WO2012035245A1 - Procédé de mesure d'efforts dans des jonctions en environnement haute température et axe instrumenté de mise en oeuvre, en particulier pour attache arrière de turboréacteur d'aéronef - Google Patents

Procédé de mesure d'efforts dans des jonctions en environnement haute température et axe instrumenté de mise en oeuvre, en particulier pour attache arrière de turboréacteur d'aéronef Download PDF

Info

Publication number
WO2012035245A1
WO2012035245A1 PCT/FR2011/052081 FR2011052081W WO2012035245A1 WO 2012035245 A1 WO2012035245 A1 WO 2012035245A1 FR 2011052081 W FR2011052081 W FR 2011052081W WO 2012035245 A1 WO2012035245 A1 WO 2012035245A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tongues
instrumented
transit
forces
contact
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/052081
Other languages
English (en)
Inventor
Hervé Magnin
Géraldine HACHE
Original Assignee
Airbus Operations Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations Sas filed Critical Airbus Operations Sas
Priority to US13/822,682 priority Critical patent/US9151697B2/en
Priority to CN2011800547361A priority patent/CN103328945A/zh
Publication of WO2012035245A1 publication Critical patent/WO2012035245A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
    • G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2218—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2218—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction
    • G01L1/2225—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction the direction being perpendicular to the central axis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0004—Force transducers adapted for mounting in a bore of the force receiving structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04—Suspension or damping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D2045/0085—Devices for aircraft health monitoring, e.g. monitoring flutter or vibration

Definitions

  • the invention relates to a method of measuring the forces in junctions between mechanical structures located in a high temperature environment, and an instrumented axis for the implementation of this measure.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to aircraft engine turbojet rear suspension fasteners.
  • the invention is precisely to provide an instrumentation for measuring the forces passing through the mechanical joints, particularly the engine rear fasteners, to better assess the dimensions and masses without harming their mechanical properties of a load transfer. secured.
  • the invention proposes to introduce into the transit zones forces an instrumented piece of shape favoring the flexion measurement and its implantation. More specifically, the subject of the present invention is a method for measuring the transit of forces in junctions of mechanical structures located in a high-temperature environment. The method consists in producing a part having portions able to come into contact with stress transit zones and multiple intermediate portions extending longitudinally without contact with the zone between the contact parts, and instrumenting the intermediate portions in extensometric measurement.
  • the non-"contacting" portions of the part facilitates their instrumentation because of their accessibility.
  • the measurement of the bending is performed by electrical connection on the non-contacting intermediate portions.
  • the invention also relates to an instrumentalised hollow axis for implementing the force measurement method above.
  • the hollow axis may constitute a zone of transit of forces in a junction between two mechanical structures. It is in a form adapted to be introduced into collinear openings of the frames of the junction.
  • the hollow shaft comprises a longitudinal housing in which is introduced an insert composed of at least one central support in tight contact with the inner wall of the shaft and connected, on each side, to a counterweight also in close contact, by means of intermediate of multiple tongues extending longitudinally out of contact with said inner wall.
  • High temperature gauges are soldered to the tongues, supplied and electrically connected to the terminals of at least one electrical balancing bridge capable of measuring a variation of electrical resistance corresponding to the bending deformation of the tongues.
  • the tongues extend in grooves formed in the weights, the tongues and the weights are machining of the same piece.
  • a rear attachment consists of connection screeds joined together, particularly via connecting rods.
  • Intermediate clevises and links are frames having colinear openings in which connecting hollow pins are instrumented according to the above features. By these axes pass all the efforts of the rear engine attachment.
  • the instrumentation of the hollow shafts rear engine attachment is advantageously implemented by inserts of the type described above comprising a central support and two end weights coupled to the central support via four tabs by flyweight.
  • FIG. 2 a perspective view of a rear engine attachment to equip instrumented axes according to the invention
  • FIG. 3 a schematic sectional view of a hollow shaft equipped with an instrumented insert and introduced into a link between clevises of a rear engine attachment
  • FIG. 4 is a perspective view of an example of an instrumented insert that can be introduced into the hollow shaft of FIG.
  • a turbojet engine As illustrated by the side view of FIG. 1, a turbojet engine
  • motor consists of an air inlet sleeve
  • crankcase grouping several casings - of substantially smaller diameters - housing the stages of compression, combustion, expansion in the turbines and ejection in the nozzles, generally of revolution about an axis X'X.
  • this support is a rigid mast 200 of elongated shape, on which the attachment of the motor 100 is effected by means of intermediate fasteners extending in a plane substantially perpendicular to the structural housings and the mast: a fastener 210 on the upstream housing 1 10 and a rear attachment 220 in connection with the crankcase 120 at the ejection housing.
  • thrust link rods 300 generally connect the hub 1 1 1 of the front casing 1 10 to the rear attachment 220 via a spreader 40.
  • the rear attachment 220 comprises connecting clevis motor 100 and the mast 200.
  • Connecting rods 20 form intermediate joints between the yokes. These rods work in traction in vertical planes perpendicular to the axis of rotation X'X of the engine.
  • the upper part of the fastener 220 is formed of two parallel connecting yokes for the mast, 25 and 26, and its lower part is formed of two parallel base yokes, 27 and 28, of curvature adapted to the crankcase.
  • the yokes 25 and 26 on the one hand, 27 and 28 on the other hand, are respectively joined together, directly or via the intermediate rods 20, through the collinear circular openings 30.
  • the junctions are made by hollow pins still called “hollow axes” crossing these openings. These axes are instrumented according to the method of the invention to measure all the forces passing through these junction areas, and only these areas, from the engine to the wing.
  • FIG. 3 illustrates an example of an instrumented hollow axis 1 of axis of symmetry A'A for carrying out measurements of forces in a junction zone of a rear engine attachment.
  • the hollow shaft 1 is introduced into the aligned cylindrical openings 30 of the rod 20 and yokes 25 and 26 to join these three parts (see also Figure 2).
  • the hollow shaft 1 is instrumented by mounting an insert 2 in its longitudinal inner housing 10.
  • the insert and the hollow shaft are constituted by a steel-based alloy in the example.
  • the insert is composed of a central support 21 in close contact with the cylindrical inner wall 1 i of the axis 1 and coupled on each side to a counterweight 31 and 32, also in close contact with the wall 1 i.
  • the end faces 3 of the weights are welded (welds 33) to the laser to the inner wall 1 i.
  • the central support 21 is connected to the weights 31 and 32 by tabs 41, 43, 45, 47, only four of these tongues being visible in the figure.
  • the tongues are mounted off contact with the inner wall 1 i of the axis, so that spaces "E" are created between the tabs and this wall.
  • High temperature strain gauges 51, 53, 55 and 57 visible in the figure - for example able to withstand temperatures of 450 ° or above - are welded to the tongues 41 to 47, respectively. Electrical equipment is shown in the following figure. Thanks to the free spaces E created by the presence of tabs off contact, the insert and therefore the axis could be instrumented without inconvenience.
  • the insert has eight tabs and eight gauges, as shown in the perspective view of Figure 4 which will now serve as a reference to the description below.
  • the central support 21 is formed on a cylindrical support 29, itself central, on which two groups of four tabs 41 to 44 and 45 to 48 are welded.
  • the tongues extend to the end faces 3 of the weights 31 and 32 in grooves 6 formed in these weights.
  • the tongues and the weights are machining of the same part and the tongues are welded to the central support.
  • the assembly weight - tongues - support can also be machined from the same part.
  • Electric wires 71 feed the high temperature gauges 51 to 58, welded to the tongues 41 to 48.
  • Current return electrical son 72 gauges are connected to the terminals of two external electrical balancing bridges (not shown). Strain gauges, 51 to 54 and 55 to 58, are soldered on the tabs.
  • the four gauges of each of the groups of tongues, located on either side of the central support 21 (that is to say between the central support 21 and the same weight 31 or 32), are mounted at all four terminals of a bridge type bridge Wheatstone. Each bridge measures the variations in electrical resistance of the gauges, corresponding to the bending deformation of the tongues. The measurement of the values obtained makes it possible to determine the bending deformation of the axis in its central shear plane.
  • the invention is not limited to the embodiments described and shown. It is for example possible to provide weights and a central support of appropriate shape to the stress zones: spherical, parallelepipedic, polygonal section, etc. In addition, the number and shape of the tongues may also be appropriate to the area.
  • the invention applies to any mechanical connection or assembly between structures between which forces of stress or load are exerted: pylons, cranes, chassis, etc.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

L'invention vise à réaliser une instrumentation permettant de mesurer les efforts qui traversent des jonctions mécaniques entre deux structures mécaniques, pour évaluer au mieux les dimensions et masses sans nuire à leurs propriétés mécaniques d'un transfert de charge sécurisé. A cette fin, l'invention propose d'introduire dans les zones de transit des efforts une pièce instrumentée de forme favorisant la mesure de cisaillement et son implantation. Dans un mode de réalisation, une zone de transit d'efforts est constituée par un axe creux instrumentalisé qui se présente sous une forme cylindrique (1 ) apte à s'introduire dans des ouvertures (30) colinéaires des montures (20, 25, 26). Il comporte un logement longitudinal (10) dans lequel est introduit un insert (2) composé d'un appui central (21 ) en contact serré avec la paroi interne (1 i) de l'axe (1 ) et relié, de chaque côté, à une masselotte (31, 32) également en contact serré, par l'intermédiaire de languettes multiples (41 à 44) hors contact avec ladite paroi interne (1 i). Des jauges hautes températures (51, 53, 55, 57) sont soudées aux languettes (41 à 44), pour mesurer une variation de résistance électrique correspondant à la déformation en flexion des languettes (41 à 44).

Description

PROCÉDÉ DE MESURE D'EFFORTS DANS DES JONCTIONS EN ENVIRONNEMENT HAUTE TEMPÉRATURE ET AXE INSTRUMENTÉ DE MISE EN ŒUVRE, EN PARTICULIER POUR ATTACHE ARRIERE DE TURBORÉACTEUR D'AÉRONEF
DOMAINE TECHNIQUE
[0001]L'invention concerne un procédé de mesure des efforts dans des jonctions entre des structures mécaniques situées dans un environnement haute température, ainsi qu'un axe instrumenté permettant la mise en œuvre de cette mesure. L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux attaches arrière de suspension de turboréacteur d'aéronef.
[0002] La connaissance de l'intensité et de la direction des efforts de cisaillement, traversant une jonction entre des structures mécaniques qui travaillent en force, permet d'optimiser la dimension des pièces de jonction ainsi que la fréquence de contrôle de ces pièces. En général, les efforts traversent la jonction dans des zones particulières par lesquelles ils transitent, par exemple des liaisons à goupilles creuses ou « axes creux » entre les pièces de la jonction. La mesure des efforts s'opère alors dans ces zones.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0003] Une mesure suffisamment précise et sûre des efforts permet de dimensionner ces pièces au plus juste, donc de diminuer la masse de cette jonction, et de diminuer la fréquence des maintenances et révisions qui s'y rattachent.
[0004]Or, ces efforts sont estimés actuellement par le calcul et sont largement surévalués du fait de l'incertitude concernant les valeurs obtenues. Afin de diminuer les marges surévaluées - en dimension et donc en masse - lors des conceptions mécaniques, une mesure des efforts en cisaillement peut être entreprise à l'aide de jauges de contrainte aptes à instrumenter les zones de transit de ces efforts. Par exemple, des mesures d'efforts lors d'essais en vol permettraient d'optimiser les dimensions des attaches arrière d'aéronefs. [0005]Cependant, dans le type d'application souhaité, des jauges de contraintes souples, collées sur barreau métallique, ne sont pas utilisables. En effet, afin d'obtenir des mesures reproductibles dans les zones de liaison à axes creux, il serait nécessaire d'usiner des gorges dans les axes au niveau des liaisons entre les pièces formant la jonction, pour réaliser un champ de contrainte uniforme au niveau des jauges. Or cette nécessité est incompatible avec une tenue en fatigue suffisante de l'axe.
[0006] De plus, les instrumentations actuelles de ces jauges ne permettent pas une utilisation au-delà des températures de l'ordre de 280°C, de telles instrumentations ne résistant pas aux hautes températures, par exemple à 450°C. Ainsi, dans la zone de l'attache moteur arrière, qui atteint les hautes températures du fait de la proximité du carter d'éjection des gaz chauds résiduels et du carter de combustion, toute instrumentation classique est détruite dans les minutes qui suivent la mise en marche du moteur du fait de la chaleur produite. [0007]Certaine jauges de contrainte extensométriques soudées supportent des températures plus élevées, pouvant atteindre les hautes températures. Mais ces jauges ne sont pas davantage applicables du fait de leur encombrement. En effet, elles nécessitent le passage d'outils d'instrumentation de dimensions sensiblement supérieures aux zones de transit d'efforts dans les structures mécaniques visées. En particulier, la forte courbure des axes creux et les dimensions réduites de l'intérieur de l'axe, ne permettent pas d'instrumenter ces axes.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0008] L'invention vise précisément à réaliser une instrumentation permettant de mesurer les efforts qui traversent les jonctions mécaniques, en particulier les attaches arrière moteurs, pour évaluer au mieux les dimensions et masses sans nuire à leurs propriétés mécaniques d'un transfert de charge sécurisé. A cette fin, l'invention propose d'introduire dans les zones de transit des efforts une pièce instrumentée de forme favorisant la mesure de flexion et son implantation. [0009] Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de mesure de transit d'efforts dans des jonctions de structures mécaniques situées dans un environnement à haute température. Le procédé consiste à réaliser une pièce présentant des parties aptes à venir en contact de zones de transit d'efforts et des portions intermédiaires multiples s'étendant longitudinalement sans contact avec la zone entre les parties de contact, à instrumenter les portions intermédiaires en mesure extensométrique, à introduire la pièce instrumentée dans une zone de transit d'efforts pour établir un contact multiple avec la pièce et un appui central, de sorte qu'une flexion de cette zone induise une flexion des portions intermédiaires de la pièce, et à mesurer la déformation en flexion de la zone dans des plans de cisaillement à partir des variations de longueur des portions intermédiaires par l'instrumentation de la pièce.
[0010] Avantageusement, les portions non « contactantes » de la pièce facilite leur instrumentation du fait de leur accessibilité. La mesure de la flexion est effectuée par liaison électrique sur les portions intermédiaires non contactantes.
[0011]L'invention se rapporte également à un axe creux instrumentalisé de mise en œuvre du procédé de mesure d'efforts ci-dessus. L'axe creux peut constituer une zone de transit d'efforts dans une jonction entre deux structures mécaniques. Il se présente sous une forme apte à s'introduire dans des ouvertures colinéaires des montures de la jonction. L'axe creux comporte un logement longitudinal dans lequel est introduit un insert composé d'au moins un appui central en contact serré avec la paroi interne de l'axe et relié, de chaque côté, à une masselotte également en contact serré, par l'intermédiaire de languettes multiples s'étendant longitudinalement hors contact avec la dite paroi interne. Des jauges hautes températures sont soudées aux languettes, alimentées et connectées électriquement aux bornes d'au moins un pont d'équilibrage électrique apte à mesurer une variation de résistance électrique correspondant à la déformation en flexion des languettes. [0012]Dans des formes de réalisation particulières, les languettes se prolongent dans des rainures pratiquées dans les masselottes, les languettes et les masselottes sont d'usinage d'une même pièce.
[0013] L'invention s'applique en particulier aux attaches arrière de suspension de turboréacteur d'aéronef entre un mât et un carter moteur. Une attache arrière se compose de chapes de raccordement jointes entre elles en particulier via des biellettes de liaison. Les chapes et les biellettes intermédiaires constituent des montures présentant des ouvertures colinéaires dans lesquelles des axes creux de liaison sont instrumentés conformément aux caractéristiques ci-dessus. Par ces axes passent tous les efforts de l'attache arrière moteur.
[0014]Dans cette application, la mesure des efforts ne peut être déportée du fait des nombreux chemins que prennent les efforts après leur passage par ces axes. De plus, toute modification structurelle des axes ou des chapes de raccordement n'est pas envisageable du fait de la criticité mécanique de ces pièces. L'ensemble des mesures de déformation en flexion va permettre de caractériser la mesure des efforts traversant l'attache arrière examinée.
[0015] L'instrumentation des axes creux d'attache arrière moteur est avantageusement mise en œuvre par des inserts du type décrit ci-dessus comportant un support central et deux masselottes d'extrémité couplées au support central via quatre languettes par masselotte.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0016] D'autres aspects, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se rapporte à des exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux figures annexées. Ces figures représentent, respectivement :
- la figure 1 , une vue latérale d'une suspension de moteur de turboréacteur ;
- la figure 2, une vue perspective d'une attache arrière moteur à équiper d'axes instrumentés selon l'invention ; - la figure 3, une vue en coupe schématisée d'un axe creux équipé d'un insert instrumenté et introduit dans une liaison entre chapes d'une attache arrière moteur, et
- la figure 4, une vue en perspective d'un exemple d'insert instrumenté pouvant être introduit dans l'axe creux de la figure 3.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0017]Comme illustré par la vue latérale de la figure 1 , un turboréacteur
100 (ci-après « moteur ») à soufflante se compose d'une manche d'entrée d'air
101 couplée à un carter amont 1 10 de grand diamètre logeant la soufflante, ce carter étant suivi d'un carter aval de générateur de puissance 120, ci-après
« carter moteur », regroupant plusieurs carters - de diamètres sensiblement inférieurs - abritant les étages de compression, de combustion, de détente dans les turbines et d'éjection dans les tuyères, en général de révolution autour d'un axe X'X. [0018] Une suspension du moteur 100 sous aile permet de transférer la charge du moteur à la voilure de l'aéronef par une structure support intermédiaire appropriée. Classiquement, ce support est un mât rigide 200 de forme allongée, sur lequel l'accrochage du moteur 100 s'effectue à l'aide d'attaches intermédiaires s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire aux carters structuraux et au mât : une attache 210 sur le carter amont 1 10 et une attache arrière 220 en liaison avec le carter moteur 120, au niveau du carter d'éjection. De plus, des bielles de transmission en poussée 300 relient en général le moyeu 1 1 1 du carter avant 1 10 à l'attache arrière 220 via un palonnier 40.
[0019]De telles suspensions permettent de gérer différents types d'efforts qui les traversent : charges verticales (poids du moteur), axiales (poussée), latérales (tremblement des ailes) et de torsions (induites par la rotation du moteur ou par la perte de pale de turbine). Ces suspensions doivent pouvoir également s'adapter aux dilatations et contractions thermiques du moteur. Ces variations thermiques induisent un changement non négligeable dans la direction des efforts agissant sur les suspensions. [0020]Comnne illustré plus précisément en figure 2, l'attache arrière 220 comporte des chapes de raccordement au moteur 100 et au mât 200. Des biellettes de liaison 20 forment des articulations intermédiaires entre les chapes. Ces biellettes travaillent en traction dans des plans verticaux perpendiculaires à l'axe de rotation X'X du moteur. La partie supérieure de l'attache 220 est formée de deux chapes parallèles de raccordement au mât, 25 et 26, et sa partie inférieure est formée de deux chapes d'embase parallèles, 27 et 28, de courbure adaptée au carter moteur.
[0021]Les chapes 25 et 26 d'une part, 27 et 28 d'autre part, sont jointes respectivement ensemble, directement ou via les biellettes intermédiaires 20, à travers les ouvertures circulaires colinéaires 30. Les jonctions sont réalisées par des goupilles creuses encore appelées « axes creux » traversant ces ouvertures. Ces axes sont instrumentés selon le procédé de l'invention afin de mesurer tous les efforts qui transitent par ces zones de jonction, et seulement ces zones, du moteur vers la voilure.
[0022] La vue en coupe de la figure 3 illustre un exemple d'axe creux instrumenté 1 d'axe de symétrie A'A pour effectuer des mesures d'efforts dans une zone de jonction d'une attache arrière moteur. L'axe creux 1 est introduit dans les ouvertures cylindriques alignées 30 de la biellette 20 et de chapes 25 et 26 pour joindre ces trois pièces (cf. également figure 2).
[0023] L'axe creux 1 est instrumenté en montant un insert 2 dans son logement interne longitudinal 10. L'insert et l'axe creux sont constitués par un alliage à base d'acier dans l'exemple. L'insert est composé d'un appui central 21 en contact serré avec la paroi interne cylindrique 1 i de l'axe 1 et couplé, de chaque côté, à une masselotte 31 et 32, également en contact serré avec la paroi 1 i. Les faces d'extrémité 3 des masselottes sont soudées (soudures 33) au laser à la paroi interne 1 i. L'appui central 21 est relié aux masselottes 31 et 32 par des languettes 41 , 43, 45, 47, seulement quatre de ces languettes étant visibles sur la figure. [0024] Les languettes sont montées hors contact avec la paroi interne 1 i de l'axe, de sorte que des espaces « E » sont créés entre les languettes et cette paroi. Des jauges de contrainte extensométriques hautes températures : 51 , 53, 55 et 57 visibles sur la figure - pouvant par exemple résister à des températures de 450° ou au-delà - sont soudées sur les languettes, respectivement 41 à 47. L'équipement électrique est représenté sur la figure suivante. Grâce aux espaces libres E créés par la présence de languettes hors contact, l'insert et donc l'axe ont pu être instrumentés sans inconvénient.
[0025]Les contacts serrés établis entre l'appui central 21 , les masselottes 31 et 32 d'une part, et la paroi interne 1 i de l'axe creux 1 d'autre part, induisent une flexion de l'insert 2 lorsque l'axe 1 fléchit sous les efforts traversant les chapes et la biellette. Lors de cette flexion, des languettes du même côté par rapport à l'axe A'A - 41 et 45 ou 43 et 47 - subissent un même allongement ou respectivement une même contraction. La mesure des allongements et contractions des languettes par les jauges de contrainte conduit aux valeurs de flexion que subit l'axe 1 . Il est alors aisé de déterminer les valeurs d'intensité et de direction de la force de cisaillement par un étalonnage préalable.
[0026] De préférence, l'insert possède huit languettes et huit jauges, comme illustrée sur la vue en perspective de la figure 4 qui va maintenant servir de référence à la description ci-après. L'appui central 21 est formé sur un support cylindrique 29, lui-même central, sur lequel deux groupes de quatre languette 41 à 44 et 45 à 48 sont soudées. Les languettes se prolongent jusqu'aux faces d'extrémité 3 des masselottes 31 et 32 dans des rainures 6 formées dans ces masselottes. Avantageusement, les languettes et les masselottes sont d'usinage d'une même pièce et les languettes sont soudées au support central. L'ensemble masselotte - languettes - support peut aussi être usiné d'une même pièce.
[0027] Des fils électriques 71 alimentent les jauges hautes températures 51 à 58, soudées aux languettes 41 à 48. Des fils électriques de retour courant 72 des jauges sont connectés aux bornes de deux ponts d'équilibrage électrique extérieurs (non représentés). Des jauges de contrainte, 51 à 54 et 55 à 58, sont soudées sur les languettes. Les quatre jauges de chacun des groupes de languettes, situé de part et d'autre de l'appui central 21 (c'est-à-dire entre l'appui central 21 et une même masselotte 31 ou 32), sont montées aux quatre bornes d'un pont de type pont de Wheatstone. Chaque pont mesure les variations de résistance électrique des jauges, correspondant à la déformation en flexion des languettes. La mesure des valeurs obtenues permet de déterminer la déformation en flexion de l'axe dans son plan de cisaillement central.
[0028] L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Il est par exemple possible de prévoir des masselottes et un appui central de forme appropriée aux zones d'efforts : sphérique, parallélépipédique, à section polygonale, etc. Par ailleurs, le nombre et la forme des languettes peuvent également être appropriés à la zone. L'invention s'applique à toute liaison mécanique ou assemblage entre des structures entre lesquelles des forces de contrainte ou de charge sont exercées : pylônes, grues, châssis, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de mesure de transit d'efforts dans des jonctions (220) de structures mécaniques (100, 200) situées dans un environnement à haute température, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser une pièce (2) présentant des parties (29, 31 , 32) aptes à venir en contact de zones (1 ) de transit d'efforts et des portions intermédiaires multiples (41 à 48) s'étendant longitudinalement sans contact avec la zone (1 ) entre les parties de contact (29, 31 , 32), à instrumenter les portions intermédiaires (41 à 48) en mesure extensométrique, à introduire la pièce instrumentée (2) dans une zone (1 ) de transit d'efforts pour établir un contact multiple avec la pièce et un appui central (21 ), de sorte qu'une flexion de cette zone (1 ) induise une flexion des portions intermédiaires (41 à 48) de la pièce (2), et à mesurer la déformation en flexion de la zone (1 ) dans des plans de cisaillement (Pc) à partir des variations de longueur des portions intermédiaires (41 à 48) par l'instrumentation (51 à 58) de la pièce.
2. Procédé de mesure de transit d'efforts selon la revendication 1 , dans lequel la mesure de flexion est effectuée par liaison électrique sur les portions intermédiaires non contactantes (41 à 48).
3. Axe creux instrumentalisé de mise en œuvre du procédé de mesure d'efforts selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il peut constituer une zone de transit d'efforts dans une jonction (220) entre deux structures mécaniques (10, 200) et se présente sous une forme apte à s'introduire dans des ouvertures (30) colinéaires des montures (20, 25 à 28) de la jonction, en ce qu'il comporte un logement longitudinal (10) dans lequel est introduit un insert (2) composé d'au moins un appui central (21 ) en contact serré avec la paroi interne (1 i) de l'axe (1 ) et relié, de chaque côté, à une masselotte (31 , 32) également en contact serré, par l'intermédiaire de languettes multiples multiples (41 à 48) s'étendant longitudinalement hors contact avec ladite paroi interne (1 i), et en ce que des jauges hautes températures (51 à 58) sont soudées aux languettes (41 à 48), alimentées et connectées électriquement (71 , 72) aux bornes d'au moins un pont d'équilibrage électrique apte à mesurer une variation de résistance électrique correspondant à la déformation en flexion des languettes (41 à 48).
4. Axe creux instrumenté selon la revendication précédente, dans lequel les languettes (41 à 48) se prolongent dans des rainures (61 à 68) pratiquées dans les masselottes (31 , 32).
5. Axe creux instrumenté selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel les languettes (41 à 48) et les masselottes (31 , 32) sont d'usinage d'une même pièce.
6. Axe creux instrumenté selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les languettes qui relient un support central (29) pour l'appui central (21 ) à une masselotte (31 , 32) forment deux groupes de quatre languettes (41 à 44 ; 45 à 48), les jauges de contrainte de chacun de ces groupes (51 , 53, 55, 57 ; 52, 54, 56, 58) sont connectées (72) à un pont d'équilibrage électrique.
7. Application du procédé selon la revendication 1 ou 2 aux attaches arrière (220) de suspension de turboréacteur d'aéronef entre un mât (200) et un carter moteur (120), une attache arrière se composant de chapes de raccordement (25, 26 ; 27, 28) jointes entre elles en particulier via des biellettes de liaison (20), les chapes et les biellettes intermédiaires constituent des montures présentant des ouvertures colinéaires (30) dans lesquelles des axes creux de liaison (1 ) sont instrumentés selon l'une quelconque des revendications 3 à 6.
PCT/FR2011/052081 2010-09-14 2011-09-13 Procédé de mesure d'efforts dans des jonctions en environnement haute température et axe instrumenté de mise en oeuvre, en particulier pour attache arrière de turboréacteur d'aéronef WO2012035245A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/822,682 US9151697B2 (en) 2010-09-14 2011-09-13 Method of measuring loadings in joins in a high-temperature environment and instrumented shaft for implementation, in particular for rear attachment of aircraft turbojet
CN2011800547361A CN103328945A (zh) 2010-09-14 2011-09-13 尤其用于飞机涡轮喷气机的后部附件的测量高温环境下连接部内的载荷的方法及用于实施的配备仪器的轴

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1057305 2010-09-14
FR1057305A FR2964737B1 (fr) 2010-09-14 2010-09-14 Procede de mesure d'efforts dans des jonctions en environnement haute temperature et axe instrumente de mise en oeuvre, en particulier pour attache arriere de turboreacteur d'aeronef

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012035245A1 true WO2012035245A1 (fr) 2012-03-22

Family

ID=43836577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/052081 WO2012035245A1 (fr) 2010-09-14 2011-09-13 Procédé de mesure d'efforts dans des jonctions en environnement haute température et axe instrumenté de mise en oeuvre, en particulier pour attache arrière de turboréacteur d'aéronef

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9151697B2 (fr)
CN (1) CN103328945A (fr)
FR (1) FR2964737B1 (fr)
WO (1) WO2012035245A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2743665A1 (fr) * 2012-12-11 2014-06-18 Goodrich Corporation Configuration de capteur de contrainte de cellule de charge circulaire

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201411715D0 (en) * 2014-07-01 2014-08-13 Ftl Subsea Ltd Sensing device
GB2527782B (en) * 2014-07-01 2017-01-18 Flintstone Tech Ltd A connector having an inductive transmission
CN105403335B (zh) * 2014-09-03 2018-05-18 北京强度环境研究所 一种测试火箭连杆装置载荷变化的力传感器
FR3026137B1 (fr) * 2014-09-22 2019-03-15 Safran Aircraft Engines Element pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion
JPWO2016159245A1 (ja) * 2015-03-31 2018-02-01 株式会社ＮｅｊｉＬａｗ 通電路付部材及び通電路のパターニング方法、部材変化計測方法
DE102015106933A1 (de) * 2015-05-04 2016-11-10 Technische Universität Darmstadt Maschinenelement mit einer Sensoreinrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Maschinenelements
US10351224B2 (en) * 2015-09-23 2019-07-16 The Boeing Company External structure mounting system for use with an aircraft
FR3058986B1 (fr) * 2016-11-21 2021-04-16 Airbus Operations Sas Attache arriere d'un moteur d'aeronef comportant des temoins de rupture
JP7416598B2 (ja) * 2019-10-21 2024-01-17 ミネベアミツミ株式会社 荷重検出機構、及びピン型ロードセル
FR3102976B1 (fr) * 2019-11-13 2023-11-24 Safran Aircraft Engines Avion à suspension instrumentée
DE102020119655B4 (de) 2020-07-24 2022-11-03 Core Sensing Gmbh Hohlkörper mit einem zylinderförmigen Innenraumabschnitt und einer Messeinrichtung zur Anordnung in dem Hohlkörper

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433063A (en) * 1964-12-10 1969-03-18 Tno Measuring element for dynamometers
FR2315690A1 (fr) * 1976-01-12 1977-01-21 Poclain Sa Dispositif de mesure d'un couple de basculement et procede de mesure du couple de basculement
EP1053936A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-22 Aerospatiale Airbus Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aeronef
DE102007012157A1 (de) * 2007-03-12 2008-09-18 Brosa Ag Modular aufgebaute Messachse

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0154728B1 (fr) * 1984-03-13 1988-11-02 Yotaro Hatamura Détecteur de charge
DE69232155T2 (de) * 1991-12-27 2002-06-06 Ishida Scale Mfg Co Ltd Wägezelle mit einer Platte mit einer Öffnung und überbrückendem Dehnungssensor
GB0603243D0 (en) * 2006-02-17 2006-03-29 Dage Prec Ind Ltd Shear test device
CN101206148B (zh) * 2007-12-17 2010-08-18 南昌航空大学 一种能准确测量高温应力应变的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3433063A (en) * 1964-12-10 1969-03-18 Tno Measuring element for dynamometers
FR2315690A1 (fr) * 1976-01-12 1977-01-21 Poclain Sa Dispositif de mesure d'un couple de basculement et procede de mesure du couple de basculement
EP1053936A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-22 Aerospatiale Airbus Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aeronef
DE102007012157A1 (de) * 2007-03-12 2008-09-18 Brosa Ag Modular aufgebaute Messachse

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Special Purpose Strain Gages - High-Temperature Weldable Strain Gages", 24 October 2005 (2005-10-24), XP002632720, Retrieved from the Internet <URL:http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/hightem.pdf> [retrieved on 20110413] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2743665A1 (fr) * 2012-12-11 2014-06-18 Goodrich Corporation Configuration de capteur de contrainte de cellule de charge circulaire
US9016134B2 (en) 2012-12-11 2015-04-28 Goodrich Corporation Circular load cell strain sensor configuration

Also Published As

Publication number Publication date
CN103328945A (zh) 2013-09-25
US9151697B2 (en) 2015-10-06
FR2964737A1 (fr) 2012-03-16
US20130305817A1 (en) 2013-11-21
FR2964737B1 (fr) 2013-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012035245A1 (fr) Procédé de mesure d&#39;efforts dans des jonctions en environnement haute température et axe instrumenté de mise en oeuvre, en particulier pour attache arrière de turboréacteur d&#39;aéronef
CA2643614C (fr) Moyen de blocage en rotation d&#39;un axe supportant un organe de suspension de turbomoteur
EP1929140B1 (fr) Attache arrière d&#39;un moteur d&#39;aéronef à deux manilles
CA2585480C (fr) Ensemble connecteur pour aeronef
FR3032180A1 (fr) Ensemble propulsif comportant un turboreacteur et un mat d&#39;accrochage permettant une nouvelle distribution des efforts entre le turboreacteur et la voilure
WO2013128123A1 (fr) Procede pour maintenir une piece d&#39;adaptation sur un carter tubulaire d&#39;un turbomoteur, piece d&#39;adaptation et systeme de maintien correspondants
FR2855496A1 (fr) Suspension arriere de moteur d&#39;avion avec reprise de poussee
EP2735854B1 (fr) Dispositif de mesure de déformation et implantation d&#39;un tel dispositif dans un élément
EP2439140B1 (fr) Attache de type spigot pourvue d&#39;au moins un moyen de mesure de l&#39;effort généré par un moteur d&#39;aéronef
FR2923460A1 (fr) Montage d&#39;un organe de suspension d&#39;un turbomoteur
FR2965796A1 (fr) Suspension d&#39;un moteur a un mat d&#39;aeronef comportant un arceau de suspension
FR2955311A1 (fr) Dispositif d&#39;accrochage d&#39;un turbopropulseur, de preference sous une voilure d&#39;aeronef
EP1939409A1 (fr) Système de raccordement de deux éléments sensiblement tubulaires, carter comprenant un tel système et utilisation de celui-ci
CN103080481B (zh) 包括连接杆的超静定构架
FR2963608A1 (fr) Adaptateur destine a etre interpose entre une structure rigide de mat d&#39;accrochage de turbomoteur d&#39;aeronef et un element de voilure
FR2981048A1 (fr) Pylone d&#39;accrochage pour suspension de moteur d&#39;aeronef, et suspension avec un tel pylone
FR2987347A1 (fr) Piece d&#39;accrochage pour une suspension arriere d&#39;un turbomoteur a un pylone d&#39;aeronef et suspension comprenant une telle piece d&#39;accrochage.
CN102564881B (zh) 钛合金防粘连效果模拟测试装置
EP3158308B1 (fr) Système améliore pour la réalisation d&#39;essais sur un divergent d&#39;engin spatial
WO2014174222A1 (fr) Structure de suspension d&#39;un turbopropulseur a double helices non carenees sur un element structurel d&#39;un aeronef
WO2021104913A1 (fr) Systeme d&#39;attache moteur avant pour un moteur aéronef qui comporte une structure allégée
FR2952614A1 (fr) Poutre de suspension d&#39;un turbomoteur a la structure d&#39;un aeronef, utilisation de la poutre et aeronef
WO2019122634A1 (fr) Dispositif de suspension
FR3005686A1 (fr) Pivot pour pale d&#39;helice de soufflante non carenee
FR3049582A1 (fr) Turbomachine, telle par exemple qu&#39;un turboreacteur ou un turbopropulseur

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11773067

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13822682

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11773067

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1