Hélice, en particulier hélice aérienne, pourvue d'un dispositif pour amortir les vibrations de l'hélice dans la direction de l'axe de rotation de cette dernière. La présente invention se rapporte à une hélice, en particulier à une hélice pourvue d'un dispositif pour amortir les vibrations de l'hélice dans la direction de l'axe de rotation de l'hélice dont le moyeu peut se déplacer axialement sur l'arbre de commande.
Il est connu, dans les hélices aériennes à pales ajustables, de monter le moyeu d'hélice d'une manière coulissable sur l'arbre d'hélice et de tirer profit du mouvement axial que l'hélice peut ainsi exécuter, pour réaliser un ajustage automatique de l'angle d'orientation des pales de l'hélice. Dans certaines installa tions connues établies à cet effet, des masses centrifuges agissent en outre sur les moyens de commande servant au réglage de l'angle d'orientation de pales de l'hélice, l'action de ces masses centrifuges ayant lieu à l'encontre de la tendance des pales d'hélice d'amoindrir leur angle d'orientation par suite d'un effet de torsion lors d'une vitesse de rotation crois sante de l'hélice.
Toutefois, dans ces instal- lations connues, il est impossible d'amortir les vibrations des pales d'hélice dans la direc tion de l'axe de rotation. Lesdites masses cen trifuges ne peuvent pas exercer un effet d'amortissement pareil, étant donné que, d'une part, elles ne peuvent pas osciller librement, et que, d'autre part, elles ne peuvent même pas passer à travers leur position radiale, tandis que, dans les installations connues, le mouvement de déplacement axial du moyeu d'hélice sur l'arbre de rotation a simplement pour effet d'actionner les moyens de com mande servant au réglage des pales d'hélice.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 montrent, respectivement en vue en bout, en coupe axiale et en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 2, une hélice d'aéronef à trois pales munie d'un amortis seur de vibrations; Les fig. 4 et 5 montrent, semblablement à une partie de la fig. 2 et<B>à</B> la fi-.<B>3,</B> un ensemble analogue différant du précédent par un détail d'exécution, et la fig. 6, enfin, montre, en coupe axiale partielle, un complément éventuel à l'une des formes d'exécution faisant l'objet des figures précédentes.
Les fig. 1 à 3 concernent un amortisseur de vibrations pour une hélice d'aéronef com portant trois pales 2 portées par un moyeu 4, avec lequel est relié un arbre d'entraînement 6 de façon telle que ledit moyeu soit entraîné en rotation par ledit arbre mais puisse pren dre par rapport à lui un mouvement de cou lissement axial d'une certaine amplitude.
A cet effet est fixé sur l'arbre 6, au moyen d'une clavette, une douille 10 pourvue de rainures longitudinales 12 (fig. 2 et 3). Sur la face interne du moyeu sont prévues autant de rainures 14 qu'il y a de rainures 12, des billes 16 étant disposées dans lesdites rainures 12 et 14 de telle façon que ces billes transmettent le couple de l'arbre '6 au moyeu 4 tout en permettant un coulissement axial dudit moyeu par rapport audit arbre.
Les rainures 12 sont fermées à l'avant par une bague 18, par exemple vissée sur l'extrémité de l'arbre 6. A l'arrière, il est prévu, pour fermer ces mêmes rainures, un épaulement 20 de la douille 10. Pour mainte nir les billes 16 à l'écartement voulu, il est prévu un élément tubulaire cylindrique 22, propre à venir se loger autour de la douille 10, entre cette dernière et le moyeu 4, et muni d'ouvertures emprisonnant les billes 16.
On pourrait également, pour connecter le moyeu à l'arbre, avoir recours à la disposi tion représentée par les fig. 4 et 5.
Selon cette disposition, il est prévu dans le moyeu 4 une ouverture axiale 52 à section polygonale, par exemple carrée, la douille 10 ayant une section de même forme mais de dimensions moins grandes. Sur la surface externe de la douille 10 sont disposés des che mins de roulement creux longitudinaux 54 à fond plat. Des rouleaux transversaux 56 sont interposés entre le fond de ces chemins de roulement et la surface en regard de l'ouver ture 52.
Un élément d'espacement 58, analogue à l'élément 22 décrit plus haut, est prévu pour maintenir les galets à l'écartement voulu.
Cette disposition assure un guidage du moyeu 4 par rapport à l'arbre 6 identique à celui procuré par le dispositif faisant l'objet des fig. 2 et 3.
Dans l'un et l'autre cas, il y a avantage à prévoir des moyens pour assurer le main tien dans la position voulue des éléments de roulement, billes 16 ou rouleaux 56.
Ces moyens sont constitués, ainsi que re présenté sur la fig. 6, par des alvéoles oppo sés 62 et 64 ménagés respectivement dans l'arbre 6 et dans le moyeu 4 et dans lesquels sont engagées les extrémités opposées d'un levier 66 muni de têtes arrondies 68 et 70, ce levier étant articulé en son milieu, autour d'un axe 72, à l'élément d'espacement 22 ou 58.
Ainsi, lorsque le moyeu coulisse, l'élément 22 ou 58 est déplacé et il entraîne les élé ments de roulement qui se trouvent en consé quence toujours correctement situés. Le gui dage est particulièrement correct si le dia mètre des éléments de roulement est égal à la moitié de la distance séparant les centres effectifs de pivotement des têtes 68 et 70 dans les alvéoles 62 et 64.
Quelle que soit la façon dont le moyeu 4 a été relié à l'arbre 6, un dispositif pendu laire rappelé par la force centrifuge dans une position moyenne radiale, est combiné de ma nière telle avec ledit moyeu, que les déplace ments axiaux du moyeu par rapport à l'arbre provoquent un déplacement pulsatoire dudit système pendulaire dans son plan d'oscilla tion, assurant ainsi l'excitation de ce système pendulaire.
Suivant les fig. 1 et 2, l'ensemble de ce système pendulaire et de son dispositif d'exci tation comprend des pendules articulés autour d'axes portés par des organes subissant un déplacement par rapport au moyeu lorsque ce dernier se déplace par rapport à l'arbre. A cet effet, l'épaulement 20 de la douille 10 comporte des oreilles 26, auxquelles sont articulés, par des axes 28 et des roulements à aiguilles 30, des leviers 3.2 propres à oscil ler dans des plans passant par l'axe de l'arbre 6, ces leviers comportant, en leur milieu, une portion renflée 34 en contact à la fois rou lant et glissant avec des surfaces bombées 36 comportées par des ouvertures 38 ménagées dans un prolongement arrière 40 du moyeu 4.
Ainsi, les leviers 32 oscillent lorsque le moyeu 4 se déplace de façon pulsatoire par rapport à l'arbre 6.
A un axe 42 parallèle à l'axe 28 corres pondant, est articulé avec interposition d'un roulement à aiguilles 44, à l'extrémité libre de chacun des leviers 32, un bras 46 portant une masse 48, l'ensemble de ce bras 46 et de sa, masse 48 constituant un pendule suscepti ble d'osciller, dans la même direction, des deux côtés d'une position médiane, position dans laquelle la distance de son centre de gra vité à l'axe de rotation atteint sa valeur maxi mum. On conçoit alors que, lorsque l'hélice commence à tourner, sa traction tend à dé placer le moyeu vers l'avant; mais les masses 48 sont soumises à la force centrifuge qui tend à orienter radialement les leviers 32.
Une position d'équilibre est alors atteinte, l'angle des leviers 32 avec l'axe de rotation dépendant de la vitesse de rotation, de la forme des pales, de la densité de l'air, etc. Ce pendule a donc, en ,dehors de l'effet d'amortissement qu'il exerce sur l'hélice, en core la tendance de maintenir cette dernière dans une position d'équilibre par rapport à l'arbre.
En l'absence de vibration, les pendules s'orientent radialement.
Lorsque les pales entrent en vibration d'avant en arrière, elles tendent à déplacer de façon pulsatoire le moyeu 4 par rapport à l'arbre, ce qui tend à déplacer également de façon pulsatoire les axes d'articulation 42.
Les caractéristiques des divers éléments venant d'être décrits peuvent être déterminées, expérimentalement ou par calcul, de façon telle que les réactions exercées par les pen- dules sur les axes 42, donc sur le moyeu 4, lorsque lesdits pendules oscillent, amène ledit moyeu â osciller axialement en phase avec les oscillations des pales et de préférence avec une amplitude égale.
Lorsque cette condition est réalisée 'et que des efforts alternés s'exercent sur les pales de l'hélice, cette dernière vibre axialement d'un seul bloc sans se déformer, donc sans courir de risques de rupture.
Il semble que les meilleurs résultats sont obtenus, lorsque, avec un dispositif tel que celui montré par les fig. 1 à 3, se trouve sa tisfaite la relation:
EMI0003.0006
dans laquelle r est la distance séparant l'axe 42 centre de gravité de la masse 48, R est la distance de l'inclinaison des leviers) entre le centre de gravité de ladite masse et l'axe de l'arbre 6, F'1 est la fréquence propre des pales à la vitesse critique,
et F est le nombre de tours de l'arbre par unité de temps pour cette même vitesse critique.
Il est entendu que les pendules pourraient être de toute autre nature que celle indiquée plus haut et qu'ils pourraient être notamment du type bifilaire.
Au cas où il s'agirait d'amortir plusieurs vibrations d'ordre différent, le dispositif d'amortissement décrit plus haut comporterait plusieurs pendules @à fréquences propres dif férentes reliés à l'hélice, chacune de ces fré quences propres correspondant à une vibra tion à amortir.
REVENDICATION: