BE435371A

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Info

Publication number: BE435371A
Authority: BE

Description

-Perfectionnement à la fabrication des pales d'hélioes.

Cette invention a trait à la fabrioation de pales d'éélices creuses en aoier pour aéronefs.

Elle est caractérisée: a) en ceque la pale creuse est formée d'un flan métallique tubulaire avec bord d'attaque longitudinal courbe sans soudure et bord de fuite soudé; b) en ceque leflan est rétreint sur un noyau pour reformer son oontour intérieur et faire varier dans des limites déterminées l'épaisseur de ses parois pour la oon-

formation des surfaces de la pale, tout en conservant aux bords d'attaque et de fuite toute leur épaisseur; o) en ce que le flan est recourbé dans le sens longitudinal pour donner à la pale le contour de section voulue pour la faoe d'attaque et simultanément pour former le bord de fuite: d) enfin en ce que les parties aplaties inutiles sont sectionnées du flan.

Dans les dessins annexés; la fig. 1 est une vue en plan du flan tubulaire; la fig. 2 est une coupe longitudinale du flan renversé et rétreint; la fig. 3 est une coupe du flan rétreint sur un mandrin ; la fig. 4 est une élévation du mandrin et du flan montrant des zones d'épaisseur réduite; la fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 4 avec le mandrin et le flan dans un tour à découper; la fig. 5a est une coupe suivant la ligne 5a-5a de la fig. 4 ; la fige 6 est une élévation du flan recourbé dans le sens longitudinal; la fig. 7 est une coupe d'une presse avec le flan conformé en faces cambrées, un bord d'attaque sans soudure et une partie aplatie comme bord de fuite soudé; la fig. 8 est une vue en plan du flan sortant de la presse;

la fig. 9 est une coupe transversale montrant la soudure du flan; la fig. 10 est une vue en plan du flan découpé pour

former le bord de fuite et le bout de la pale ; la fig. 11 est une coupe transversale et la fig. 12 une vue en plan de la pale terminée.

La pale est tirée d'un flan tubulaire a en alliage d'acier contenant approximativement 0,38 de oarbone, de @ longneur appropriée avec une épaisseur de parois suffisante et que 1!on trouve dans le commerce. Ce flan est rétreint et repoussé près de 1¯'.une de ses extrémités de façon à. former une queue raccourcie ayant plus d'épaisseur b aveo une par- tie conique c, la partie d restant au diamètre normal. Un mandrin plein e s.'adapte à 1.'intérieur des parties du flan b, o, et d a une surface extérieure légèrement supérieure à. la surface normale du contour intérieur du flan, avec des tourillons de centrage à ses extrémités.

Le flan est chauffé et de ce fait tend à dépasser les limites de ses irrégulari- tés intérieures pont s'adapter sans difficulté sur le man- drin. La valeur approximative des températures critiques en métallurgie est oonnue sous les tonnes Ac1,Ac2, Ac3 etc.

Lorsque lemétal est échauffé à la températureAc1 la trans- formation du fer alpha en fer bêta commence ; en Ac2 le fer perd ses propriétés magnétiques, et en Ac3 il est transfor- mé en gamma et en austénite, ce qui détermine une absorp- tion de température maissans élévation. En Ac3 l'acier se contracte jusque à ce que la transformation chimique soit complète après quoi l' expansion du métal continue avec élé- vation de température. Des phénomènes identiques ae produi- sent quand, on ramène, par refroidissement lent, le fet d'une température élevée à une température froide.

Les tempéra- tures critiques Ar2 et Ar1, pendant le refroidissement, sont quelque peu plus faibles qu'elles n'étaient à la fin de

réchauffement par suite d!hystérésis thermique. Quand on atteint Ar3 pendant le refroidissement la- contraction en Ac3 devient expansion ou dilatation à réchauffement. Le flan, alors qu'il se trouve légèrement en dessous de la température critique d'échauffement en Ac3 est rétreint sur le man- drin, en sorte que la transformation en fer gamma. et l'ex- pansion correspondanteou dilatation pendantle ref ro id is s e- ment se trouve évitée.

En chauffant de Ac1 à Ac3, une quan- tité oroissante de ferrite ou oarbure de fer passe en solution compacte qui, après refroidissement 'rapide, devient progressivement plus dur eu égard à la température maxima de chauffe. Ce durcissement rend le métal moins apte à être travaillé. En amenant ainsi la température aussi près du point Ac1 que le degré d'expansion voulu le permet, le flan se distend pour reoevoir le mandrin, se rétreint ensuite fortement autour de ce dernier et évite ainsi un durcissement excessif du métal qui le rend difficile à travailler.

En refroidissant, le flan s'applique fortement sur le contour du mandrin que sa face interne épouse intimement.

L'ensemble est alors mis sur le tour 21 muni d'un outil de coupe à passe automatique 25 de façon à réduire la face extérieure du flan en deux zones e2 d'épaisseur graduée sur deux oôtés opposés, limitées à des lignes droites e3 sur un côté, et à des lignes courbes convergentes e4 vers le bout de l'aile, de l'autre côté. Des zones intermédiaires dl, d ayant toute 1.'épaisseur de la paroi, sont ménagées entre les zônes amincies.

Le mandrin et le flan sont ensuite chauffés dans une chambre cylindrique à une température inférieure à Ac3, ce qui provoque une expansion suffisante pour la séparation du

mandrin d'avec le flan façonné.

Une garniture f est aménagée à 1.* intérieur de la queue b et une plaque f1 est soudée à l'extrémité extérieure de la partie d; on les relie par des tuyauteries appropriées à une source de pression hydraulique. Une soupape de détente f2 limite la pression hydraulique. Le flan est chauffé, et pendant que la pression hydraulique subsiste à l'intérieur, la partie cl est recourbée ou façonnée longitudinalement au moyen de matrices appropriées jusqu'à ce que la courbure externe de 1¯'¯inclinaison soit conforme à celle que l'on veut donner au bord d'attaque de la pale (fig. 6) et à la zône dl de plus grande épaisseur. La zône épaisse d2 se trouve le long de la courbure interne de la partie inclinée.

Le flan incurvé longitudinalement est alors formé entre lesmatrices g et fil pour obtenir la face d'aspiration 11, la facede pression 1, un bord d'attaquesans soudure 16 et une partie aplatie oomprimée 1 3. Des cavités g2, g3 dans les matrices ± et g1 forment les faoes dont l'air doit suivre le contour et replient les zônes transversales d1 à parois de plus. grande épaisseur situées entre les zônes e2 de manière à constituer le bord d'attaque sans soudure 16.

Les faces des matrices g4 aplatissent les parties extrêmes du flan 1 3 pour qu'elles restent accolées en dehors de la limite 14 des zônes amincies e2. Pendant cette opération le flan est chauffé et la pression hydraulique subsiste à l'intérieur, en sorte que les faoes externes des zones amincies e2 deviennent symétriques et que,), les irrégularités du façonnage passent à l'intérieur des parties aplanies.

Les bords inté rieurs des parties aplaties 13 passent alors dans des calandres de soudure par résistance (fig. 9)

en vue de souder par autogène oes parties sur leur face extérieure, avec les bords recourbés e4 des zones amincies e2 le long de la ligne 14 (fig. 10) pour former le joint du bord de fuite. La soudure est faite entre les zones d2 à paroi plus épaisse et à l'intérieur du pli orée entre les parties 13 de façon à éviter la formation d'une inflexion entre les oalandres de même que pour éviter de brûler le métal.

On seotionne ensuite le flan tout autour de la ligne de soudure de manière qu'il se conforme exactement à la courbure longitudinale du bord de fuite et du bout désiré (fig. 10) et aussi pour éliminer les parties plates inutiles. La plaque de fermeture f1 se détache alors avec le bord.

Les parties soudées passent ensuite au finissage pour la formation du bord de fuite et donner à la lame d'air la section représentée par les faces 1, 11 (fig. 11). On polit alors la pale pour finir de manière à lui donner des faces et des bords lisses. On la nitrure enfin pour assurer au métal le degré de dureté nécessaire à sa durée et à sa ré- sistance.

Le résultat obtenu par la mise en oeuvre de cette invention est dono une pale d'hélice faite d'un flan métallique tubulaire avec bord d'attaque arrondi sans soudure, avec bord de fuite soudé, dont le centre de pression de l'air s'exerÇant sur toutes les parties de la pale coïncide pratiquement avec son centre longitudinal pour donner à cellesoi le maximum d'efficacité.

Claims

REVENDICATIONS.

1 procédé pour la fabrication de pales d'hélices creuses en acier, caractérisé en ce qu'une extrémité d'un flan tubulaire est recourbée de manière que l'un de ses cotés devienne une courbure longitudinale formant le bord d'attaque, le façonnage du flan courbé en faces de fonctionnement de section en lame d!air avec pliure courbe longitudinale devenant bord d'attaque sans soudure sur un côté du flan, et le façonnage du flan sur son autre côté en bord de fuit e à courbure longitudinale s'adaptant aux faces préoédentes de pénétration dans l'air.

2 .Procédé pour la fabrication de pales d'hélices creuses en acier suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le flan tubulaire est rétreint sur un mandrin et que l'on fait varier l'épaisseur de ses parois façonnées en surfaces de fonctionnement alors que le flan est posé sur le mandrin.

3 Procédé pour la fabrication de pales d'hélices oreuses suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le façonnage desfaces et l'aplatissement d'un coté du flan sont exécutés simultanément, et que les parties aplaties sont jointes par soudure autogène pour devenir bord de fuite à oourbure longitudinale.

4 Procédé pour la fabrication de pales d'hélices creuses suivant les revendications 1 et 3 , caractérisé en ce que l'autre coté du flan est aplati pour la réunion intime des deux facespour la soudure de ces parties aplaties que l'on sectionne ensuite entre les parties réunies pour former bord de fuite à courbure longitudinale. <Desc/Clms Page number 8>

5 .Procédé pour la fabrication de pales creuses d'hélices suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on réduit l'épaisseur de faces opposées du flan en ménageant entre elles des parties de plus grande épaisseur et que la courbure longitudinale et la pliure transversale formant bord d'attaque sans soudure se trouvent du côté ayant la plus grande épaisseur.

6 Procédé pour la fabrication de pales oreuses d'héliaes suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l'épaisseur des paro is est réduite sur des côtés opposés du flan en ménageant entre elles des parties de plus grande épaisseur, que l'on transforme en bord d'attaque sans soudure et en bord de fuite soudé.

7 Procédé pour la fabrication de pales creuses d'hélices suivant les revendications 1 et 6 , caractérisé en oe que les parties aplaties du flan sont soudées entre elles à l'intérieur de la pliure et séparées ensuite par sectionnement d'avec les parties aplaties et cela extérieurement à la soudure* 8 Procédé pour la fabrication de pales creuses d'hélices suivantlesrevendications précédentes, caractérisé en ce que la pale formée d'un flan tubulaire creux a des faces de pénétration dansl'air avec pliurelongitudinale courbe sans soudure constituant le bord d'attaque et bord de fuite correspondant avec soudure,

les faces et bords étant oonformés de manière que le centre de la pression de l'air sur toutes les parties de la pale coïncide pratiquement aveo son centre longitudinal en vue d'un rendement aérodynamique maximum.