FR2658565A1 - Simplified rotor blade with autonomous regulation by automatically varying the pitch - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un rotor-hélice simplifié à régulation autonome par variation automatique de pas obtenue par déséquilibre statique et dynamique des pales, notamment destiné aux moteurs hydrauliques et éoliens de petites dimensions. The invention relates to a simplified rotor-propeller with autonomous regulation by automatic variation of pitch obtained by static and dynamic imbalance of the blades, in particular intended for hydraulic and wind motors of small dimensions.
Afin d'éviter la complexité du pas variable un certain nombre de constructeurs se cantonnent au pas fixe et, limitent les pressions sur les hélices en réduisant, en particulier, la surface des pales et leur gauchissement, en laissant de côté la notion de rendement. In order to avoid the complexity of the variable pitch, a certain number of manufacturers confine themselves to the fixed pitch and limit the pressures on the propellers by reducing, in particular, the surface of the blades and their warping, leaving aside the notion of efficiency.
Il est évident pourtant, depuis fort longtemps, que les hélices soient productrices ou propulsives (cas des hélices de bateau et d'avion) qu'il s'avère indispensable de gauchir correctement les pales et de faire varier le pas, de manière à obtenir des résultats satisfaisants. It has however been obvious, for a very long time, that propellers are productive or propulsive (in the case of boat and airplane propellers) that it is essential to warp the blades correctly and to vary the pitch, so as to obtain satisfactory results.
Le pas variable, outre cet aspect de rendement, permet, énorme avantage, de définir avec précision et de limiter les efforts exercés sur les hélices en supprimant tous les risques de destruction par mise en éclipsage progressive des pales. The variable pitch, in addition to this aspect of performance, allows, enormous advantage, to define precisely and limit the forces exerted on the propellers by eliminating all the risks of destruction by progressive eclipsing of the blades.
Les hélices hydrauliques régulées, type Kaplan, par exemple, ont l'inconvénient de recourir à un système complexe d'orientation de pales de rotor à asservissement extérieur, un régulateur permettant d'agir au mieux sur l'angle d'incidence des pales selon le débit disponible et la vitesse de rotation à obtenir. Regulated hydraulic propellers, Kaplan type, for example, have the drawback of using a complex system of orientation of rotor blades with external servo-control, a regulator allowing to act at best on the angle of incidence of the blades according to the available flow and the speed of rotation to be obtained.
Les hélices éoliennes munies de dispositifs autonomes et automatiques de régulation existent, mais leurs structures très étudiées sont, techniquement, difficilement transposables et de prix de revient trop élevé pour des aérogénérateurs de puissance modeste. Wind propellers equipped with autonomous and automatic regulation devices exist, but their very studied structures are, technically, difficult to transpose and too cost price for low power wind turbines.
L'invention, objet du présent brevet, permet de réaliser, notamment, des hélices hydrauliques et éoliennes à régulation autonome par pas variable, à un coût de revient en rapport avec la puissance permise. The invention which is the subject of this patent makes it possible, in particular, to produce hydraulic and wind propellers with autonomous regulation by variable pitch, at a cost price in relation to the permitted power.
Dans le cas de ce rotor-hélice, la régulation est obtenue par déséquilibre statique et dynamique des pales et comprend, à cette fin, des articulations placées en dissymétrie, un moyeu destiné à recevoir un certain nombre de pales et des moyens de synchronisation de pas des différentes pales entre elles, assistés de moyens amortisseurs et compensateurs. In the case of this rotor-propeller, the regulation is obtained by static and dynamic imbalance of the blades and includes, for this purpose, joints placed in asymmetry, a hub intended to receive a certain number of blades and means of synchronization of pitch different blades between them, assisted by damping and compensating means.
Le rotor-hélice, selon l'invention, fait décrire impérativement aux pales le constituant, par rotation, un cône de révolution concave, d'environ 155 degrés d'ouverture, tourné vers l'origine du courant pour ce qui concerne les machines productrices d'énergie et, ainsi de réaliser une meilleure captation en évitant les effets centrifuges; deux paramètres essentiels pour tendre vers un optimum de rendement. The rotor-propeller, according to the invention, makes it imperative to describe the blades constituting it, by rotation, a cone of concave revolution, of approximately 155 degrees of opening, turned towards the origin of the current with regard to the producing machines. energy and thus achieve better capture while avoiding centrifugal effects; two essential parameters for reaching an optimum yield.
Le mécanisme est simple et sûr; les pales sont à montage cantilever mais articulées d'avant en arrière, maintenues en incidence prédéterminée en dessous de la vitesse nominale de rotation par un système ressort et, au-delà se dérobent en arrière, dans le sens du courant, en prenant du pas jusqu'à mise en drapeau sous l'action de la pression exercée par le courant, de la force centrifuge et du couple. The mechanism is simple and safe; the blades are cantilever mounted but articulated from front to back, maintained at a predetermined incidence below the nominal speed of rotation by a spring system and, beyond, slide backwards, in the direction of the current, taking a step until feathering under the action of pressure exerted by the current, centrifugal force and torque.
Un mode réalisation essentiel, selon l'invention, consiste à accrocher chaque pale à deux articulations placées en dissymétrie sur un moyeu, l'axe de ces articulations n'étant ni sur le même axe, ni parallèle à l'axe de la pale, mais se porte en avant, dans le sens de rotation, côté bord d'attaque de la pale en formant un angle ouvert sur l'extérieur. An essential embodiment, according to the invention, consists in hooking each blade to two articulations placed asymmetrically on a hub, the axis of these articulations being neither on the same axis, nor parallel to the axis of the blade, but is carried forward, in the direction of rotation, on the leading edge of the blade, forming an open angle on the outside.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les articulations dissymétriques sont du type rotule de manière à permettre un débattement dans tous les plans, ou en variante, se trouvent dans le prolongement l'une de l'autre en vue de réaliser un système palier aligné. According to a preferred embodiment, the asymmetrical joints are of the ball-joint type so as to allow a movement in all the planes, or as a variant, are in the extension of one another in order to produce an aligned bearing system.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l'articulation principale est placée en pied de pale, à une certaine distance, mais près du bord d'attaque, afin de réaliser une masse et une surface arrière suffisamment désaxée pour provoquer la mise en drapeau par différence de pression et de masse soumise à la force centrifuge. According to another preferred embodiment, the main articulation is placed at the foot of the blade, at a certain distance, but close to the leading edge, in order to produce a mass and a rear surface sufficiently offset to cause feathering by difference in pressure and mass subjected to centrifugal force.
Selon un mode préférentiel, la seconde articulation est disposée à l'opposé de l'articulation principale, par rapport à l'axe du moyeu, à l'extrémité d'un bras fixé à l'arrière du pied de pale; cette articulation se trouvant décalée en arrière de l'articulation principale par rapport au sens du fluide moteur. According to a preferred embodiment, the second articulation is arranged opposite the main articulation, relative to the axis of the hub, at the end of an arm fixed to the rear of the blade root; this articulation being offset behind the main articulation with respect to the direction of the working fluid.
Selon un mode de réalisation avantageux, le rotor est équipé d'un certain nombre de pales, synchronisées entre elles, dans leurs mouvements, par un coulisseau central se déplaçant dans l'axe de rotation du rotor. According to an advantageous embodiment, the rotor is equipped with a number of blades, synchronized with one another, in their movements, by a central slide moving in the axis of rotation of the rotor.
Selon un mode de réalisation avantageux, la liaison pale et coulisseau synchronisateur est assurée par bielles à rotules prenant appui, d'une extrémité dans des logements du coulisseau et, de l'autre, à la base du bras de l'articulation secondaire des pales. According to an advantageous embodiment, the connection between the blade and the synchronizing slide is ensured by connecting rods bearing on one end in housings of the slide and, on the other, at the base of the arm of the secondary articulation of the blades. .
Selon encore un autre mode de réalisation, un ressort de compression assure le maintien du coulis seau à sa position initiale jusqu'à ce que le rotor ait atteint sa vitesse nominale, puis fléchit au-delà, en laissant les pales aller sur l'arrière en s'éclipsant. According to yet another embodiment, a compression spring ensures the maintenance of the bucket grout at its initial position until the rotor has reached its nominal speed, then flexes beyond it, letting the blades go to the rear. by disappearing.
Selon un mode de réalisation complémentaire préférentiel, le coulisseau se déplace longitudinalement dans l'axe du moyeu sur un dispositif vérin amortisseur qui évite les rebonds et à-coups de changement de pas, à l'aide d'orifices calibrés et, le cas échéant de soupapes compensatrices. According to a preferred additional embodiment, the slide moves longitudinally in the axis of the hub on a damping cylinder device which prevents bounces and jerks of pitch change, using calibrated orifices and, if necessary compensating valves.
Selon un mode de réalisation complémentaire précédent, un dispositif anti-couple maintient le coulisseau en rotation par rapport au moyeu, afin de contrecarrer la réaction des bielles. According to a previous complementary embodiment, an anti-torque device keeps the slide in rotation relative to the hub, in order to counteract the reaction of the connecting rods.
Selon un dernier mode de réalisation préférentiel, chaque pale vient buter, en incidence nominale, sur un dispositif vis et contreécrou propre à effectuer le meilleur calage de base et un retour ponctuel après régulation. According to a last preferred embodiment, each blade abuts, at nominal incidence, on a screw and lock nut device capable of performing the best basic setting and a punctual return after regulation.
Ce rotor-hélice à régulation automatique est non seulement applicable aux hélices productrices d'énergie, mais concerne également les hélices propulsives, notamment d'avions légers; le dièdre des pales formant alors un cône dirigé vers l'arrière de l'appareil, la variation de pas se réalisant en compromis vitesse périphérique et pression alaire. This self-regulating rotor-propeller is not only applicable to energy-producing propellers, but also relates to propeller propellers, in particular for light aircraft; the dihedral of the blades then forming a cone directed towards the rear of the apparatus, the variation in pitch being achieved in compromise with peripheral speed and wing pressure.
Le rotor-hélice, selon l'invention, sera mieux compris après la description qui va suivre et les dessins placés en annexes qui visualisent l'exemple présenté à titre illustratif. The rotor-propeller according to the invention will be better understood after the description which follows and the drawings placed in the appendices which show the example presented for illustrative purposes.
- La figure 1, montre la géométrie transversale du rotor-hélice selon l'invention, en position de repos. - Figure 1 shows the transverse geometry of the rotor-propeller according to the invention, in the rest position.
- La figure 2, est une vue frontale dudit rotor, une seule pale étant représentée. - Figure 2 is a front view of said rotor, a single blade being shown.
- Les figures 3 et 4 sont des perspectives d'une des pales, en position initiale, puis en position d'éclipsage. - Figures 3 and 4 are perspectives of one of the blades, in the initial position, then in the eclipsing position.
- Les figures 5 et 6, montrent le détail, en coupe, du dispositif de synchronisation et, une variante de réglage du ressort du rappel. - Figures 5 and 6 show the detail, in section, of the synchronization device and a variant of adjusting the return spring.
- Les figures 7 et 8, schématisent la butée de réglage et le système anti-couple du synchronisateur. - Figures 7 and 8 show schematically the adjustment stop and the anti-torque system of the synchronizer.
Ainsi que le montre la figure 1, le rotor-hélice, selon l'invention, est formé de pales 1 et 2, limité à ce nombre dans la description pour faciliter la compréhension du dessin de l'exemple présenté, accrochées à un moyeu 3 axé en X-X'. As shown in Figure 1, the rotor-propeller, according to the invention, is formed of blades 1 and 2, limited to this number in the description to facilitate the understanding of the drawing of the example presented, attached to a hub 3 focused on X-X '.
Les pales 1 et 2, en position de repos, forment entre elles un cône a de révolution voisin de 1550, concave en direction de l'origine du courant, dans le cas des hélices productrices d'énergie. The blades 1 and 2, in the rest position, form between them a cone of revolution close to 1550, concave in the direction of the origin of the current, in the case of propellers producing energy.
Il convient de rappeler que cette géométrie est essentielle car elle permet d'éviter les effets d'écoulements centrifuges (travaux de
BETZ) et de conserver ainsi un écoulement pratiquement laminaire, impératif d'obtention d'une catégorie optimale, en particulier lorsque la puissance disponible, dans le moment considéré, se trouve réduite.It should be remembered that this geometry is essential because it avoids the effects of centrifugal flows (work of
BETZ) and thus maintain a practically laminar flow, imperative to obtain an optimal category, in particular when the available power, at the moment considered, is reduced.
Le gain de puissance est d'environ 28% par rapport à une hélice plate gauchie, et atteint plus de 50% pour une hélice plate à régulation par décrochage dynamique. The power gain is around 28% compared to a warped flat propeller, and reaches more than 50% for a flat propeller with dynamic stall regulation.
Cette géométrie de captation de moindre intéret à l'échelle statique (travaux d'EIFFEL), facilite cependant le démarrage. This capture geometry of lesser interest on a static scale (works by EIFFEL), however, facilitates start-up.
Dans le cas de ce rotor-hélice, et selon le premier mode de réalisation de l'invention, cette disposition conique est, par ailleurs, indispensable à l'état de repos et en dessous de la vitesse nominale, afin que les pales puissent etre sollicitées vers l'arrière dans le sens des flèches 4 et 5 d'un angle e par rapport au plan Y-Y' au-delà de la vitesse limite permise. In the case of this rotor-propeller, and according to the first embodiment of the invention, this conical arrangement is, moreover, essential in the state of rest and below the nominal speed, so that the blades can be biased backwards in the direction of arrows 4 and 5 at an angle e with respect to the plane YY 'beyond the speed limit allowed.
Le cône a doit rester pratiquement ponctuel jusqu'a ce que la puissance nominale, correspondant à une vitesse de rotation définie soit atteinte. The cone a must remain practically punctual until the nominal power, corresponding to a defined speed of rotation, is reached.
Sur la figure 2 qui est une vue à 900 de la précédente, on voit que chaque pale 1 ou 2 est accrochée à son moyeu 3 par deux points 6 et 7, placés en complète dissymétrie par rapport à l'axe virtuel O-O' de la pale, supposé etre l'axe d'équilibre dynamique. In Figure 2 which is a 900 view of the previous one, we see that each blade 1 or 2 is attached to its hub 3 by two points 6 and 7, placed in complete asymmetry with respect to the virtual axis OO 'of the pale, assumed to be the dynamic equilibrium axis.
Ainsi chaque pale 1 et 2 est articulée sur ces deux points 6 et 7 en formant une ligne d'articulation Z-Z' désaxée par rapport à l'axe virtuel O-O' de la pale, le prolongement de l'axe Z-Z' vers l'extérieur du rotor se situant en avant de l'axe virtuel O-O' en formant un angle ss, le sens de rotation du rotor étant défini par la flèche 8. Thus each blade 1 and 2 is articulated on these two points 6 and 7 by forming a line of articulation ZZ 'offset from the virtual axis OO' of the blade, the extension of the axis ZZ 'towards the outside. of the rotor located in front of the virtual axis OO 'by forming an angle ss, the direction of rotation of the rotor being defined by arrow 8.
Le point d'articulation 6 constitue l'accrochage principal de la pale sur laquelle il se situe en pied et près du bord avant 9. The articulation point 6 constitutes the main attachment of the blade on which it is located at the foot and near the front edge 9.
Le second point d'articulation 7 est placé à l'extrémité d'un bras 10 fixé à la partie arrière du pied de pale, ce point 7 est, de même que le point 6, solidaire du moyeu 3, mais situé, dans l'exemple présenté et selon un mode préférentiel, sensiblement à l'opposé du point 6 par rapport à l'axe de rotation X-X' et, par ailleurs, en arrière du point 6 par rapport au plan Y-Y' en se référant à la figure 1, la situation amont étant déterminée par la forme concave du cône a décrit par les pales, dans le cas des hélices captrices. The second articulation point 7 is placed at the end of an arm 10 fixed to the rear part of the blade root, this point 7 is, like point 6, integral with the hub 3, but located in the 'example presented and according to a preferred mode, substantially opposite point 6 with respect to the axis of rotation XX' and, furthermore, behind point 6 with respect to the plane YY 'with reference to FIG. 1 , the upstream situation being determined by the concave shape of the cone described by the blades, in the case of captive propellers.
On voit nettement, en figure 2, que la surface 11 et la masse de la pale sont complètement désaxées par rapport à l'axe Z-Z' des articulations 6 et 7, et que, par conséquent, les pales sont obligatoirement sollicitées d'avant en arrière, en provoquant la rotation des pales sur elles-mêmes, et ainsi une augmentation de pas, les pales ayant alors tendance à se remettre plan selon Y-Y', sous l'action de la pression exercée sur la surface des pales et de la force centrifuge subie par la masse desdites pales. It is clearly seen, in FIG. 2, that the surface 11 and the mass of the blade are completely off-center with respect to the axis ZZ 'of the joints 6 and 7, and that, consequently, the blades are necessarily biased from before rear, causing the blades to rotate on themselves, and thus an increase in pitch, the blades then having a tendency to return to plane along YY ', under the action of the pressure exerted on the surface of the blades and the centrifugal force undergone by the mass of said blades.
En figure 3, la pale est représentée en position de repos ou à une vitesse de rotation inférieure à la valeur nominale, et vue avec un certain gauchissement nécessité pour l'obtention d'un bon rendement. In FIG. 3, the blade is shown in the rest position or at a rotational speed lower than the nominal value, and seen with a certain warping necessary for obtaining a good yield.
On comprendra plus aisément le mécanisme d'action, selon l'invention, et l'indispensabilité de faire décrire à chaque pale un angle e par rapport au plan de rotation Y-Y'. The mechanism of action according to the invention will be more easily understood and the necessity of having each blade describe an angle e with respect to the plane of rotation Y-Y '.
On distingue facilement les points d'articulation et d'accrochage 6 et 7 des pales au moyeu 3; ces points 6 et 7 étant placés, comme vu précédemment, en dissymétrie par rapport à l'axe virtuel O-O' de la pale et de l'axe de rotation X-X', l'axe Z-Z' des articulations formant avec l'axe virtuel O-O' des pales un angle ss ouvert en avant du sens de rotation défini par la flèche 8. We can easily distinguish the points of articulation and attachment 6 and 7 of the blades to the hub 3; these points 6 and 7 being placed, as seen previously, in asymmetry with respect to the virtual axis OO 'of the blade and the axis of rotation X-X', the axis ZZ 'of the articulations forming with the axis virtual OO 'of the blades an angle ss open in front of the direction of rotation defined by arrow 8.
Le point 6, comme il a été vu aussi précédemment est placé en pied de pale, près du bord avant ou d'attaque 9; le point 7 en situation arrière de la pale à l'extrémité d'un bras 10 et, selon un mode préférentiel, sensiblement à l'opposé du point 6 par rapport à l'axe de rotation X-X'. Point 6, as also seen previously, is placed at the foot of the blade, near the front or leading edge 9; point 7 in the rear position of the blade at the end of an arm 10 and, according to a preferred embodiment, substantially opposite point 6 with respect to the axis of rotation XX '.
Les pales sont maintenues ponctuellement dans la position de repos ou en rotation, jusqu'à ce que la vitesse nominale soit atteinte, par des moyens de contention qui seront décrits plus loin. The blades are kept punctually in the rest position or in rotation, until the nominal speed is reached, by means of restraint which will be described later.
La figure 4 montre l'éclipsage de la pale 1 qui, pivotant sur l'axe
Z-Z', dans le sens de la flèche 12, se dérobe d'avant en arrière dans le sens du courant moteur (cas des hélices productrices d'énergie) matérialisé par les flèches 13 et 14.Figure 4 shows the eclipsing of the blade 1 which, pivoting on the axis
Z-Z ', in the direction of arrow 12, slips back and forth in the direction of the motor current (in the case of energy-producing propellers) materialized by arrows 13 and 14.
Cet éclipsage résulte, comme il a été dit antérieurement, de la pression du courant et de la force centrifuge qui, agissant sur la partie désaxée 11 de la pale, tend à réaliser et dépasser la planéité, le cône a évoluant alors vers une situation convexe en réalisant un angle e négatif. This eclipse results, as has been said previously, from the pressure of the current and from the centrifugal force which, acting on the offset axis 11 of the blade, tends to achieve and exceed the flatness, the cone then evolving towards a convex situation by making a negative angle e.
En se reportant à nouveau à la figure 3, on voit que, selon un mode de réalisation de l'invention, les pales sont synchronisées entre elles, lors de leur mouvement d'éclipsage, par un dispositif 15 coulissant sur le moyeu 3 selon l'axe X-X' et agissant sur les pales par l'intermédiaire de bielles 16, chacune de ces bielles prenant appui, d'une extrémité, dans un logement 17 du dispositif 15 et, de l'autre, dans un logement 18 situé sur le bras 10, près du pied de pale. Referring again to FIG. 3, it can be seen that, according to one embodiment of the invention, the blades are synchronized with one another, during their eclipsing movement, by a device 15 sliding on the hub 3 along the 'axis XX' and acting on the blades via connecting rods 16, each of these connecting rods bearing, at one end, in a housing 17 of the device 15 and, on the other, in a housing 18 located on the arm 10, near the blade root.
Afin de maintenir et de ramener le rotor-hélice dans sa position originale, un ressort hélicoïdal 19 est placé derrière le dispositif de synchronisation 15 et, de même que ce dernier, centré sur l'axe de rotation X-X'. In order to maintain and return the rotor-propeller to its original position, a helical spring 19 is placed behind the synchronization device 15 and, like the latter, centered on the axis of rotation XX '.
La tarage de ce ressort 19 est défini préalablement, son fléchissement assurant le dégagement des pales vers l'arrière lorsque la vitesse de rotation nominale est atteinte. The calibration of this spring 19 is defined beforehand, its deflection ensuring the disengagement of the blades towards the rear when the nominal rotation speed is reached.
En figure 4, ltéclipsage est réalisé et, le ressort se trouve comprimé, prêt à ramener les pales, partiellement ou en totalité, vers la position originale, si le courant ou la vitesse de rotation décroissent. In FIG. 4, the eclipsing is carried out and the spring is compressed, ready to return the blades, partially or entirely, to the original position, if the current or the speed of rotation decrease.
En reprenant la figure 3, on distingue la butée 20 de calage, solidaire du moyeu 3, destiné à venir en contact, au repos, avec le bras 10 de la pale afin de limiter l'action du ressort en garantissant un retour ponctuel sur le calage primitif, alors qu'en figure 4 le bras de la pale a quitté le contact de la butée pour tendre vers une position d'éclipsage. Returning to FIG. 3, there is a setting stop 20, secured to the hub 3, intended to come into contact, at rest, with the arm 10 of the blade in order to limit the action of the spring by guaranteeing a punctual return to the primitive setting, while in Figure 4 the blade arm has left the contact of the stopper to reach an eclipsing position.
La figure 5, nous permet de mieux comprendre le mode de réalisation selon l'invention du dispositif de synchronisation 15 qui est constitué notamment, dans l'exemple présenté, par une plaque 21 soudée ou fixée sur un tube coulisseau 22, obstrué partiellement à une de ses extrémités 23, muni d'une bague de coulissement 24 permettant un coulissement longitudinal satisfaisant sur une tige 25 vissée sur le moyeu 3 dans l'axe X-X'. FIG. 5 allows us to better understand the embodiment according to the invention of the synchronization device 15 which is constituted in particular, in the example presented, by a plate 21 welded or fixed to a slide tube 22, partially obstructed at a of its ends 23, provided with a sliding ring 24 allowing satisfactory longitudinal sliding on a rod 25 screwed onto the hub 3 in the axis XX '.
La plaque 21 possède, à sa périphérie, les logements 17, en nombre égal à celui des pales du rotor-hélice. The plate 21 has, at its periphery, the housings 17, in a number equal to that of the blades of the rotor-propeller.
Ces logements 17 sont à fond sphérique 26 et pourvus d'évasement 27 afin de recevoir et de permettre le débattement des bielles 16. These housings 17 have a spherical bottom 26 and are provided with flaring 27 in order to receive and allow the movement of the connecting rods 16.
Les bielles 16 sont terminées par des extrémités sphériques 28, l'une venant s'appuyer dans le logement 17, l'autre dans le logement 18 du bras 10, ces logements 18 ayant des caractéristiques identiques aux précédents. The connecting rods 16 are terminated by spherical ends 28, one coming to bear in the housing 17, the other in the housing 18 of the arm 10, these housing 18 having characteristics identical to the previous ones.
Comme il a été évoqué, le tube coulisseau 22 n'est que partiellement obstrué afin de permettre l'extension ou la réduction du volume d'air ou d'eau emprisonné. As mentioned, the slide tube 22 is only partially obstructed in order to allow the extension or reduction of the volume of air or water trapped.
Sa fonction s'apparente à celle d'un vérin ralentisseur dont un orifice calibré assure le contrôle de débit et, par ce moyen, la maîtrise de la vitesse de mouvement d'éclipsage des pales. Its function is similar to that of a retarder cylinder whose calibrated orifice ensures flow control and, by this means, control of the speed of eclipsing movement of the blades.
Cet orifice calibré 29 est constitué, en variante, par un gicleur 30 vissé sur le tube 22 et qui, selon que le milieu soit aérien ou hydraulique, possède un diamètre de passage défini adapté à la viscosité du fluide. This calibrated orifice 29 is constituted, as a variant, by a nozzle 30 screwed onto the tube 22 and which, depending on whether the medium is aerial or hydraulic, has a defined passage diameter adapted to the viscosity of the fluid.
A ce gicleur peut être adjoint, également en variante, une valve 31 susceptible de moduler ou de modifier la rapidité de mouvement du fluide, dans un sens déterminé au préalable, dans le but de faciliter ou d'inhiber l'aller ou le retour du changement de pas de pales. To this nozzle can be added, also as a variant, a valve 31 capable of modulating or modifying the speed of movement of the fluid, in a predetermined direction, with the aim of facilitating or inhibiting the going or returning of the change of blade pitch.
Le ressort 19, afin d'exercer une pression régulière, possède une rondelle de centrage 32 s'appuyant directement à l'arrière du dispositif 15 de synchronisation. The spring 19, in order to exert a regular pressure, has a centering washer 32 resting directly on the rear of the synchronization device 15.
On voit, en figure 6, que la pression exercée sur le ressort 19 est, en variante, rendue réglable par un écrou flasque 33 vissé sur un support fileté 34, solidaire du moyeu 3, épaulant la partie postérieure 35 du ressort 19, afin de pouvoir éventuellement modifier le tarage initial. It can be seen in FIG. 6 that the pressure exerted on the spring 19 is, as a variant, made adjustable by a flange nut 33 screwed onto a threaded support 34, integral with the hub 3, supporting the rear part 35 of the spring 19, in order to possibly be able to modify the initial calibration.
Par ailleurs, de manière à ponctualiser la position de l'écrou 33 après avoir effectué le réglage, une vis 36 a été prévue, venant s'engager en fin de course dans les rainures 37 du support fileté. Furthermore, so as to punctuate the position of the nut 33 after having made the adjustment, a screw 36 has been provided, coming to engage at the end of the race in the grooves 37 of the threaded support.
En figure 7, on voit le détail de montage des vis de réglage 20 constitué d'une tête-butée 38 montée à l'extrémité d'une tige filetée 39, laquelle se visse dans une partie homologue du moyeu 3, un contreécrou 40 permettant de bloquer cet assemblage. In Figure 7, we see the mounting detail of the adjusting screws 20 consisting of a stop head 38 mounted at the end of a threaded rod 39, which is screwed in a homologous part of the hub 3, a lock nut 40 allowing to block this assembly.
La figure 8 complète la description en montrant les biellettes 41 anti-couple, qui sont de section rectangulaire et accrochées par des attaches 42, d'une extrémité au synchronisateur 15 et, de l'autre, au moyeu 3, à l'aide d'axes 43 et 44. FIG. 8 completes the description by showing the anti-torque rods 41, which are of rectangular section and hooked by fasteners 42, from one end to the synchronizer 15 and, on the other, to the hub 3, using 'axes 43 and 44.
Ce dispositif, très classique dans son principe, contrôle la position du synchronisateur 15 sollicité en rotation par la réaction des bielles 16 et du ressort de compression 19, lors des mouvements de régulation. This device, very conventional in principle, controls the position of the synchronizer 15 biased in rotation by the reaction of the connecting rods 16 and the compression spring 19, during regulation movements.
En fonctionnement, la régulation s'opère donc sous l'action de la force centrifuge définie par l'équation F = m V2 et la pression d'équa
R tion F = 1/2 m V2, ces deux paramètres intervenant en complémentarité et compromis.In operation, the regulation therefore operates under the action of the centrifugal force defined by the equation F = m V2 and the pressure of equa
R tion F = 1/2 m V2, these two parameters acting in complementarity and compromise.
Le rotor-hélice sous l'action de la force centrifuge et de la pression du flux moteur (cas des hélices productrices d'énergie) perd sa forme conique de captation en se dérobant en arrière, prend du pas, éventuellement jusqu'à mise en drapeau et disparition de la concavité. The rotor-propeller under the action of centrifugal force and the pressure of the motor flow (in the case of energy-producing propellers) loses its conical shape of capture by slipping backwards, gaining momentum, possibly until flag and disappearance of the concavity.
La forme plate, voire convexe, alors obtenue, jointe à l'augmentation du pas, réduisent la surface offerte au courant, et permet, d'autre part, en rotation le dégagement automatique des herbes, algues et branches, qui pourraient s'accrocher aux pales et entraver la bonne marche. The flat, even convex shape, then obtained, joined to the increase in the pitch, reduce the surface offered to the current, and allows, on the other hand, in rotation the automatic release of grasses, algae and branches, which could catch on with the blades and hinder the smooth running.
En cas d'arrêt de rotation, la pression est seule agissante et on obtient des effets similaires. In the event of a rotation stop, the pressure is the only one acting and similar effects are obtained.
L'invention s'applique, notamment, aux hélices productrices d'énergie de faible puissance, hydrauliques ou éoliennes, ainsi qu'aux hélices propulsives d'emplois variés. The invention applies, in particular, to propellers producing low power power, hydraulic or wind, as well as propellers propellers of various uses.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9001944A FR2658565A1 (en) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | Simplified rotor blade with autonomous regulation by automatically varying the pitch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9001944A FR2658565A1 (en) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | Simplified rotor blade with autonomous regulation by automatically varying the pitch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2658565A1 true FR2658565A1 (en) | 1991-08-23 |
Family
ID=9393843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9001944A Pending FR2658565A1 (en) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | Simplified rotor blade with autonomous regulation by automatically varying the pitch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2658565A1 (en) |
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-
1990
- 1990-02-19 FR FR9001944A patent/FR2658565A1/en active Pending
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