suit se fait progressivement.
Selon un deuxième mode de réalisation du support de palier, celui-ci comporte, en outre, une doublure de corps disposée contre une face radialement interne du corps.
De préférence, la doublure de corps présente une forme d'enveloppe de révolution autour de la direction longitudinale du support de palier.
De préférence, la doublure de corps se présente sous la forme d'une tôle fine dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur des lames.
Selon une première alternative, la doublure de corps est réalisée monobloc avec le corps.
Selon une deuxième alternative, la doublure de corps est une pièce rapportée fixée sur ladite face radialement interne du corps.
Selon un deuxième aspect, l'invention se rapporte à un moteur d'aéronef équipé d'au moins un support de palier selon le premier aspect.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une portion de turboréacteur illustrant un environnement général de l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de la figure précédente, toujours en coupe longitudinale, montrant plus précisément la mise en oeuvre de l'invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un support de palier selon le premier mode de 10 réalisation - la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale du support de palier selon le premier mode de réalisation; et - la figure 5 est une vue partielle en 15 coupe longitudinale du support de palier selon le deuxième mode de réalisation.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Les figures 1 et 2 illustrent un exemple d'environnement dans lequel peut être mis en oeuvre le 20 dispositif découpleur de l'invention.
En se référant tout d'abord à la figure 1, une soufflante 6 de turboréacteur d'axe 100 entraînée et supportée par un arbre tournant 2 est située à l'avant d'une ligne d'arbre à basse pression 1. La soufflante 6 est munie d'aubes 7 qui s'étendent devant l'entrée d'une veine interne 8 ou veine principale d'écoulement de l'air, et devant l'entrée d'une veine externe 9, entourant la veine interne 8 et qu'emprunte l'air assurant la poussée du moteur. Un compresseur à basse pression 10 et un compresseur à haute pression 11 sont situés dans la veine interne 8.
L'arbre tournant 2 porte la soufflante 6 à son bout avant 5 et s'étend en arrière à partir de la soufflante 6, l'arbre 2 étant soutenu par un premier palier 3 en arrière de la soufflante 6 et par un deuxième palier 4 en arrière du premier palier 3.
En se référant maintenant à la figure 2, le premier palier 3 est porté par un support de premier palier 15 se présentant sous la forme d'une enveloppe de révolution entourant l'arbre 2 et s'étendant en arrière du premier palier 3 jusqu'à un carter intermédiaire 14. Le support de premier palier 15 est relié au carter intermédiaire 14 par une liaison 17, qui est une liaison rigide classique, réalisée au moyen d'un assemblage de vis usuelles.
Le deuxième palier 4 est porté par un support de deuxième palier 16, luimême relié au carter intermédiaire 14 par une liaison 18, qui est une liaison rigide classique, réalisée au moyen d'un assemblage de vis usuelles.
Si une aube 7 de la soufflante 6 se rompt, un balourd important se produit sur l'arbre 2, ce qui génère des charges cycliques qui se transmettent du premier palier 3 au support de premier palier 15 puis au carter intermédiaire 14, avec d'importants risques de détériorations des parties fixes de la machine.
Afin d'éviter ce phénomène, un dispositif découpleur est prévu. Ce dispositif découpleur consiste en une forme particulière du support de premier palier 15, qui est illustrée plus précisément aux figures 3 et 4.
Sur la figure 3 est représenté, en perspective, un support de premier palier 15 ayant globalement une forme de d'enveloppe conique, de révolution autour d'un axe 110. En service, l'axe 110 du support de premier palier 15 et l'axe 100 du turboréacteur sont sensiblement confondus.
Le support de premier palier 15 comporte une première extrémité 20, une deuxième extrémité 22 et un corps 24 s'étendant entre la première extrémité 20 et la deuxième extrémité 22.
Le corps 24 est réalisé de préférence monobloc avec les deux extrémités annulaires 20 et 22. Il présente globalement une forme de cylindre conique d'axe 110, ayant des ouvertures 26 qui alternent avec des lames 30. Les ouvertures 26 et les lames 30 sont agencées parallèlement les unes aux autres suivant la direction longitudinale 110 du support de premier palier 15.
De manière connue en soi, le carter intermédiaire 14 est généralement doté de bras primaires (non représentés) répartis régulièrement sur la circonférence du carter intermédiaire 14. De manière préférée, le corps 24 du support de premier palier 15 comporte autant de lames que le carter intermédiaire 14 comporte de bras primaires. Sur l'exemple illustré aux figures, le corps 24 comporte 12 lames 30.
Le support de premier palier 15 est également illustré sur la figure 4, qui est une vue du support de premier palier 15, en coupe longitudinale à travers une lame 30.
La première extrémité 20 présente globalement une forme d'anneau 202 se prolongeant par une bride de liaison 206 dirigée radialement vers l'intérieur. L'anneau 202 comporte une face annulaire interne 204 d'axe 110, destinée à entourer le premier palier 3. La bride de liaison 206 comporte une face annulaire arrière 208 sensiblement perpendiculaire à la face 204, qui participe à la liaison 17 avec le premier palier 3. La première extrémité 20 comporte également une bride 210 dirigée radialement vers l'extérieur destinée à maintenir d'autres pièces, comme par exemple un labyrinthe avant.
La deuxième extrémité 22 présente globalement une forme d'anneau 222 se prolongeant par une bride de liaison 226 dirigée radialement vers l'extérieur. L'anneau 222 comporte une face annulaire interne 224 d'axe 110. La bride de liaison 226 comporte une face annulaire arrière 228 sensiblement perpendiculaire à la face 224, qui participe à la liaison 18 avec le carter intermédiaire 14. La deuxième extrémité 22 comporte également des nervures 230 réparties régulièrement sur la périphérie de l'anneau 222.
Les ouvertures 26 ont de préférence une forme oblongue, par exemple une forme rectangulaire avec des angles arrondis. Les lames 30 ont de préférence une forme rectangulaire ayant des bords sensiblement rectilignes.
Les lames 30 ont, en outre, une épaisseur qui varie le long de leur longueur totale Lt.
Les variations d'épaisseur des lames 30 sont illustrées plus précisément sur la figure 4.
La lame 30 s'étend entre l'anneau 202 de la première extrémité 20 et l'anneau 222 de la deuxième extrémité 22. Elle comporte successivement: un premier tronçon 32 ayant une longueur L1 et une épaisseur El, - un deuxième tronçon 34 ayant une longueur L2 et une épaisseur E2, un troisième tronçon 36 ayant une longueur L3 et une épaisseur E3, un quatrième tronçon 38 ayant une longueur L4 et une épaisseur E4, et un cinquième tronçon 40 ayant une longueur L5 et une épaisseur E5.
La lame 30 présente donc: une longueur totale Lt définie par la relation Lt = L1 + L2 + L3 + L4 + L5.
L'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34 reste sensiblement constante sur toute sa longueur L2.
L'épaisseur E4 du quatrième tronçon 38 reste sensiblement constante sur toute sa longueur L4.
L'épaisseur El du premier tronçon 32 diminue d'une valeur initiale El(0), qui est son épaisseur à l'endroit où la lame 30 est reliée à la première extrémité 20, à une valeur finale E1(Ll), qui est égale à l'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34. La variation de l'épaisseur en fonction de la longueur entre E1(0) et E1(L1) est progressive. Elle est par exemple linéaire, dans ce cas le profil du premier tronçon 32 a des bords rectilignes.
L'épaisseur E3 du troisième tronçon 36 diminue d'une valeur initiale E3(0) , qui est égale à l'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34, à une valeur finale E3(L3), qui est égale à l'épaisseur E4 du deuxième tronçon 34. La variation de l'épaisseur E en fonction de la longueur L entre E3(0) et E3(L3) est progressive. Elle est par exemple linéaire, dans ce cas le profil du troisième tronçon 36 a des bords rectilignes.
L'épaisseur E5 du cinquième tronçon 40 augmente d'une valeur initiale E5(0), dui est égale à l'épaisseur E4 du quatrième tronçon 38, à une valeur finale E5(L5), qui est son épaisseur à l'endroit où la lame 30 est reliée à la deuxième extrémité 22. La variation de l'épaisseur E en fonction de la longueur L entre E5(0) et E5(L5) est progressive. Elle est par exemple linéaire, dans ce cas le profil du cinquième tronçon 40 a des bords rectilignes.
Les épaisseurs El, E2, E3, E4, et E5 des premier, deuxième, troisième, quatrième et cinquième tronçons respectifs satisfont aux relations suivantes: El(0) > El(Ll) El(Ll) = E2 E3(0) = E2 E3 (0) > E3(L3) E3(L3) = E4 E5(0) = E4 E5(0) < E5 (L5) . L'épaisseur El du premier tronçon 32 et l'épaisseur E5 du cinquième tronçon 40 peuvent être égales entre elles ou être différentes l'une de l'autre.
Dans l'exemple illustré, le quatrième tronçon 38 constitue une zone de moindre épaisseur 50 de la lame 30, tandis que le reste de la lame, correspondant principalement au deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré, constitue une zone d'épaisseur normale de la lame 30.
De manière préférée, l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire l'épaisseur E4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 60% à 80% de l'épaisseur de la zone d'épaisseur normale, c'est-à-dire l'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34 sur
l'exemple illustré.
De manière plus préférée, l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire l'épaisseur E4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 65% à 75% de l'épaisseur de la zone d'épaisseur normale, c'est-à-dire l'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré.
De manière encore plus préférée, l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est- à-dire l'épaisseur E4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement égale à 7o% de l'épaisseur de la zone d'épaisseur normale, c'est-à-dire l'épaisseur E2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré.
Comme illustré sur la figure 4, la zone de moindre épaisseur 50 est située sensiblement près de la deuxième extrémité 22 du support de premier palier 15. Plus précisément, elle est située dans la moitié de la lame 30 qui est adjacente à cette deuxième extrémité 22.
Les autres tronçons, à savoir le premier tronçon 32, le troisième tronçon 36 et le cinquième tronçon 40 constituent des zones de transition, respectivement entre la zone d'épaisseur normale et la première extrémité 20, entre la zone d'épaisseur normale et la zone de moindre épaisseur 50, et entre la zone de moindre épaisseur 50 et la deuxième extrémité 22. Par conséquent, leurs longueurs respectives L1, L3, et L5 sont relativement courtes par rapport aux longueurs L2 et L4 respectives de la zone d'épaisseur normale et de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire le deuxième tronçon 34 et le quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré.
De manière préférée, la longueur de la zone d'épaisseur normale, c'est-àdire la longueur L2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 30% à 5o% de la longueur totale Lt de la lame 30.
De manière plus préférée, la longueur de la zone d'épaisseur normale, c'est-à-dire la longueur L2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 35% à 45% de la longueur totale Lt de la lame 30.
Sur l'exemple illustré, la longueur de la zone d'épaisseur normale, c'està-dire la longueur L2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré, est égale à sensiblement un tiers de la longueur totale Lt de la lame 30.
En variante, la longueur de la zone d'épaisseur normale, c'est-à-dire la longueur L2 du deuxième tronçon 34 sur l'exemple illustré, est sensiblement égale à 40% de la longueur totale Lt de la lame 30.
De manière préférée, la longueur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire la longueur L4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 30% à 50% de la longueur totale Lt de la lame 30.
De manière plus préférée, la longueur de la zone de moindre épaisseur, c'est-à-dire la longueur L4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement comprise dans un intervalle allant de 35% à 45% de la longueur totale Lt de la lame 30.
Sur l'exemple illustré, la longueur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire la longueur L4 du quatrième tronçon 38, est égale à sensiblement un tiers de la longueur totale Lt de la lame 30.
En variante, la longueur de la zone de moindre épaisseur 50, c'est-à-dire la longueur L4 du quatrième tronçon 38 sur l'exemple illustré, est sensiblement égale à 40% de la longueur totale Lt de la lame 30.
Sur la figure 5 est représenté un mode de réalisation alternatif du support de premier palier 15, vu en coupe longitudinale à travers une lame 30.
Le corps 24 du support de premier palier 15 présente une face radialement interne 242 et une face radialement externe 244.
Selon ce mode de réalisation, le support de premier palier 15 comporte, en outre, une doublure de corps 150 disposée contre sa face radialement interne 242.
La doublure de corps 150 présente une forme d'enveloppe conique, de révolution autour de la direction longitudinale 110 dudit support de premier palier 15. Les dimensions de la doublure de corps 150 sont telles que celle-ci est ajustée contre la face radialement interne 242 du support de premier palier 15.
La doublure de corps 150 se présente sous la forme d'une tôle fine dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur 50 des lames 30. Par exemple, l'épaisseur de cette doublure de corps 150 est sensiblement comprise entre 0,3 et 0,5 millimètres.
Selon une première alternative (non représentée), la doublure de corps 150 est réalisée monobloc avec le corps 24, par exemple par usinage dans la masse dudit corps 24.
Selon une deuxième alternative, illustrée sur la figure 5, ladite doublure de corps (150) est une pièce rapportée fixée sur ladite face radialement interne du corps 24, par exemple par brasage ou par soudage.
La longueur de la doublure de corps 150 est adaptée pour que la doublure de corps 150 recouvre les ouvertures 26 du corps 24. Ainsi la présence de la doublure de corps 150, fixée au corps 24 en regard des ouvertures 26, permet d'assurer une fonction d'étanchéité du support de premier palier 15. A cet effet, la doublure de corps L'agencement de support de premier palier 15 selon le premier mode et le deuxième mode de réalisation de l'invention présente de nombreux avantages.
Lorsqu'un balourd se produit, les charges sont transmises de l'arbre au premier palier, puis au support de premier palier. En conséquence, les lames se comportent sensiblement comme des poutres encastrées, et se déforment par flambage. Elles peuvent avantageusement se déformer indépendamment les unes des autres, c'est-à-dire qu'elles peuvent subir des déformations qui ne sont pas identiques d'une lame à l'autre. Ce phénomène n'est pas présent dans un support de premier palier qui ne présenterait pas une alternance d'ouvertures et de lames comme le support de premier palier de l'invention. En particulier, le fait que les lames du corps du support de premier palier se trouvent en regard des bras primaires du carter intermédiaire permet d'assurer une continuité du chemin d'efforts entre le premier palier et le carter intermédiaire, et d'identifier aisément ce chemin d'efforts. Avec le deuxième mode de réalisation du support de premier palier, la présence de la doublure de corps n'interfère pas avec le phénomène de flambage des lames. En effet, cette doublure de corps ne présente pas de fonction structurale pour le support de premier palier. Sa présence n'altère pas la fonction de découplage assurée par les lames.
Tant que la charge provoquée par le balourd et transmise au support de premier palier n'atteint pas une valeur de charge prédéterminée, les lames se déforment au niveau de la zone de moindre épaisseur. Cette déformation est élastique et réversible.
Lorsque la charge provoquée par le balourd et transmise au support de premier palier atteint la valeur de charge prédéterminée, la limite de flambage est atteinte. Le support de palier perd sa raideur initiale et des déformations importantes apparaissent. Les charges ne sont plus transmises aux structures.
Un autre avantage de l'agencement de support de palier selon l'invention réside dans le fait que, pour une géométrie donnée du support de premier palier, les lames du corps se déforment par flambage, cette déformation étant indépendante de certaines caractéristiques du matériau telles que sa limite élastique en traction ou sa limite en fatigue.
Par conséquent, en calib=rant de façon appropriée le support de palier, c'est-à-dire en établissant ses dimensions en fonction du matériau employé, et notamment les variations d'épaisseurs des lames, il est possible de définir une valeur de charge prédéterminée, appelée charge de flambage, qui reste inférieure à la limite en fatigue du matériau utilisé, et qui reste inférieure au seuil de déformation plastique du matériau utilisé.
L'un des matériaux qui permet de satisfaire avantageusement ces critères est le titane. Un autre matériau, qui permet de satisfaire également ces critères, tout en étant moins onéreux, est un acier à très haute limite élastique, employé par ailleurs pour les arbres des rotors.
En d'autres termes, un avantage de l'invention consiste à pouvoir calibrer la capacité de découplage en flambage du support de palier indépendamment de sa capacité de rupture en fatigue. La capacité en flambage du support de palier est déterminée par sa géométrie et par le module d'élasticité du matériau utilisé. La capacité en flambage et la capacité ou fatigue du support de palier sont indépendantes l'une de l'autre. Par conséquent, la capacité en flambage du support de palier peut être choisie de manière à être inférieure à sa capacité en fatigue. Par suite, la durée de vie du support de palier est quasiment infinie aussi longtemps qu'il n'a pas subi de flambage. Un avantage supplémentaire induit réside dans le fait que la limite de découplage par flambage peut être choisie de manière à réaliser des gains de masse significatifs.
Documents cités: [1] : US 6 447 248 [2] : US 5 433 584.
Claims (21)
1. Support de palier (15) d'arbre (2) de soufflante (6) dans un turboréacteur, ledit turboréacteur comportant un premier palier (3), un deuxième palier (4) et un carter intermédiaire (14), ledit support de palier (15) reliant ledit premier palier (3) audit carter intermédiaire (14) et présentant globalement une forme d'enveloppe, de révolution autour d'une direction longitudinale (110), ayant une première extrémité (20) par laquelle il est relié audit premier palier (3), une deuxième extrémité (22) par laquelle il est relié audit carter intermédiaire (14), et un corps (24) reliant lesdites deux extrémités (20, 22), caractérisé en ce que ledit corps (24) présente alternativement des ouvertures (26) et des lames (30) s'étendant parallèlement entre elles et à la direction longitudinale (110), en ce que chacune desdites lames (30) comporte une zone de moindre épaisseur (50), et en ce que ladite zcne de moindre épaisseur (50) est prévue pour céder par flambage lorsque la charge appliquée est supérieure à une valeur de charge prédéterminée, et pour résister à la fatigue tant que ladite charge appliquée n'atteint pas ladite valeur de charge prédéterminée.
2. Support de palier (15) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (20, 22) et le corps (24) sont réalisés monobloc.
3. Support de palier (15) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit corps (24) comporte autant de lames (30) que le carter intermédiaire (14) comporte de bras primaires, et en ce que chacune desdites lames (30) est située en vis-à-vis de l'un desdits bras primaires.
4. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur (L4) de ladite zone de moindre épaisseur (50), par rapport à la longueur total (Lt) de la lame (30), est sensiblement comprise dans une plage allant de 30 à 50%.
5. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur (L4) de ladite zcne de moindre épaisseur (50), par rapport à la longueur totale (Lt) de la lame (30), est sensiblement comprise dans une plage allant de 35 à 45%.
6. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la longueur (L4) de ladite zone de moindre épaisseur (50), par rapport à la longueur totale (Lt) de la lame (30), est sensiblement égale à 40%.
7. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite zone de moindre épaisseur (50) est située vers la deuxième extrémité (22) dudit support de palier (15).
8. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la variation d'épaisseur entre ladite zone de moindre épaisseur (50) et le reste (34) de ladite lame (30) est sensiblement comprise dans une plage allant de 60 à 80%.
9. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la variation d'épaisseur entre ladite zone de moindre épaisseur (50) et le reste (34) de ladite lame (30) est sensiblement comprise dans une plage allant de 65 à 75%.
10. Support de palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la variation d'épaisseur entre ladite zone de moindre épaisseur (50) et le reste (34) de ladite lame (30) est sensiblement égale à 70%.
11. Support de palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la variation d'épaisseur entre ladite zone de moindre épaisseur (50) et la zone qui la précède se fait progressivement, et la variation d'épaisseur entre ladite zone de moindre épaisseur (50) et la zone qui la suit se fait progressivement.
12. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une doublure de corps (150) disposée contre une face radialement interne du corps (24).
13. Support de palier (15) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) présente une forme d'enveloppe de révolution autour de la direction longitudinale (110) dudit support de palier (15).
14. Support de palier (15) selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) se présente sous la forme d'une tôle fine dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur de la zone de moindre épaisseur (50) des lames (30).
15. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (15C) est réalisée monobloc avec le corps (24).
16. Support de palier (15) selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) est réalisée par usinage dans la masse du corps (24).
17. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) est une pièce rapportée fixée sur ladite face radialement interne du corps.
18. Support de palier (15) selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) est fixée par brasage.
19. Support de palier (15) selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite doublure de corps (150) est fixée par soudage.
20. Support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il est réalisé en titane.
21. Moteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un support de palier (15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.
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