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Dila
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Fixa
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DANS
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Refractaire
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Sepa
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Molecule
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DES
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Tic
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Generic
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metal
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516609A1
Family ID 4377777
Probable Assignee Snecma
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE FIXATION DE DEUX PIECES DE REVOLUTION EN
MATERIAUX AYANT DES COEFFICIENTS DE DILATATION DIFFERENTS
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE FIXATION D'UN CAPOT EN MATERIAU COMPOSITE AU CARTER
D'ECHAPPEMENT, CONSTITUE DE TROIS BIELLETTES 9 DISPOSEES ENTRE LE
CARTER ET LE CAPOT. LES BIELLETTES TRIANGULAIRES PORTENT A LEURS
EXTREMITES DES YEUX 13, 14, 19, 20 COOPERANT, D'UNE PART, AVEC DES
CHAPES 15, 16 FIXEES SUR LE CARTER 1 PAR L'INTERMEDIAIRE D'AXES 17, 18
ET, D'AUTRE PART, AVEC LE CAPOT 2 PAR UNE PIECE DE FIXATION 23 ET DES
PIVOTS 21, 22.
LA PIECE DE FIXATION EST SOLIDARISEE AVEC LE CAPOT PAR UN BOULON 24.
LE CARTER ET LE CAPOT PRESENTENT DANS LEURS PARTIES VOISINES COAXIALES
DES PORTEES COOPERANTES 7, 8 AINSI QU'UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE 29.
Description
_________________________________________________________________
Dispositif de fixation de deux pieces de revolution en
materiaux ayant des coefficients de dilatation differents.
L'invention concerne un dispositif de fixation de deux pieces de
revolution en des materiaux a coefficients de dilatation differents,
et plus particulierement d'un capot interieur d'ejection sur le carter
d'echappement
d&#x003C;'un turboreacteur.
La tendance actuelle, dans l'industrie aeronautique, con-
siste a alleger au maximum les cellules et les moteurs en utilisant
des materiaux composites de faible densite La
diminution de poids entraine une diminution de la consom-
mation de carburant et une augmentation de la charge transportee Les
avions d'armes font largement appel a ces materiaux, en particulier
pour des elements de voilure et de cellule Par contre, leur
utilisation dans les moteurs
a ete peu etendue, par suite des difficultes d'associa-
tion avec les materiaux classiques a coefficient de dila-
tation relativement eleve.
Le brevet francais 2 408 037, par exemple, decrit la liai-
son d'une tuyere orientable en carbon tisse a une struc-
ture d'ejection La tuyere est ceinturee par des anneaux en ciment
refractaire L'un des anneaux est fixe a la structure par des butees
souples et, l'autre, aux verins
d'orientation par ltintermediaire d'un caisson metallique.
Le fait que la tuyere soit reliee par des organes mobiles
et deformables au canal d'ejection, permet la libre dila-
tation axiale aussi bien que radiale de ce dernier, sans
pour cela soumettre la piece en carbon tisse a des con-
traintes inacceptables.
On a essaye de remplacer d'autres elements du moteur par des pieces en
materiau composite et, en particulier, le cone ou le capot d'ejection
interne qui prolonge le carter d'echappement Des essais ont montre
qu'il n'etait pas possible de relier le capot au carter metallique par
des dispositifs connus, par exemple du brevet francais numero 1 458
204, pour fixer une chemise de protection thermique dans une chambre
de postcombustion Le systeme a vis et glissiere utilise permet bien la
dilatation axiale, mais
n'accepte que tres peu la dilatation radiale Ce dispo-
sitif n'est utilisable que pour des materiaux metalliques
ayant des allongements notables.
Le dispositif de fixation, selon l'invention, permet la liaison de
maniere etanche de deux pieces de revolution a coefficients de
dilatation differents, chaque piece pouvant librement se dilater tant
dans le sens axial que
radial, sans que leur position relative soit modifiee.
Les explications et les figures donnees ci-apres a titre d'exemple,
permettront de comprendre comment l'invention
peut etre realisee.
La figure 1 montre une coupe partielle de capot d'ejec-
tion et de carter d'echappement relies par un dispositif
de fixation conforme a l'invention.
La figure 2 est une vue selon II de la figure 1 d'une
partie du dispositif de fixation.
La figure 1 represente, en demi-coupe, le carter d'echap-
pement 1 sur lequel est fixe le capot d'ejection inte-
rieur 2 Ces deux pieces sont de revolution autour de
l'axe du reacteur.
Selon l'invention, ledit capot est en un materiau composite, par
exemple carbon/carbon ou ceramique et est relie au
carter qui est classiquement en un metal inoxydable resis-
tant a la temperature Selon l'exemple de realisation re-
presente, le capot presente des nervures internes 3 et porte une
ouverture coaxiale 4 a son sommet dans laquelle debouche le canal 5
d'evacuation de l'air de ventilation
interne de la ligne d'arbre.
Le bord peripherique exterieur 6 du capot comporte une portee
cylindrique 7 cooperant avec une portee semblable 8
prevue sur le bord peripherique interieur du carter d'e-
chappement 1.
Ces portees constituent un element du dispositif de fixa-
tion selon l'invention et permettent la dilatation axiale
du carter independamment de celle du capot.
Le capot est relie par trois biellettes 9 dont les extre-
mites 10, 11, 12 de chacune s'articulent sur des axes maintenus
respectivement par des elements de fixation 23,
, 16 sur le capot et le carter.
Selon une forme de realisation representee figure 2, la biellette 9
est en forme de triangle isocele et presente
sur sa base, voisine du carter 1, un bord concave permet-
tant un bon degagement des yeux 13, 14 situes dans des plans
paralleles et perpendiculairement au plan de la biellette Ces yeux
sont articules aux chapes 15, 16 fixees au carter 1 par des axes 17,
18 Le sommet de la biellette est tronque et porte dans des plans,
paralleles a ceux des yeux, 13, 14, des yeux 19, 20 mobiles autour des
pivots 21, 22 maintenus dans une piece de fixation 23
fixee a l'interieur du capot 2 par un boulon 24 le traver-
sant La tete du boulon et la piece de fixation sont sepa-
rees de la paroi du capot par des rondelles repartissant
2516609-
les efforts de compression.
Selon l'exemple de realisation figuree, la biellette triangulaire est
une piece moulee formee de deux poutres laterales 25, 26 entretoisees
par une poutre transversale
27 et une cloison 28.
Les biellettes sont preferentiellement au nombre de trois et disposees
a 120 sur la peripherie du carter et du capot et permettent la
dilatation thermique radiale du carter tout en assurant une bonne
concentricite du capot par rapport au carter Bien entendu, on ne
sortirait pas du cadre de la presente invention en employant un nombre
de biellettes analogues superieur a trois, les biellettes
etant regulierement reparties sur la peripherie du carter.
Par suite des dilatations differentes du carter et du capot,
l'etancheite entre les portees 7 et 8 est peu ou pas assuree Afin
d'eviter que les gaz de combustion ne
penetrent dans le capot, il est prevu un dispositif d'e-
tancheite 29 constitue d'une couronne de lamelles elas-
tic fixee a l'interieur du carter d'echappement et
venant appuyer contre le bord interieur du capot d'ejec-
tion. Le dispositif, selon l'invention, permet dans l'exemple de
realisation decrit, la fixation d'un capot d'ejection en composite-de
carbon/carbon ayant un coefficient de
dilatation de l'ordre de 6 x 10-6 sur un carter d'echap-
pement metallique de coefficient de dilatation de l'ordre
de 16,5 x 10-6, l'ensemble etant soumis a des tempera-
tures de l'ordre de 900 OC Le dispositif decrit peut etre utilise pour
la fixation
5
entre elles de toutes pieces de revolution, ayant des coefficients de
dilatation thermique differents, et pour lesquelles on desire eviter
les contraintes dues a la dilatation. La position des differents
elements constituant tout ou partie du dispositif de fixation, peut
etre modifiee et/ou
inversee sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif de fixation de deux pieces de revolution en materiaux
ayant des coefficients de dilatation differents et, en particulier,
d'un capot interieur d'ejection en materiau composite sur un carter
d'echappement metallique d'un turboreacteur, caracterise en ce qu'il
comporte au moins trois biellettes ( 9) dont les extremites de chacune
( 1 17 12, 10) s'articulent sur des axes ( 17, 18, 21 22) maintenus
par des elements de fixation ( 15, 16, 23) sur le capot (
2) et le carter ( 1) et en ce que les parties adja- centes coaxiales
du capot et du carter comportent des por- tees cylindriques ( 7, 8)
respectivement exterieure ( 7) et interieure ( 8), cooperantes. 2
Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que les
biellettes sont en forme de triangle isocele tron- que dont les
sommets portant des yeux ( 13, 14, 19, 20) sont disposes dans des
plans paralleles entre eux et per- pendiculairement au plan de la
biellette.
3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce qu'au
moins une partie des elements de fixation sont des chapes ( 15, 16) -
4 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, carac- terise en ce
qu'au moins une partie des elements de fixa- tion est constituee par
une piece de fixation ( 23) suscep- tible de recevoir deux pivots (
21, 22). Dispositif selon l'une des revendications 2 a 4, carac-
terise en ce que la biellette est une piece formee de deux poutres
laterales ( 25, 26) entretoisees par une poutre transversale ( 27) et
une cloison ( 28). 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 a
5, carac- terise en ce qu'il comporte un dispositif d'etancheite ( 29)
fixe sur l'une des pieces de revolution et assurant l'etancheite avec
l'autre piece. 7 Dispositif selon la revendication
6, caracterise en ce que le dispositif d'etancheite est forme par une
couronne de lamelles elastiques.
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