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Equilibrage des rotors
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Hervé 31


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:18 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

C'est pas bientôt fini ?  Shocked Shocked Shocked

Ce texte de GMA ne date pas d'aujourd'hui. Une version indexée par les moteurs de Google est disponible en date du 7 octobre 2013 à 9h06.
(Voir ici)

Une simple comparaison avec "Beyond Compare" confirme que 3 lignes ont été corrigées :

lignes 22
   on dit alors qu'elle est un "harmonique".
   on dit alors qu'elle est une "harmonique".

ligne 24
   de classer par ordre d'importance les dits "harmoniques".
   de classer par ordre d'importance les dites "harmoniques".

ligne 34
   C'est une "harmonique" qu'elle créé, cet harmonique disparaît quand vos battements cessent (fondamentale).
   C'est une "harmonique" qu'elle créé, elle disparaît quand vos battements cessent.



Je ne cherche évidement pas à donner raison à l'un plus qu'à l'autre loin s'en faut.
Mais de grâce, nous ne sommes pas dans une cours de récréation !!! Mr. Green Mr. Green Mr. Green Mr. Green

@+
Hervé


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:18 (2013)    Sujet du message: Publicité

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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:23 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Tu as raison Hervé.

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Hervé 31


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Messages: 317
Localisation: Balma
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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:25 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Merci Jean-Claude, et bien entendu poursuivez avec Mike, c'est passionnant  Idea (même si je suis loin de tout comprendre !) Okay

@+
Hervé


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gma


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Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:35 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Jean Claude DEBREYER a écrit:
gma a écrit:
... je vérifie régulièrement les fautes d'orthographe, donc je réédite parfois certains textes pour corriger. Omis ceci, je n'ai pas votre habitude, je veux dire celle de changer le sens de ce qui fut dit au grés du vent. Mes choix de QFU sont assez rigides, j'en convient, ça plait à certains, pas à d'autres, mais c'est comme ça..
Pourquoi vérifier l'orthographe d'un message vieux de quelques années et pas ceux d'aujourd'hui?

C'est pour avoir du boulot en prévision des soirées monotones.
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L'inconvénient du plomb dans la cervelle est qu'il provoque, chez certains sujets, des crises de "saturnisme"...


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Mike G


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 15:56 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

1)            Merci pour le compliment JC mais la vibration n'est pas ma spécialité, il était l'un des nombreux sujets dont j'ai tâté au cours d'une carrière longue et variée. gma a raison quand il dit qu'il est difficile de transposer mon expérience dans l'aviation (c'est pourquoi je pose beaucoup de questions), mais il est incorrect quand il dit que "la vibration d'origine aérodynamique n'existe pas" il ya des  problèmes de vibrations dans les turbocompresseurs et turbines qui sont provoqués par des effets aérodynamiques.
 
2)            Je dois ajouter que si j'écrivais ou suggéré que «Mike souhaiterait résoudre ce problème vibratoire multiple en "équilibrant" son rotor." c'était une maladresse de ma part. Comme gma (et bien d'autres) ont déjà dit, et je savais, vous ne pouvez pas résoudre le problème de vibration de fréquence 2 par tour en équilibrant le rotor.


3)         Mike a t'il l'instrument qui mesure cette vibration et que celle là ?... Non !
Une bonne question.
Je pense que l'instrument que j'utilise (PB3 instrument d'équilibrage) est beaucoup plus polyvalent que des gens réalisent. Pour ceux d'entre vous qui sont à l'aise avec Shakespeare, ces liens vous donner une idée de la capacité de la dernière version de cet appareil.
 http://www.smartavionics.com/pb3/beta/pb3_manual-2.1-beta_1.pdf
http://www.smartavionics.com/pb3/beta/PropellerBalancerManual-2.1-beta_1.pd…
Mike G
STP ne corrige pas mes fautes d'orthographe Embarassed


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Jean Fourcade


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Messages: 496
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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 18:07 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

gma a écrit:
Dans le rotor bipale, on sait qu'il existe une vibration d'ordre aérodynamique, de fréquence 2 par tour...
Mike a t'il l'instrument qui mesure cette vibration et que celle là ?... Non !... Mike mesure des impulsions au niveau du rotor qui sont le résultat résiduel de beaucoup de vibrations conjuguées...

Mais quand arrêterez vous de parlez de ce que vous ne comprenez pas ?

Les mesures de vibrations réalisées par Mike font appel à un accéléromètre qui mesure, comme son nom l'indique, les accélérations. A partir de ce signal une analyse spectrale permet de calculer les amplitudes et phases des vibrations au différentes harmoniques de la rotation du rotor. Il extrait donc notamment la vibration à la période de rotation et celle à deux fois celles-ci. Ces deux vibrations sont les plus importantes (les harmoniques 5,7,9,450000 ... que vous citez ne sont que de la foutaise).

Cet instrument possède deux axes (X et Y) comme le montre le tracé des déplacements du mat. Ce tracé est obtenu en intégrant deux fois l'accélération mesurée par l'accéléromètre. A partir du tracé du 16 aout à 13:13:06, j'ai identifié par moindre carrés les amplitudes et phases de la vibration 1/rev et 2/rev.

Voici le graphique que j’obtiens :



Comme on peut le voir, le mouvement est très proche du mouvement mesuré par l'instrument. Comme celui-ci intègre sûrement l’accélération sur tout le spectre on en conclue bien que ces deux vibrations sont les prépondérantes.

Les amplitudes que j'ai obtenues sont les suivantes :
1/rev : axe x = 0.481 IPS : axe Y = 0.834 IPS
2/rev : axe x = 2.493 IPS : axe Y = 2.209 IPS.

Le fichier excel de calcul : ici
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Mike G


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 18:10 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

À mon avis, le problème majeur lors de toute discussion sur les vibrations du rotor sur ce forum (ou l'américain), est que les opinions exprimées ont été presque exclusivement soit subjective (mon gyro vibre beaucoup ou un peu) ou théorique.


Grâce à l'équilibreur/analyseur PB3 que je possède, ce forum peut recevoir maintenant des données mesurées.
Ceci est un exemple d'un diagramme polaire pour un gyro. Il indique la position angulaire théorique du balourd et donne une valeur de la vitesse de vibration dans IPS (pouce / seconde).

Les points 1,3 et 5 sont tracés à l'aide d'un accéléromètre horizontal monté sur le mat et montrent que ce rotor est assez bien équilibré.
Les points 2,4 et 6 montrent les résultats d'un accéléromètre monté verticalement et indiquent que pour chaque tour, lorsque le rotor est dans la même position, il ya une force verticale provoquant cette vibration verticale. Ceci indique une différence probable du pas des pales.



Les schémas suivants montrent une analyse spectrale de l'accéléromètre monté horizontalement. Ils sont tracés en vitesse (IPS) et l'accélération ("g"). Je vais laisser à d'autres pour expliquer la différence.

Ils montrent que la vibration à la fréquence fondamentale de rotor de 350/360 tours par minute est très faible (ce qui confirme le tracé polaire) et que la vibration à deux fois la vitesse de rotation du rotor est élevée par rapport à la fréquence fondamentale. Est-ce niveau de vibrations trop élevé ou acceptable fait partie du débat.


Ces graphiques montrent également les vibrations du moteur et de l'hélice et les pales de l'hélice.
Je montre ca pour vous donné une idée des possibilités de l'instrument que j'utilise. JC a également montré quelques graphiques que cet instrument peut créer que montrer le mouvement calculé de mât à l'aide de deux accéléromètres montés perpendiculairement à l'autre.
 
Je voudrais que ces nouvelles données permettront aux chercheurs / ingénieurs de comparer leurs calculs avec ces données et nous permettent de mieux comprendre (et peut-être trouver des solutions) du problème.
La collecte des données est un effort de ma part et de traduire mes écrits en français est un effort encore plus grand. Je préfère utiliser ce forum parce que je crois qu'il ya plus de membres qui comprennent réellement et sont prêts à faire le lien entre les données mesurées et la théorie.
Pour ce faire, je suis prêt à mesurer la vibration des gyros à une distance raisonnable de chez moi si les propriétaires peuvent partager certaines de mes dépenses (essence et péages) avec moi. Je vais même voyager plus loin si un groupe de gyros peuvent être trouvés et quelqu'un peut m'hébergé pour réduire mes coûts.
Mais s'il vous plaît arrêter tous ces querelles puériles.
Mike G


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 20:27 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Mike G a écrit:
À mon avis, le problème majeur lors de toute discussion sur les vibrations du rotor sur ce forum (ou l'américain), est que les opinions exprimées ont été presque exclusivement soit subjective (mon gyro vibre beaucoup ou un peu) ou théorique.

Je suis d'accord avec çà. Sans observations ou mesures pratiques et sans théorie on ne peut rien améliorer.
1) Quelle vibration désagréable ressens-tu dans ton autogire ? Est-ce celle de ton corps sur le siège? Celle de ta main tenant le manche? Celle, seulement visible, du manche laché ? Autre?
2) Je m'interroge toujours sur la raison qui défini la limite de la vitesse de vibration (ex: 0,15 IPS) plutôt qu'une limite d'accélération ou l'amplitude du mouvement de son ressenti sur nos sens.

Mike G a écrit:
Ils sont tracés en vitesse (IPS) et en accélération ("g"). Je vais laisser à d'autres pour expliquer la différence.

La vitesse en IPS est l'amplitude multipliée par la fréquence de la vibration (aux unités près)
L'accélération en G est la vitesse multipliée par la fréquence (aux unités près)


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gma


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 20:50 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Jean Fourcade a écrit:
gma a écrit:
Dans le rotor bipale, on sait qu'il existe une vibration d'ordre aérodynamique, de fréquence 2 par tour...Mike a t'il l'instrument qui mesure cette vibration et que celle là ?... Non !... Mike mesure des impulsions au niveau du rotor qui sont le résultat résiduel de beaucoup de vibrations conjuguées...


Mais quand arrêterez vous de parlez de ce que vous ne comprenez pas ?
Les mesures de vibrations réalisées par Mike font appel à un accéléromètre qui mesure, comme son nom l'indique, les accélérations. A partir de ce signal une analyse spectrale permet de calculer les amplitudes et phases des vibrations au différentes harmoniques de la rotation du rotor. Il extrait donc notamment la vibration à la période de rotation et celle à deux fois celles-ci. Ces deux vibrations sont les plus importantes (les harmoniques 5,7,9,450000 ... que vous citez ne sont que de la foutaise).

Cet instrument possède deux axes (X et Y) comme le montre le tracé des déplacements du mat. Ce tracé est obtenu en intégrant deux fois l'accélération mesurée par l'accéléromètre. A partir du tracé du 16 aout à 13:13:06, j'ai identifié par moindre carrés les amplitudes et phases de la vibration 1/rev et 2/rev.

Voici le graphique que j’obtiens :



  
Comme on peut le voir, le mouvement est très proche du mouvement mesuré par l'instrument. Comme celui-ci intègre sûrement l’accélération sur tout le spectre on en conclue bien que ces deux vibrations sont les prépondérantes.

Les amplitudes que j'ai obtenues sont les suivantes :
1/rev : axe x = 0.481 IPS : axe Y = 0.834 IPS
2/rev : axe x = 2.493 IPS : axe Y = 2.209 IPS.

Le fichier excel de calcul : ici



Foutaise ou pas, le fait est que cet instrument ne différencie pas la fondamentale des harmoniques d'excitation ou d'amortissement, du moins ce n'est pas la démonstration qui est faite.Et combien même votre polaire serait juste, que ce n'est ni la polaire de la fondamentale seule, ni celle de l'harmonique d'amortissement (de rang 1 et de fréquence oméga (voir le spectre)) ou celui d'excitation (de rang 2 et de fréquence b.oméga)... Seuls. L'accélération mesurée et travaillée par vous est un résiduel des 1/Rev et 2/Rev... Après ce travail, et par concordance des fréquences, c'est vous qui affirmez que le 2/Rev est le fondamental sans pouvoir dire si l'harmonique de déformation des pales dans le plan, lui aussi en 2/Rev, excite ou pas cette fondamentale (quel est son déphasage ?).

Donc à ce stade, vous pouvez... On peut tous... Affirmer que le système vibre et de façon stable (le rang d'amortissement est inférieur à celui d'excitation), mais personne ne peut encore prévoir ce que va faire, et je le prends pour exemple, le système complémentaire censé filtrer la vibration.

Ce nouveau système, pour annuler l'amplitude, devra soit absorber la vibration pour la restituer plus tard dans le temps... C'est donc un retard de phase (amortisseur)... Soit créer une vibration d'amplitude opposée et en phase... Voir avance de phase (masse d'équilibrage).

L'amortisseur en aéronautique a un gros inconvénient, il ne restitue pas l'intégralité de ce qu'il a absorbé (rendement)... Quand il le fait, le déphasage n'est pas contrôlable (cas du caoutchouc avec le viellissement). En matière de rotor, tous fut testé, des frictions à l'hydraulique en passant par la barre de torsion, la lame flexible, l'élastomère, les paliers lamifiés,...

La masse d'équilibrage, très fiable en marche continue, ne convient pas dans cette application (régime variable).


Pardon Mike, c'est vrai que j'oubliais les turbines.
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Jean Fourcade


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 21:08 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

gma a écrit:
Foutaise ou pas, le fait est que cet instrument ne différencie pas la fondamentale des harmoniques d'excitation ou d'amortissement, du moins ce n'est pas la démonstration qui est faite.Et combien même votre polaire serait juste, que ce n'est ni la polaire de la fondamentale seule, ni celle de l'harmonique d'amortissement (de rang 1 et de fréquence oméga (voir le spectre)) ou celui d'excitation (de rang 2 et de fréquence b.oméga)... Seuls. L'accélération mesurée et travaillée par vous est un résiduel des 1/Rev et 2/Rev... Après ce travail, et par concordance des fréquences, c'est vous qui affirmez que le 2/Rev est le fondamental sans pouvoir dire si l'harmonique de déformation des pales dans le plan, lui aussi en 2/Rev, excite ou pas cette fondamentale (quel est son déphasage ?).


Non, non, non, je ne suis pas d'accord. Vous oubliez que le régime transitoire de la fondamentale de l'excitation des b pales produit un amortissement variable en rapport des harmoniques parce que justement le rang 1 n'est pas stable. Or comme il ne peut y avoir concordance, nécessairement le mode 1 et 2 soit s'annulent réciproquement, soit se multiplient pouvant aller jusqu'à la destruction des pales. En effet, vous ne pouvez pas considérer que la différence de vibration entre la fondamentale et les harmoniques créent de nouvelles harmoniques. C'est là l'erreur que vous commettez. Erreur qui vous conduit à conclure qu'il y aurait des harmoniques après la fondamentale alors que tout le monde sait que les harmoniques sont avant la fondamentale, tout du moins dans un système non causal comme un rotor d'autogire. Ainsi après ce travail et justement par concordance on en déduit sans se tromper que la fondamentale est de rang 2 et l'harmonique de rang 1.
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Jean Fourcade


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 21:18 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

J'ai oublié de préciser dans mon précédent message qu'on en déduit ... l'âge du capitaine !

PS : Moi aussi, je sais écrire des textes qui ne veulent strictement rien dire Mort de Rire
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Pierre ALBOUY


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 21:31 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Jean Fourcade a écrit:
Non, non, non, je ne suis pas d'accord. Vous oubliez que le régime transitoire de la fondamentale de l'excitation des b pales produit un amortissement variable en rapport des harmoniques parce que justement le rang 1 n'est pas stable. Or comme il ne peut y avoir concordance, nécessairement le mode 1 et 2 soit s'annulent réciproquement, soit se multiplient pouvant aller jusqu'à la destruction des pales. En effet, vous ne pouvez pas considérer que la différence de vibration entre la fondamentale et les harmoniques créent de nouvelles harmoniques. C'est là l'erreur que vous commettez. Erreur qui vous conduit à conclure qu'il y aurait des harmoniques après la fondamentale alors que tout le monde sait que les harmoniques sont avant la fondamentale, tout du moins dans un système non causal comme un rotor d'autogire. Ainsi après ce travail et justement par concordance on en déduit sans se tromper que la fondamentale est de rang 2 et l'harmonique de rang 1.

Bravo Jean !
J'espère que cette fois GMA aura compris. C'est lumineux !
Pierre ALBOUY
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Florent


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Localisation: 38

MessagePosté le: Lun 25 Nov - 21:38 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Jean Fourcade a écrit:

Aucune conclusion vous dites ?

Jean-Claude dans le schéma ci-dessous nous indique que la force dans le plan est une composante radiale tournante ce qui signifie que contrairement à ce qui se dit sur le forum américain, il ne faut pas libérer uniquement l'axe longitudinal mais l'axe du pivot du balancier. Saviez-vous ça ? Si oui, comme vous le laissez entendre, pourquoi ne pas l'avoir dit plus tôt ?

 


Je confirme les résultats de Jean-Claude. La force dans le plan du rotor est principalement due à la composante de traînée (la composante induite de la portance est négligeable). Je trouve bien une composante radiale tournante dont le module est pour un bipales:

T = rho * delta * mu * c * R^3 * omega^2 sin(psi) 


rho densité de l'air, delta coefficient de traînée, mu facteur d'avancement, c corde de la pale, R rayon du rotor, omega vitesse de rotation, psi azimut de la pale de référence (voir schéma).
Cette force est directement proportionnelle au facteur d'avancement mu. Plus on va vite, plus l'amplitude augmente

Je n'ai rien suivi du tout d'un point de vue théorique... mais l'articulation K peut elle jouer un rôle dans un sens ou dans l'autre sur ces vibrations ?


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Jean Claude DEBREYER


Hors ligne

Inscrit le: 20 Juil 2008
Messages: 2 665
Localisation: Loir et Cher
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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 22:46 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Florent a écrit:
l'articulation K peut elle jouer un rôle dans un sens ou dans l'autre sur ces vibrations ?

Bonsoir, Florent. Vu depuis l'axe du cône, les deux pales tournant librement, le couple de rotation qui freine la pale avançante est nécessairement équilibrée par un couple opposé produit par l'autre pale. Les forces produisant ces couples se retrouvent sur moyeu, évidemment perpendiculaire à l'envergure, quel que soit l'azimut de cette envergure. Une articulation K ne change donc rien à cette situation.



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Claude Nowak


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MessagePosté le: Lun 25 Nov - 23:37 (2013)    Sujet du message: Equilibrage des rotors Répondre en citant

Mike,
Est ce que tu as déjà fait tous les réglages de base a savoir:
--déterminer le centre de gravité de chaque pale et vérifier qu il est identique sur les 2 pales ( moins d un millimètre)
-- contrôler le poids exact de chaque pale et le corriger en rajoutant du poids avec du scotch alu au centre de gravité ( a quelques gramme près ) 
-- contrôler l alignement des 2 pales
-- contrôler le tracking 
Ensuite, faire la même chose avec l hélice. Elle doit étre impeccable.
Puis desserrer légèrement les vis de fixation moteur. Les silent-blocs doivent être moins compressés.
Et puis tu remontes sur ta machine et ça doit s améliorer.
Bon, je sais, ce que je te propose de faire, ça a moins de gueule que les harmoniques tartan pions, mais il arrive que ça résout le problème.
Claude


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MessagePosté le: Aujourd’hui à 19:14 (2017)    Sujet du message: Equilibrage des rotors

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