Moyeu d'hélice. La présente invention se rapporte à un moyeu d'hélice comprenant un organe d'en traînement et un organe entraîné, disposé coaxialement par rapport, à ce dernier, ce moyeu .d'hélice étant caractérisé par des moyens élastiques intercalés entre l'organe d'entraînement et l'organe entraîné et consti tuant une liaison motrice entre ces deux or ganes, et par des moyens pour maintenir l'organe entraîné en position centrée de fa çon à empêcher de se déplacer par rapport à l'axe de rotation de l'organe d'entraîne ment,
tout en lui permettant de s'incliner au tour d'un axe normal à l'axe de rotation de l'organe d'entraînement.
Le dessin annexé -représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 -est une vue en plan d'une hélice, dans son application à un aéroplane; La fig. 2 est un diagramme montrant l'équilibrage d'un moment de poussée inégal par un couple résultant de l'action de forces centrifuges agissant sur les pales d'une hélice dans laquelle on laisse agir la poussée pour obliger l'hélice à,s'écarter de sa trajectoire;
La fig. 3 est une vue en élévation de face de l'hélice montrant le moyeu en -demi coupe, .avec des: parties des pales en coupe et arrachées,; La fig. 4, enfin, est une vue en plan de l'hélice montrant le moyeu et une partie d'une pale en demi-coupe, les: pales étant arrachées.
La fig. 1 montre une -hélice comportant des pales 10 montées sur un moyeu 16. Les pales sont reliées élastiquement à l'arbre de commande 8 par l'intermédiairedudit moyeu 16 (voir fig. 3 -et 4). Ce moyeu est formé de trois parties essentielles, un- organe mé tallique d'entraînement en étoile 18, un boî tier métallique 2'0 et une liaison élastique 22 disposée entre les deux premières parties.
Sur les fig. 3 -et 4, on a représenté les pales -de l'hélice montées .sur le. moyeu 16 de manière qu'alIes@ puissent pivoter. Mais il est bien entendu que les pales de l'hélice pour raient être montées de toute manière désirée. L'organe d'entraînement en étoile, tel qu'il est représenté, comprend un moyeu cy lindrique 23 et quatre palettes 24 décalées de 90 . Chaque palette va de préférence en s'amincissant vers le bout -ou extrémité 28.
Ces palettes vont également en s'amincissant dans le :sens de la longueur depuis le moyeu jusqu'à leurs bouts:, afin :de ménager un jeu 32 suffisant pour empêcher le contact métal sur métal avec les couvercles 34 du boîtier du moyeu.
Les bouts: des palettes :sont arqués avec leurs points extrêmes 36' situés sensible ment dans le plan de rotation de l'axe de pivotement des pales et à la surface d'une sphère de diamètre sensiblement égal à celui des surfaces cylindriques adjacentes. 38, â9 du. boîtier du moyeu et de l'organe d'entraî nement en étoile lorsque ces divers éléments sont assemblés avec le dispositif élastique.
Le contour du bout de chaque palette ;a. une ferme telle qu'il ménage des jeux 40 suffi sants pour permettre le degré :désiré d'incli naison ou d'oscillation du boîtier du moyeu dans des plans passant par l'axe de rotation de l'hélice -et normaux au plan de rotation de celle-ci. L'axe autour duquel peut s'incliner l'organe entraîné se trouve dans un plan qui passe sensiblement par le centre de gravité de cet organe.
LTne liaison appropriée entre l'arbre et l'organe d'entraînement en étoile peut être réalisée pour la liaison du moyeu à l'arbre, en vue de l'entraînement; dans le mode de réalisation figuré, la partie de l'organe d'en traînement formant moyeu comporte un trou conique 54 entourant l'extrémité 56 de même forme de l'arbre de tomm.ande et est clavetée sur ce dernier au moyen d'une clavette 58.
Les surfaces de contact de l'arbre et de l'or g ne en étoile sont mises de force en contact intime de frottement au moyen d'un man ch-on taraudé 60 qui se visse sur l'extrémité filetée 62 de l'arbre et qui vient buter contre un épaulement 64 formé par un trou circu laire 6'6 du moyeu de l'organe en étoile. Le manchon précité est appliqué sur l'organe en étoile au moyen d'une goupille 68. L'or gane en étoile présente une extrémité avant filetée 69 destinée à recevoir un .outil de trac tion (.non figuré) pour l'enlèvement du moyeu de l'arbre de commande.
Le boîtier du moyeu est fait. de préfé- rence en une matière légère, telle qu'un alliage d'aluminium; il comporte quatre pa lettes 26 dirigées radialement verse l'intérieur ei: décalées de<B>90';</B> lorsque le boîtier du moyeu est assemblé avec l'organe d'entraîne ment en étoile, qu'il entoure, pour réaliser la relation d'entraînement, les palettes 26 se trouvent décalées et écartées des palettes 24 de l'organe en étoile en ménageant ainsi. des espaces ou chambres 44 pour le dispositif élastique.
Les palettes du boîtier se terminent, à l'endroit de leurs extrémités internes 46, par une surface sensiblement cylindrique; elles sont légèrement plus courtes, dans le sens: ra dial, que les palettes de l'organe en étoile, :afin qu'il n'y ait pas contact avec le moyeu dudit organe sur l'angle désiré d'inclinaison relative entre le boîtier du moyeu et l'organe d'entraînement en étoile et elles s'étendent vers l'avant et vers l'arrière desdites palettes sur une distance suffisante pour que des espaces 312 se trouvent ménagés entre les:
bord antérieurs et postérieurs des palettes de l'or gane en étoile -et les couvercles 34 du boîtier, qui s'ajustent exactement dans des logements cylindriques 50, ménagés sur les. côtés oppo sés du boîtier du moyeu et qui sont fixés au dit boîtier au moyen de boulons (traversant les palettes du boîtier et les plaques de fer meture dudit. boîtier) et d'écrous 52.
Le boîtier du moyeu est établi pour sup porter de manière rotative les extrémités in ternes des pales dans des logements radiaux 72. Les: pales peuvent tourner autour d'un axe normal à l'axe de rotation de l'arbre moteur, ce qui permet de faire varier leur angle ou pas; comme le montre le dessin, les pales sont munies d'une douille en acier 74 vissée sur elles et formant, à leurs extrémi- a:és internes, un épaulement annulaire 76, en saillie vers l'extérieur, servant de butée pour les roulements.
Du caoutchouc élastique remplit les espaces, -ou chambres, ménagés entre l'organe d'entraînement en étoile, 'le boîtier ,du moyeu et les plaques -de fermeture; ce caoutchouc est de préférence maintenu sous compression dans les chambres précitées:
Le caoutchouc élastique peut être vulcanisé sur place, une union étant ainsi établie par vulcanisation entre le caoutchouc et les diverses parties qui viennent en contact avec lui. Pour réaliser l'opération de vulcanisation, on assemble l'organe d'entraînement en étoile et le boîtier du moyeu avec le caoutchouc non vulcanise mils, en place dans les espaces existant entre les palettes en regard.
On maintient l'organe d'entraînement en étoile dans la position con venable par rapport au boîtier du moyeu, pendant lia vulcanisation, au moyen de pièces d'extrémité (non figurées.) qui s'ajustent exactement dans: les logements, 50 (normale ment -occupés par les couvercles du boîtier) pour emprisonner le caoutchouc pendant la vulcanisation, chacune des pièces. précitées comportant quatre goujons d'assemblage qui s'ajustent exactement dans les ouvertures des palettes. Lors de l'assemblage des éléments;
on monte d'abord l'une des pièces susvisées à l'une des extrémités du moyeu avec les gou jons d'assemblage dans une position corres pondant à la position désirée des palettes 216; -on introduit ensuite dans le boîtier du moyeu l'organe d'entraînement en étoile et la pla que couvercle correspondante (non figurée) assemblés, puis on ajuste et -on fige à sa, place le couvercle de l'autre extrémité (non figuré).
On place alors haut l'ensemble dans une presse à vulcaniser à vapeur vive.
I1 est bien entendu qu'il n'est pas néces saire de vulcaniser le caoutchouc en place et que l'on peut introduire de force -d-es bandes ou des blocs de caoutchouc déjà vulcanisé dans les espaces: existant entre les palettes de commande et les palettes commandées,;
il est désirable dans ce cas que le volume -de caout chouc de chaque espace soit sensiblement égal au volume de l'espace lui-même et que la forme extérieure des. blocs soit la même que celle des .organes. délimitant les espaces en question ou n'en diffère que très légèrement. Pour insérer ces blocs de caoutchouc, on met en place les quatre premiers dans des -espaces alternés,
l'organe en étoile et le boî tier étant assemblés librement; .on immobilise ensuite soit l':organe en étoile, soit le boîtier et on fait tourner celui des deux qui n'a pas été immobilisé pour comprimer les blocs de caoutchouc déjà mis: en place:
on ménage ainsi un espace suffisant pour Vintroduction des quatre blocs -restants. On remarquera que la longueur des blocs est supérieure, dans une mesure suffisante, à la longueur des pa lettes du boîtier pour que la compression ini tiale désirée du caoutchouc soit réalisée.
Le contact entre les palettes -de L'organe en étoile et les couvercles .du boîtier peut être empêché, sans perte de l'action d.'inc\linais.on .désirée, par l'utilisation ,de segments, (distincts ou re liés) de caoutchouc en feuille d'épaisseur appropriée, disposés entre les extrémités des palettes de l'organe en étoile et les faces internes des couvercles du moyeu.
On voit donc que, avec ce dispositif élastique d'en traînement, les impulsions du moteur à l'hélice sont amorties et, étant donné que les moyens élastiques cèdent aux moments de poussée inégaux -de la pale, ces moments se trouvent contrariés par les moments centri fuges, comme on le voit -sur la fie. 2 et comme -on va l'expliquer plus loin;
par suite, ces moments: alternés ne parviennent pas jus- clü'à l'arbre moteur et ne ;sont pas transmis à la structure de l'aéroplane supportant le moteur.
On voit que le centrage positif de l'or gane d'entraînement en étoile dans le boîtier du moyeu empêche le déplacement relatif du centre de gravité ,de l'hélice par rapport à l'axe de l'arbre moteur; il supprime en con séquence les vibrations.
Il est bien entendu. également que la du reté du caoutchouc utilisé dans ce, moyeu doit être choisie pour que le couple le plus doux possible soit appliqué à l'hélice et pour éviter les oscillations en résonance entre l'arbre moteur -et l'hélice. La commande élastique amorti les impulsions du couple non constant du moteur et réduit par suite nota- blement la valeur des, couples alternés agis sant sur la pale autour de son axe de pivote ment.
En se reportant à la fig. 2, on pourra expliquer de la manière suivante la neutrali sation du couple produit par la poussée inégale des pales de l'hélice: L'axe S-S représente l'axe .de l'arbre de commande .de l'hélice; t1 .et t. représentent lia partie égale des poussées de l'air sur les pales 1 et 2, respectivement, laquelle est équilibrée par la force t exercée par l'arbre sur le moyeu;
t3 représente l'excès de poussée de l'air sur la pale 1 qui est transmis au moyeu par l'intermédiaire de ladite pale et qui est équilibré par la force t.4 agissant sur l'hélice à partir de l'arbre de commande; t3 et t4 donnent un couple de grandeur t3y qui agit dans le sens des aiguilles d'une montre et qui produit le déplacement angulaire de l'hélice à partir du plan de rotation r-r. Les. forces centrifuges égales agissant sur les pales: sont représentées, par c.
Ces forces, .donnent un couple de grandeur c x qui agit en sens in verse des aiguilles d'une montre et qui est, par suite, opposé au couple de poussée t3y.
Etant donné que pour de petits déplacements des pales à partir du plan de rotation, la liai son au moyeu n'offre pratiquement aucune résistance à de tels déplacements, il, résulte de lois bien connues de. mécanique que le dé placement est, juste suffisant pour satisfaire à la condition .d'équilibre représentée par l'équation:
& ,<I>y = c x</I> et l'angle de déplace ment ou d'inclinaison sera
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trajectoire) é lors- sation du couple produit par la poussée ainsi L'axe S-S représente l'axe de l'arbre de sée telles quelle Lorsqu'on poussée, la cet angle sera très petit pour tous les cas de faible inégalité de poussée parce que la va leur de c est égale à plusieurs centaines de fois celle de t .
Bien qu'une hélice montée sur le moyeu ci-dessus décrit tourne avec douceur, quelles que soient les inégalités de poussée entre les diverses. pales, grâce au fait que .des moyens ont été prévus pour :équilibrer les moments de poussée inégaux des pales à l'aide de forces centrifuges équilibrées, si l'on désire obtenir un déplacement (ou exact des pales, on peut supprimer toute inégalité de poussée en utilisant des moyens pour ta- blir une différence entre les pales lors qu'elles tournent à grande vitesse au sol ou en vol,
que pour déterminer et pour corriger le degré existant d'inégalité de pous desdites pales. Tout dispositif indicateur approprié peut être utilisé: par exemple l'une quelconque des pales., ou toutes les pales peuvent être munies de marques d'identifica tion telles que des marques de couleur diffé rentes faciles à observer et permettant de distinguer est la pale particulière, ou quelles sont les pales, ayant la plus grande poussée. sait quelle est la pale (ou quelles sont les pales) qui présente la plus grande correction peut être faite par variation du pas de la pale.
REVENDICATION: disposé térisé par des moyens élastiques intercalés position le fait -de d alors te l'intérieur, la