FR2893914A1 - Protection antichoc d'une piece mecanique. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une protection (50) antichoc d'une pièce mécanique (22) d'un giravion, ladite pièce mécanique (22) comportant une partie centrale (221) ainsi qu'une première (EX1) et une deuxième (EX2) extrémités en forme de U ayant chacune une paroi de fond (225) et deux branches latérales (224), lesdites parois de fond (225) de chaque extrémité (EX1, EX2) de ladite pièce mécanique (22) étant parallèles entre elles et solidaires de la partie centrale (221). De plus, ladite protection (50) est munie d'une première (51) et d'une deuxième (52) extrémités en forme de U respectivement maintenues à l'intérieur des première (EX1) et deuxième (EX2) extrémités de ladite pièce mécanique (22) par interférence de forme, lesdites première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50) ayant chacune une paroi de fond (53) et deux branches latérales (54).

Description

Protection antichoc d'une pièce mécanique La présente invention concerne

la protection antichoc d'une pièce mécanique et notamment d'un compas d'un rotor principal de giravion.

En effet, le rotor principal d'un giravion a pour objet d'assurer la sustentation, voire même la propulsion, du giravion. Classiquement, un tel rotor principal, entraîné par une motorisation appropriée, comporte un arbre rotor qui met en rotation une pluralité de pales via un moyeu rotor.

Afin d'assurer la sustentation et/ou la propulsion, le pas des pales, c'est-à-dire l'inclinaison des sections des pales par rapport au plan du moyeu rotor, est ajustable à l'aide de bielles de pas et de plateaux cycliques entourant l'arbre rotor, les plateaux cycliques étant pourvus en principe d'un plateau tournant lié aux bielles de pas et d'un plateau non tournant. Le plateau non tournant est situé sous le plateau tournant et imprime ses mouvements à ce dernier. Ainsi, le plateau tournant suit tous les mouvements du plateau non tournant et les transmet aux pales via les bielles de pas.

Par suite, à l'aide d'une pluralité de servocommandes, par exemple, reliées à la structure du giravion et au plateau non tournant, les plateaux cycliques sont à même d'être translatés selon l'axe de l'arbre rotor mais aussi d'être inclinés par rapport à cet arbre rotor. Le plus souvent, la translation et l'inclinaison sont réalisées à l'aide d'un dispositif comprenant une rotule, coulissant le long de l'arbre rotor, sur laquelle sont agencés les plateaux cycliques.

Pour optimiser le dimensionnement des différentes pièces mécaniques, le plateau non tournant est notamment fixé à la structure du giravion à l'aide d'au moins un compas fixe qui l'empêche par conséquent de tourner.

Les mêmes considérations conduisent à munir le plateau tournant d'au moins un compas tournant relié à l'arbre rotor, pour s'assurer que le plateau tournant est mis en mouvement à la même vitesse que le moyeu rotor. Un compas, qu'il soit tournant ou non tournant, comporte en général deux bras articulés. Plus précisément, il comporte un bras primaire et un bras secondaire, le bras primaire étant relié suivant la configuration à l'arbre rotor ou à la structure du giravion. Le bras primaire est muni d'une partie centrale et deux extrémités en forme de U, c'est-à-dire ayant une paroi de fond et deux branches latérales, la paroi de fond de chaque extrémité étant solidaire de la partie centrale. Le bras secondaire est alors agencé entre les deux branches latérales d'une première extrémité du bras primaire et lui est solidarisé à l'aide d'un axe. La liaison à l'arbre rotor ou à la structure du giravion est réalisée de façon similaire à l'aide de la deuxième extrémité du bras primaire. En fonctionnement normal, il n'y a pas de risques d'interférences entre le bras primaire et le bras secondaire ainsi qu'entre le bras primaire et la fixation à l'arbre rotor ou à la structure du giravion, appelée par commodité fixation dans la suite du texte quelle que soit la configuration à savoir compas fixe ou compas tournant. Il n'en va pas de même au cours de certaines manipulations, notamment des opérations de maintenance où un opérateur peut amener le compas au-delà de son débattement naturel. On observe alors parfois des chocs entre les première et deuxième extrémités du bras primaire et respectivement le bras secondaire et la fixation ce qui conduit évidemment à un endommagement du bras primaire par exemple. Cet inconvénient est d'autant plus sensible que l'endommagement se situe dans des zones hautement sollicitées en fatigue vibratoire, ce qui se traduit par une diminution de la durée de vie de la pièce mécanique endommagée. Dans ce contexte, le manufacturier protège les différents éléments, la fixation ainsi que les bras primaire et secondaire, à l'aide d'une peinture antichoc. Cette peinture est de plus cassante afin de pouvoir assurer la fonction de révélateur de dommage. Toutefois, cette peinture n'est efficace que pour un choc unique, des chocs multiples ayant pour conséquence un écaillement de la peinture laissant alors le compas à nu et donc vulnérable. Il est de ce fait nécessaire de démonter le compas et de le repeindre dès qu'un unique choc intervient, procédure évidemment coûteuse, contraignante et pénalisante en terme d'indisponibilité du giravion.

La présente invention a alors pour objet une protection antichoc d'une pièce mécanique d'un giravion, plus particulièrement le bras primaire d'un compas tournant ou non tournant d'un rotor, la protection antichoc devant notamment répondre à des contraintes dimensionnelles, mécaniques, de coût, de masse et de mise en oeuvre. Selon l'invention, une protection antichoc d'une pièce mécanique d'un giravion, cette pièce mécanique comportant une partie centrale ainsi qu'une première et une deuxième extrémités en forme de U ayant chacune une paroi de fond et deux branches latérales, les parois de fond de chaque extrémité de la pièce mécanique étant parallèles entre elles et solidaires de la partie centrale, est remarquable en ce que la protection est munie d'une première et d'une deuxième extrémités en forme de U respectivement maintenues à l'intérieur des première et deuxième extrémités de ladite pièce mécanique par interférence de forme, les première et deuxième extrémités de la protection ayant chacune une paroi de fond et deux branches latérales. La protection antichoc est par conséquent très bien maintenue en place du fait d'une interférence de forme entre la protection et la pièce mécanique. Pour maximiser cette interférence, les deux branches latérales d'une même extrémité de la protection décrivent un champ angulaire compris entre 5 et 15 , de préférence 10 , contrairement aux branches latérales d'une même extrémité de la pièce mécanique qui sont parallèles entre elles. De plus, dans le cadre de la mise en oeuvre de l'invention pour protéger contre de multiples chocs un compas tournant ou non tournant d'un rotor de giravion, la pièce mécanique est le bras primaire du compas.

Par suite, la protection est efficace même si le compas subi une pluralité de chocs dans la mesure où la protection ne risque pas de s'écailler contrairement à une protection réalisée avec de la peinture antichoc. En outre, la protection étant fidèlement adaptée à la géométrie de la pièce mécanique à protéger, il n'est nullement nécessaire de modifier cette dernière ce qui évite des coûts de développement supplémentaire au constructeur de cette pièce mécanique. Plus précisément, s'il s'agit d'une pièce d'un compas de rotor de giravion, une modification de cette dernière entraînerait des frais importants pour justifier que la nouvelle configuration est conforme aux spécifications requises, un compas de giravion étant notamment considéré comme étant une pièce vitale. Un autre avantage réside dans le fait que le compas comporte au moins trois éléments susceptibles d'être détériorés par des chocs : la fixation, le bras primaire et le bras secondaire. Or, comme expliqué précédemment, les chocs interviennent soit entre la fixation et le bras primaire, soit entre le bras primaire et le bras secondaire. Par suite, agencer une protection antichoc sur le bras primaire permet de protéger l'ensemble des éléments du compas ce qui est non négligeable. Par ailleurs, de préférence, les première et deuxième extrémités de la protection antichoc sont reliées par une bande de liaison qui assure une tension entre ces première et deuxième extrémités de la protection. Cette bande de liaison comporte alors éventuellement un ruban supérieur et un ruban inférieur, le ruban supérieur reliant la partie haute des première et deuxième extrémités de la protection alors que le ruban inférieur relie la partie basse des première et deuxième extrémités de ladite protection.

Par conséquent, les première et deuxième extrémités de la protection sont maintenues à l'intérieur des première et deuxième extrémités de la pièce mécanique et sont reliées entre elles par un ruban supérieur et un ruban inférieur. Alors, on comprend bien que ces rubans supérieur et inférieur sont respectivement disposés sur les faces supérieure et inférieure de la pièce mécanique. De plus, ces rubans supérieur et inférieur sont fort utiles puisqu'ils contribuent à la bonne mise en place des première et deuxième extrémités de la protection, en assurant une légère tension entre ces extrémités de la protection qui les plaquent correctement à l'intérieur des première et deuxième extrémités de la pièce mécanique. Ainsi, la protection antichoc est parfaitement maintenue sur la pièce mécanique à protéger ce qui la rend compatible avec les diverses sollicitations dont elle fera l'objet lors de son utilisation, effort centrifuge et tenue à l'environnement par exemple lorsque la pièce mécanique est le bras primaire d'un compas de rotor de giravion. En outre, la largeur de la bande de liaison est avantageusement inférieure à la largeur de la partie centrale de la pièce mécanique. En effet, une optimisation de la largeur de la bande de liaison permet de minimiser la masse de la protection. On comprend aussi que la manipulation de la protection est aisée, autorisant par conséquent un montage/démontage facile et rapide, réalisable par un opérateur, ce qui est extrêmement utile lors d'opérations de maintenance et d'inspection. Par ailleurs, les branches latérales d'un extrémité de la pièce mécanique sont percées afin d'autoriser le passage d'un axe destiné à solidariser la pièce mécanique à une autre pièce, par exemple le bras primaire au bras secondaire dans le cas d'un compas de rotor de giravion. Compte tenu du passage de cet axe, le bout de chaque branche latérale d'au moins une extrémité de la protection est échancré, l'extrémité de la protection épousant alors parfaitement la forme de l'axe.

De préférence, la première extrémité et/ou la deuxième extrémité de la protection comporte un rebord. Ce dernier repose alors sur les faces supérieure et inférieure des extrémités de la pièce mécanique et contribue donc au maintien en position de la protection. Toutefois, il ne se limite pas à ce rôle puisqu'il raidit aussi les extrémités en forme de U de la protection limitant ainsi les éventuelles déformations qui pourraient être provoquées en utilisation, par exemple par des efforts centrifuges en vol toujours dans le cas d'un compas de rotor de giravion.

En outre, pour optimiser la masse de la protection et pour faciliter le libre écoulement de fluide, la paroi de fond de la première et/ou de la deuxième extrémité de la protection est munie d'un évidement. Néanmoins, la tension provoquée par la bande de liaison pourrait dans cette configuration engendrée une déflexion de la paroi du fond. Par conséquent, l'évidement comporte avantageusement un renfort qui prémunit la protection contre ce faible risque de déflexion. Enfin, dans le but de s'assurer de l'efficacité de la protection contre des chocs tout en autorisant une certaine souplesse nécessaire pour la mise en place de l'invention, la protection est en élastomère, à savoir du polyuréthane d'une dureté comprise entre 70 et 90 shore, et de préférence 80 shore. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre un exemple de réalisation préféré, donné sans aucun caractère limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, une coupe schématique d'un arbre rotor de giravion, - la figure 2, une vue isométrique d'un bras primaire, - la figure 3, un compas dont le bras primaire est pourvu d'une protection antichoc selon l'invention, - la figure 4, une vue isométrique d'une protection antichoc selon l'invention, - la figure 5, une vue de dessus d'une protection antichoc, - la figure 6, une vue de face protection antichoc, et - la figure 7, un schéma illustrant une éventuelle déflexion de la paroi du fond des extrémités de la protection. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 présente une coupe schématique d'un arbre rotor 1 de giravion. Cet arbre rotor 1 entraîne les pales du giravion via un moyeu rotor, la pas des pales étant ajusté à l'aide de bielles de pas 12 reliées aux pales et de plateaux cycliques. Les plateaux cycliques comportent un plateau non tournant 11, commandé par des servocommandes non représentées, et un plateau tournant 10 solidaire en rotation des bielles de pas 12. Par suite, le pilote du giravion modifie les pas des pales à l'aide de ses instruments qui active les servocommandes. Sous l'effet de ces dernières, le plateau non tournant 11 translate le long de l'arbre rotor 1 et/ou s'incline par rapport à cet arbre rotor 1, le plateau tournant 10 suivant alors les mouvements du plateau non tournant 11 et les répercutant aux pales via les bielles de pas 12. La translation et l'inclinaison des plateaux cycliques sont réalisées à l'aide d'une rotule 2 qui est à même de se déplacer le long de l'arbre rotor 1. Afin de s'assurer que le plateau non tournant 11 ne va pas entamer un mouvement rotatif, ce plateau non tournant 11 est relié à une chape 31 de la structure du giravion via un compas fixe 30.

De façon identique, le plateau tournant 10 est relié à un entraîneur 21 solidaire de l'arbre rotor 1 via un compas tournant 20. Comme indiqué dans le préambule de la description, 5 l'entraîneur 21 et la chape 31 sont dénommés par commodité fixation . Un compas, qu'il soit tournant 20 ou fixe 30, comporte un bras secondaire 23 et un bras primaire 22, le bras primaire étant fixé par sa première EX1 et sa deuxième EX2 extrémités 10 respectivement au bras secondaire 23 et à la fixation 21, 31. La figure 2 présente une vue isométrique du bras primaire 22 qui est pourvu d'une face supérieure F1 et d'une face inférieure F2. Le bras primaire comporte une partie centrale 221 ainsi 15 qu'une première extrémité EX1 et une deuxième extrémité EX2 en forme de U. Les première EX1 et deuxième EX2 extrémités sont chacune munies d'une paroi de fond 225 et de deux branches latérales 224, les parois de fond 225 de chaque extrémité EX1, EX2 du bras primaire 22 étant parallèles entre elles et solidaires 20 de la partie centrale 221. Lors d'une intervention, de maintenance par exemple, un opérateur peut malencontreusement emmener le compas dans une position pouvant provoquer des chocs entre le bras principal et la fixation ou entre le bras principal et le bras secondaire. Ces chocs 25 se produisent au niveau des extrémités EX1, EX2 du bras primaire et plus particulièrement au niveau des zones de connexion des branches latérales aux parois de fond ce qui s'avère préjudiciable.

La présente invention a alors pour objet une protection antichoc d'une pièce mécanique d'un giravion, telle qu'un bras primaire du compas d'un rotor de giravion. Dans ce contexte, la figure 3 présente une protection 50 antichoc selon l'invention agencée sur une pièce mécanique, plus particulièrement le bras primaire 22 d'un compas fixe ou tournant d'un rotor de giravion. On notera que les branches latérales des première EX1 et deuxième EX2 extrémités de la pièce mécanique 22 sont percées de façon à pouvoir accueillir des axes 222 permettant de fixer la pièce mécanique 22 à une fixation 21 et un bras secondaire 23. De plus, il apparaît que cette fixation 21 et ce bras secondaire 23 sont disposés entre les branches latérales des première EX1 et deuxième EX2 extrémités de la pièce mécanique 22.

La figure 4 présente plus précisément une vue isométrique de la protection antichoc 50. Cette protection 50 comporte une première 51 et une deuxième 52 extrémités en forme de U. Chaque extrémité 51, 52 de la protection 50 est munie d'une paroi de fond 53, de section rectangulaire, et de deux branches latérales 54 de section rectangulaire. En outre, les première 51 et deuxième 52 extrémités de la protection 50 sont reliées par une bande de liaison 55 qui assure une légère tension en fonctionnement. Cette bande de liaison 55 est pourvue d'un ruban supérieur 551 et d'un ruban inférieur 552, le ruban supérieur 551 servant à relier les parties hautes 56 des première 51 et deuxième 52 extrémités de la protection alors que le ruban inférieur 552 sert à relier leur partie basse 57. Comme on peut le constater sur la figure 3, la largeur de la bande de liaison 55 est avantageusement inférieure à la largeur de la pièce mécanique 22. De plus, on comprend aisément que les rubans inférieur 552 et supérieur 551 sont respectivement disposés contre les faces inférieure F2 et supérieure F1 de la pièce mécanique 22.

Par ailleurs, le bout des branches latérales 54 des première 51 et deuxième 52 extrémités de la protection 50 est échancré, présentant ainsi une forme concave 54'. De ce fait, les première 51 et deuxième 52 extrémités de la protection 50 épousent parfaitement la forme de l'axe 222 servant à fixer la pièce mécanique comme décrit précédemment. La figure 5 présente une vue de dessus de la protection 50. Les deux branches latérales 54 d'une même extrémité de la protection décrivent un champ angulaire f3 compris entre 5 et 15 , de préférence 10 , ce qui n'est pas le cas des branches latérales 224 d'une même extrémité de la pièce mécanique à protéger. Cette caractéristique technique contribue activement au bon positionnement de la protection 5 en utilisation en plaquant les branches latérales 54 de la protection contre les branches latérales 224 de la pièce mécanique 22.

La figure 6 présente une vue de côté de la protection 50, et plus particulièrement de la première extrémité 51 de cette protection. Cette première 51 extrémité comporte un rebord 58 sur les parties haute 56 et basse 57 des branches latérales 54. Il en va d'ailleurs de même pour la deuxième extrémité 52 dans la variante décrite par la figure 4. Une fois la protection 50 disposée sur la pièce mécanique 22, ces rebords 58 sont plaqués contre les faces supérieure F1 et inférieure F2 de la pièce mécanique 22, contribuant ainsi au maintien en position de la protection 50. De plus, ces rebords sont aussi utiles puisqu'ils contribuent au raidissement de la protection 50 limitant le risque de déformations de celle-ci sous de fortes sollicitations.

En outre, les parois de fond 53 des première 51 et deuxième 52 extrémités de la protection comporte avantageusement un évidement 59. Néanmoins, sous l'effet de la tension exercée par la bande de liaison 55, une légère déflexion de la paroi du fond 53 de la protection 50 est envisageable, cette déflexion étant illustrée par des flèches F sur la figure 7. Pour éviter de façon radicale ce phénomène, l'évidement 59 est alors muni d'une renfort 60, avantageusement situé sensiblement au niveau du milieu de l'évidement 59.

Par conséquent, une fois mise en place par un opérateur, la protection 50 est parfaitement agencée contre la pièce mécanique du fait, d'une part, des interférences de forme liées à la présence de la bande de liaison ainsi qu'au champ angulaire décrit par les branches latérales 54 de la protection 50 et, d'autre part, de la présence de rebords 58 sur les première 51 et une deuxième 52 extrémités de la protection 20. En effet, ces première 51 et deuxième 52 extrémités sont alors maintenues fermement à l'intérieur des première EX1 et deuxième EX2 extrémités de la pièce mécanique 22.

Enfin, la protection 50 est réalisée en un matériau de type élastomère et plus particulièrement en polyuréthane d'une dureté comprise entre 70 et 90 shore, de préférence 80 shore. En effet, ce matériau permet de répondre aux divers problèmes à résoudre en étant suffisamment souple pour autoriser la mise place de la protection 50 sur la pièce mécanique 22, tout en présentant la dureté minimale requise pour protéger la pièce mécanique 22 d'une pluralité de chocs. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien qu'un mode de réalisation ait été décrit, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. II est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Protection (50) antichoc d'une pièce mécanique (22) d'un giravion, ladite pièce mécanique (22) comportant une partie centrale (221) ainsi qu'une première (EX1) et une deuxième (EX2) extrémités en forme de U ayant chacune une paroi de fond (225) et deux branches latérales (224), lesdites parois de fond (225) de chaque extrémité (EX1, EX2) de ladite pièce mécanique (22) étant parallèles entre elles et solidaires de la partie centrale (221), caractérisé en ce que ladite protection (50) est munie d'une première (51) et d'une deuxième (52) extrémités en forme de U respectivement maintenues à l'intérieur des première (EX1) et deuxième (EX2) extrémités de ladite pièce mécanique (22) par interférence de forme, lesdites première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50) ayant chacune une paroi de fond (53) et deux branches latérales (54).

2. Protection antichoc selon la revendication 1, caractérisé en ce que, un compas (20, 30) d'un rotor de giravion étant pourvu d'un bras primaire (22), ladite pièce mécanique est ledit bras primaire (22).

3. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50) sont reliées par une bande de liaison (55) qui assure une tension entre lesdites première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50).

4. Protection antichoc selon la revendication 3, 15 caractérisé en ce que la largeur de ladite bande de liaison (55) est inférieure à la largeur de la partie centrale (221) de ladite pièce mécanique (22).

5. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que ladite bande de liaison (55) comporte un ruban supérieur (551) et un ruban inférieur (552), ledit ruban supérieur (551) reliant la partie haute (56) des première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50), ledit ruban inférieur (552) reliant la partie basse (57) des première (51) et deuxième (52) extrémités de ladite protection (50).

6. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites deux branches latérales (54) d'une même extrémité (51, 52) de ladite protection (50) décrivent un champ angulaire ([3) compris entre 5 et 15 .

7. Protection antichoc selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit champ angulaire ([3) est de l'ordre de 10 .

8. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bout de chaque branche latérale (54) d'au moins une extrémité (51, 52) de ladite protection (50) est échancré.

9. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que ladite première extrémité (51) de ladite protection (50) comporte un rebord (58).

10. Protection antichoc l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite deuxième extrémité (52) de ladite protection (50) comporte un rebord (58).

11. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi de fond (53) de la première extrémité (51) de ladite protection (50) est munie d'un évidemment (59).

12. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (53) de la deuxième extrémité (52) de ladite protection (50) est munie d'un évidemment (59).

13. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que ledit évidemment (59) comporte un renfort (60).

14. Protection antichoc selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite protection (50) est en polyuréthane d'une dureté comprise entre 70 et 90 shore.

15. Protection antichoc selon la revendication 14,caractérisé en ce que ladite dureté vaut 80 shore.