BE852353A - Perfectionnement aux bielles de commande et de transmission d'efforts - Google Patents

Description

  Perfectionnement aux bielles de commande et de transmission d' efforts. 

  
se prolonge vers le centre de la bielle par une jupe cylindrique ou conique contre laquelle vient s'appuyer et se serrer la partie cylindrique du corps de bielle, cette jupe étant aménagée pour présenter une certaine flexibilité radiale. Elle peut à cet effet comporter des échancrures réparties sur son extrémité libre.

  
En outre, de préférence elle va en s'amincissant vers cette extrémité.

  
Cette flexibilité de la jupe lui permet de céder radialement sous l'action des déformations du corps de bielle qui s'appuie sur elle et d'éviter des contraintes trop brutales de ce corps.

  
Cette même flexibilité permet de procéder à un frettage extérieur du corps de bielle sans entraîner de désorganisation du composite fibreux dans la zone des embouts. On améliore ainsi la résistance à l'impact des projectiles dont l'effet est alors limité à une simple perforation.

  
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.

  
La figure 1 est une vue représentant, partie en élévation et partie en coupe axiale, une bielle de commande selon l'invention.

  
Les figures 2 et 3 montrent en élévation, respectivement une des pièces métalliques d'extrémité et le mandrin de réalisation de la bielle.

  
La figure 4 montre à plus grande échelle et à titre d'exemple un tronçon d'un ruban de fibres enrobées, utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 1 dans une phase de la fabrication. La figure 6 du dessin représente,un autre mode de réalisation . Sur cette figure, l'un des embouts est représenté moitié en coupe axiale et moitié en élévation.

  
La forme générale de la bielle de commande se voit clairement sur la figure 1. Elle comporte un corps tubulaire

  
1 se terminant à chacune de ses extrémités par une partie tronconique 2 en bout de laquelle doit être fixée la pièce en L'invention concerne les bielles de commande et de transmission d'efforts utilisables en particulier, maie non exclusivement, dans la constructicn aéronautique.

  
Comme on le sait, les organes mobiles d'un avion moderne, que ce soit les organes de direction et de profondeur ou. les parties mobiles d'une tuyère propulsive à configuration variable, sont commandés généralement par des vérins hydrauliques, dont la partie mobile est reliée par une bielle à l'organe à commander.

  
Les bielles sont généralement constituées par un tube métallique de diamètre suffisant pour assurer la résistance aux efforts avec une épaisseur de métal modérée, ce tube se terminant aux extrémités par des parties coniques qui servent à la fixation des pièces d'articulation de la bielle et ont une épaisseur progressivement croissante vers le diamètre le plus petit pour tenir compte des efforts.

  
D'autre part, l'apparition sur le marché de fibres particulières ayant des résistances élevées pour un poids minime, telles que les fibres de carbone, les fibres de bore, les fibres de certaines polyamides, les fibres de verre, etc.,

  
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réalisées avec de telles fibres. Ces fibres sont utilisées sous forme de rubans comprenant des fibres parallèles enrobées de résine synthétique non encore polymérisée, en particulier d'une résine époxy.

  
Les Demanderesses se sont posé le problème de réaliser des bielles avec de telles fibres. Ce problème présente une difficulté particulière pour ce qui est de la fixation des pièces d'extrémité devant assurer l'articulation de la bielle, ces pièces devant être en effet liées au corps en fibres, de manière à assurer une bonne transmission des efforts, tant en traction qu'en compression.

  
Conformément à l'une des particularités de l'invention,

  
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bres de la bielle est serrée par un frettage contre une portée tronconique de même forme prévue sur un embout métallique engagé à l'intérieur de ladite extrémité et présentant les taraudages ou autres usinages nécessaires pour le montage et le réglage des équipements d'extrémité de la bielle.

  
Il est avantageux que chacun des embouts métalliques forme d'oeil (non représentée) destinée à constituer l'articulation de la bielle ou autre équipement d'extrémité.

  
Selon l'invention, pour fabriquer cette bielles on procède comme suit, selon un exemple de réalisation.

  
On prend un mandrin 5 ayant la même forme générale que la bielle, mais réalisé de manière telle qu'après conformation

  
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drin, malgré les formes tronconiques des extrémités de la bielle. Divers modes de réalisation de mandrins de ce genre sont bien connus de l'homme du métier.

  
On peut utiliser par exemple un mandrin en plusieurs pièces dont les surfaces de séparation sont parallèles à l'axe de la bielle, de sorte qu'après enlèvement de la partie centrale, de dimension transversale assez petite pour être retirée par les extrémités, les autres parties puissent également être enlevées, Le mandrin peut être aussi en sable aggloméré facile-

  
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liquide neutre ou une matière thermofusible.

  
Le mandrin comporte à chacune de ses extrémités une portée tronconique 4 un peu en retrait, à la suite d'un res-

  
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drin, on emmanche l'embout tubulaire métallique 6 que la figure 1 montre en coupe et la figure 2 en élévation.

  
Cette pièce d'embout 6 comporte une partie cylindrique taraudée pour recevoir l'oeil d'articulation de la bielle

  
ou autre équipement d'extrémité non figuré, un collet 8 en saillie et une partie tronconique 9 qui vient épouser exactement la portée 4 du mandrin. L'épaisseur en bout de cette partie 9 est égale à la hauteur du ressaut 5, de manière que la surface externe de la partie tronconique 9 prolonge celle du mandrin, Cette surface externe est munie d'ondulations ou de stries 10 de révolution autour de l'axe de la pièce,

  
Le mandrin étant ainsi équipé des deux pièces termi-

  
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fibres choisies enrobées dans de la résine époxy non encore polymérisée, ces rubans étant ainsi légèrement poisseux. Dans ces rubans, le* fibres peuvent être parallèles ou disposées, autrement, par exemple en. tresse. Le nombre des fibres est va-

  
 <EMI ID=7.1>  mandrin parallèlement à ses génératrices, de manière que les.

  
 <EMI ID=8.1> 

  
la largeur du recouvrement allant naturellement en augmentant

  
grande

  
sur les extrémités tronconiques du mandrin entre la/base et la petite base des troncs de cône. La longueur des rubans est telle qu'il subsiste un certain intervalle 11 entre leurs extrémités et les collets 8 des pièces métalliques terminales 6.

  
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superpose une deuxième couche de ruban enroulé cette fois en hélice de bout en bout de la première couche, puis une troisième coucha parallèle aux génératrices comme la première, puis une quatrième couche en hélice, mais en sens inverse de la seconde couche et ainsi de suite. 

  
Cette succession des couches peut être largement modifiée.

  
On peut notamment modifier l'orientation des couches successives, ou encore prévoir pilleurs ;ouches superposées de même orientation et éventuellement des couches de fibres

  
de natures différentes.

  
On remarque que la variation de la largeur des recouvrements sur les extrémités tronooniques du mandrin a pour effet d'engendrer une augmentation progressive de l'épaisseur sur ces extrémités entre la grande base et la petite base des troncs de cône, ce qui est favorable à la tenue mécanique de la bielle.

  
Ensuite, à chacune des extrémités, on serre l'ensemble des couches sur la pièce d'embout métallique 6 assez fortement pour que les couches viennent épouser les ondulations ou les' stries 10. Ce serrage se fait par enroulement de fibres 12 semblables à celles qui ont déjà été indiquées, avec utilisation éventuelle d'anneaux métalliques, le tout constituant

  
un frettage.

  
On place alors l'ensemble dans un four pour polymériser la résine qui devient rigide autour des fibres qu'elle enrobe, après quoi on élimine le mandrin.

  
On obtient ainsi une bielle légère et de bonneéqualités de résistance. La transmission des efforts entre les embouts métalliques 6 et le corps 1 en fibres est parfaitenent assurée. En effet, en traction, la forme tronconique ainsi que les ondulations ou les stries de la partie 9 des embouts 6 et le frettage des extrémités surépaissies 2 de même forme du corps de bielle sur cette partie empêchent tout glissement et tout travail en traction du collage entre la pièce 6 et l'extrémité 2 du corps de bielle. D'autre part, en compression, chaque embout 6 pousse par son collet 8 le bloc de frettage et l'ex-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
efforts tangentiels sont transmis à la portion du corps de bielle serrée entre cet embout et le bloc de frettage, le collage travaillant aussi en compression entre la frette et la partie 2 de la bielle.

  
Dans le mode de réalisation de la figure 6 qui est le mode de réalisation préféré, chacun des embouts métalliques 6 se prolonge vers l'intérieur du corps de bielle, dans la partie cylindrique de ce corps, par une jupe 15 dont la surface externe est cylindrique ou conique. Cette jupe est munie sur son bord libre d'éohancrures en festons 16 réparties sur sa

  
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une certaine flexibilité radiale.

  
Dans le même but, la jupe va en s'amincissant vers son bord libre, sa surface interne étant ainsi conique.

  
La forme de la jupe dans la partie cylindrique du corps de bielle et la flexibilité radiale susdéfinies font que, d'une part, le corps de la bielle est bien supporté sur l'embout et que, d'autre part, les petites variations d'épaisseur du corps de bielle en dilatation ou contraction qui peuvent se produire dans la transmission d'efforts de compression ou de traction, sont encaissées par des déformations élastiques de la jupe 15, sans que le corps de bielle soit soumis à des contraintes locales trop brutales.

  
Naturellement, le mandrin décrit en regard de la figure

  
3 est modifié pour tenir compte de la nouvelle forme des embouts,

  
On remarque aussi.sur le dessin/autre différence avec

  
la bielle décrite en regard de la figure 1. 

  
Au lieu de s'arrêter un peu avant le collet 8 terminant chacun des embouts, la structure fibreuse constituant le corps de bielle est prolongée et repliée contre la face interne du collet, comme on le voit en 8a, de sorte que le frettage 12 serre la structure fibreuse à la fois contre la portée tronoonique 9 et contre le collet 8. D'expérience a montré qu'on obtient encore de cette façon une liaison plus efficace entre chaque embout et le corps de bielle.

  
Sur le dessin on voit aussi en 17 un frettage extérieur obtenu par enroulement serré pas à pas d'une bande de fibres préimprégnée. Ce frettage améliore la résistance aux effets de perforation des projectiles.

  
H- va de soi que les modes de réalisation décrits, n'ont été donnés qu'à titre d'exemple et qu'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. 

REVENDICATIONS

  
1. Bielle de commande et de transmission d'efforts à corps tubulaire comprenant des extrémités tronconiques adaptées pour recevoir les équipements d'extrémité de la bielle, caractérisée en ce que ledit corps est constitué par des fibres à haute résistance agglomérées par une résine synthétique polymérisée et en ce que chacune des extrémités tronconiques dudit corps entoure un embout métallique destiné à recevoir l'articulation et comportant une portée tronconique de même forme

  
sur laquelle l'extrémité du corps est serrée par un frettage.

Claims (1)

1. 2. Bielle selon la revendication 1, caractérisée en

   ce que le corps est formé de plusieurs couches croisées de rubans de fibres enrobées dans une résine synthétique.

   3. Bielle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les couches ont un recouvrement qui, sur les extrémités tronconiques, va en croissant vers les petites bases.,

   de sorte que l'épaisseur de ces extrémités augmente progressivement.

   4. Bielle selon la revendication 3, caractérisée en ce que le nombre de fibres travaillantes reste constant de bout

   en bout du corps.

   5. Bielle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la portée des embouts métalliques est munie d'ondulations ou de stries.

   6. Bielle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque enbout comporte un collet ou partie

   en saillie qui, dans le travail de la bielle en compression; pousse sur l'extrémité du corps fibreux et sur le bloc de frettage.

   7. Bielle selon la revendication 6, caractérisée en ce que le collet est séparé de l'extrémité du corps fibreux par

   du/bloc

   un intervalle rempli par une partie/de frettage.

   8. Bielle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des embouts métalliques constituant les extrémités de la bielle est prolongé quelque peu

   vers le centre de la bielle par une jupe cylindrique eu conique contre laquelle vient s'appuyer et se serrer la partie oylindrique du corps de bielle, cette jupe étant aménagée pour présenter une certaine flexibilité radiale. 9.Bielle selon la revendication 8, caractérisée en ce que la jupe comporte des échancrures réparties sur son extrémité libre.

   10. Bielle selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que la jupe va en s'amincissant vers son extrémité libre.

   11. Bielle selon l'une des revendications 1 à 6 et <EMI ID=12.1>

   tuant le corps de bielle est prolongée et repliée contre la face interne du collet de chacun des embouts, de sorte que le frettage terminal serre la structure fibreuse à la fois contre la portée tronconique de l'embout et contre son collet.

   12. Bielle selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle reçoit un frettage supplémentaire extérieur au moyen d'une bande enroulée serrée pas à pas sur le corps de bielle et sur les embouts.