BRPI0901665A2

BRPI0901665A2 - trava

Info

Publication number: BRPI0901665A2
Application number: BRPI0901665-1A
Authority: BR
Inventors: Andrew Philip Salcombe
Original assignee: Ge Aviat Systems Ltd
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-04-06
Also published as: JP2009274715A; DE102009025804A1; CN101596936B; GB2460088B; CA2665638A1; FR2931130A1; US20090284025A1; GB0808972D0; JP5469374B2; CN101596936A; GB2460088A

Abstract

Trava. Esta invenção se refere a uma trava, por exemplo, para travar os dispositivos retrateis, tal como o trem de pouso retrátil de uma aeronave, em uma posição retraida. A trava (8) compreende um membro de engate (10) montado de forma pivotante, com uma porção de gancho (11) disposta de modo a manter um pino de captura (7) preso, por exemplo, ao trem de pouso retrátil, em uma posição predeterminada quando travado. é previsto um conjunto de lingúeta de primeiro estágio (20) montado de forma pivotante, apresentando uma porção (21) disposta de modo a engatar uma correspondente porção (13) do membro de engate (10) montado de forma pivotante. Também é previsto um conjunto de lingúeta de segundo estágio (30) montado de forma pivotante, apresentando uma porção (31) disposta de modo a engatar uma porção (23) correspondente do conjunto de lingúeta de primeiro estágio (20) a fim de manter o conjunto de lingúeta de primeiro estágio (20) e o membro de engate (10) em uma posição travada predeterminada. Um dispositivo de destravamento (40) é disposto de modo a girar o conjunto de lingúeta de segundo estágio (30) ao redor de seu pivó (32), de forma que o conjunto de lingueta de primeiro estágio (20) e o membro de engate (10) girem ao redor de seus pivós (22, 12) até uma posição destravada para liberar o pino de captura.

Description

Trava

Esta invenção se refere a uma trava, por exemplo paratravar componentes retrateis tais como um trem de pouso retrátil de uma aeronave ou asportas em uma posição retraída. Quando não está em uso, o trem de pouso retrátilprecisa ficar seguramente mantido em uma condição retraída e travada superiormentedentro de uma zona apropriadamente conformada do compartimento.

As travas para manter o trem de pouso retrátil em umacondição superiormente travada em geral incluem um gancho, ou um membro similar,montado de forma pivotante em uma aeronave e coopera com um pino, ou similar, presoem uma porção do trem de pouso retrátil. Com a retração do trem de pouso, o ganchoautomaticamente trava no pino. Para uma posterior liberação do pino, de modo a permitiruma nova distensão do trem de pouso, o gancho é girado ao redor de sua montagempivotante através de atuadores apropriados operáveis com fluido em alta pressão ouelétricos de grande potência, através de uma lingüeta.

A patente GB 2.161.202 descreve uma tal trava montadaem uma aeronave a qual coopera com um pino montado no trem de pouso liberável. Atrava incluí um gancho pivotável para engatar o pino. De forma a destravar o pino, ummacaco hidráulico é estendido através da aplicação de uma pressão de fluido neste, detal forma que a sua haste de pistão faça com que uma lingüeta se mova em uma direçãono sentido horário, liberando um rolete do engate em um recesso. Isto permite que ogancho pivotável gire sob o peso do trem de pouso liberável no pino, de tal forma que opino é liberado do gancho e o trem de pouso é liberado.

É necessário um macaco hidráulico relativamente potentepara liberar a trava devida a grande pressão do pino na trava, causada pelo peso do tremde pouso liberável. Contudo, é em geral desejável evitar o uso de sistemas hidráulicos,uma vez que o seu uso envolve gerar uma pressão de fluido pelos motores da aeronaveassim reduzindo a eficiência dos motores. Além do mais, os sistemas hidráulicosprecisam de uma manutenção regular e podem ser alvo de falhas.

Alternativamente, e antes de uma nova extensão do trem depouso, este pode ser levantado para reduzir a pressão aplicada pelo pino no gancho.Contudo, este pré-alçamento do pino o submete a um ciclo de fadiga adicional o quetorna necessário um pino e um trem de pouso mais fortes e mais pesados. Além do mais,o pré-alçamento introduz um atraso na liberação do trem de pouso.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção,é previsto uma trava para travar um trem de pouso retrátil de uma aeronave em umaposição retraída. A trava compreende um membro de engate montado de formapivotante com uma porção de gancho disposta de modo a manter um pino de captura emuma posição predeterminada quando travado. É previsto um conjunto de lingüeta deprimeiro estágio montado de forma pivotante, o qual apresenta uma porção disposta demodo a engatar uma correspondente porção do membro de engate montado de formapivotante. Também é previsto um conjunto de lingüeta de segundo estágio montado deforma pivotante, o qual apresenta uma porção disposta de modo a engatar uma porçãocorrespondente do conjunto de lingüeta de primeiro estágio a fim de manter o conjuntode lingüeta do primeiro estágio e o membro de engate em uma posição travadapredeterminada. Um dispositivo de destravamento é disposto de modo a girar o conjuntode lingüeta de segundo estágio ao redor de seu pivô de forma que este não mais engateo membro de lingüeta do primeiro estágio e desta forma o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio e o membro de engate girem ao redor de seus pivôs para uma posiçãodestravada e modo a liberar o pino de captura.

Através do uso de dois membros de lingüeta, pode serempregado um dispositivo de destravamento que necessita de uma potênciaconsideravelmente menor, sem a necessidade de levantar o trem de pouso para reduzira carga no membro de engate. Por conseqüência, pode ser usado um dispositivo demenor potência, tal como uma solenóide, como o dispositivo de destravamento,reduzindo o tamanho do atuador, a potência consumida durante o uso e os custos dodispositivo. Os dispositivos convencionais de destravamento, tais como os atuadoreshidráulicos, os atuadores eletromecânicos, etc, ainda podem ser utilizados, mas estespodem ser projetados de modo a serem muito menores e usar muito menos energia emcomparação com as travas convencionais. Uma vez que o conjunto do membro delingüeta de segundo estágio tenha sido girado ao redor de seu pivô pelo dispositivo dedestravamento, o membro de engate pode ser girado devida a força para baixo realizadapelo pino de captura ou pela ação de um membro resiliente no membro de engate, ou emambos.

Serão ora descritas as formas de realização da presenteinvenção, apenas a título de exemplo, e com referência aos desenhos em anexo, nosquais:

- A figura 1 mostra um trem de pouso retrátil de uma aeronave e o travamento paracima associado para manter o trem de pouso na sua condição retraída;

- A figura 2 mostra um exemplo de uma trava incorporando a presente invenção;

- A figura 3 mostra um exemplo mais detalhado da trava em sua posição travada;

- A figura 4 mostra a trava sendo destravada;

- A figura 5 mostra a trava em uma condição destravada; e

- A figura 6 mostra a direção das forças entre os componentes atuantes da trava.

O trem de pouso retrátil mostrado na figura 1 compreendeuma perna 1, a qual porta as rodas 2 e a qual é montada 3 de forma pivotante em umaestrutura 4 fixa da aeronave. O trem de pouso é retraído em relação à montagempivotante 3 para dentro da zona 5 do compartimento através de um macaco 6 apropriadode retração operado por pressão hidráulica. Quando retraído, o trem de pouso alcança asua condição compartimentalizada dentro da zona 5 com o pino 7 preso na perna 1engatando a trava superior 8 disposta na zona 5 presa na estrutura fixa da aeronave.

A figura 2 mostra as partes principais da trava 8. A trava 8inclui um membro de engate 10 com um gancho 11 em uma posição travada em contatocom o pino 7. Quando na posição travada, tal como ilustrada na figura 2, o gancho 11reage contra a carga para baixo aplicada pelo pino 7. O membro de engate 10 é dispostode modo a girar ao redor do pivô 12. Um conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20apresenta uma porção 21 a qual é disposta de modo a engatar uma porção 13 domembro de engate 10 montado em pivô. O conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 édisposto de modo a girar ao redor do pivô 22. Um conjunto de lingüeta de segundoestágio 30 apresenta uma porção 31 disposta de modo a engatar uma porção 23 doconjunto de lingüeta de primeiro estágio 20. O engate entre o conjunto de lingüeta desegundo estágio 30 e o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 mantém o conjuntode lingüeta de primeiro estágio 20 e o membro de engate 10 em uma posição travadapredeterminada. O conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 é disposto de modo agirar ao redor do pivô 32. Um dispositivo de destravamento 40 é disposto de modo afazer girar o conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 no sentido horário ao redor doseu pivô 32, tal como mostrado na figura 2, de forma que o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20 e o membro de engate 10 girem ao redor de seus pivôs 22, 12 parauma posição destravada a fim de liberar o pino 7. Neste exemplo, e conforme a cargapara baixo aplicada pelo pino 7 seja deslocada do pivô 12 do membro de engate, omembro de engate 10 tende a girar no sentido horário ao redor de seu pivô 12, tal comoilustrado na figura 2, liberando o pino 7. Neste exemplo, a rotação em sentido horário domembro de engate 10 força o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 a girar nosentido anti-horário ao redor do pivô 22, tal como mostrado na figura 2, quando este nãomais se encontra travado no lugar pelo conjunto de lingüeta de segundo estágio 30.

A previsão de dois conjuntos de lingüeta 20, 30 permite quea trava 8 seja destravada pelo dispositivo de destravamento 40 com uma força útilsignificativamente reduzida. Além do mais, a amplitude de deslocamento necessária pelodispositivo de destravamento 40 é significativamente reduzida quando comparada comas travas convencionais.

As figuras de 3 a 5 mostram um exemplo detalhado da trava8. Nos exemplos mostrados nas figuras de 3 a 5, é prevista uma trava em uma estruturado quadro 100 a qual apresenta um determinado numero de furos para parafusos 101 osquais permitem que a estrutura do quadro 100 seja conectada na estrutura fixa 4 daaeronave. Em uso, uma placa de cobertura (não ilustrada) é prevista por sobre a trava 8e é ligada na estrutura de quadro 100 de modo a fornecer os pontos de pivotagem 12, 22e 32. Nos exemplos mostrados nas figuras de 3 a 5, são previstos dois membros de guia102 opcionais de modo a guiar o pino 7 para dentro da trava 8 durante a retração do tremde pouso. Neste exemplo, os membros de guia 102 apresentam camadas de proteção103 de modo a evitar danos no pino 7 ou nos membros de guia 102 durante a inserçãodo pino 7 na trava 8.

Quando na posição travada, mostrada na figura 3, omembro de engate 10 reage à carga para baixo aplicada pelo pino 7, a qual empurracontra a superfície interna 14 do membro de engate 10. Conforme é aplicada a cargapara baixo pelo pino 7 no deslocamento horizontal do pivô 12 do membro de engate, omembro de engate 10 tende a girar ao redor do pivô 12 do membro de engate em umadireção horária, tal como ilustrado nas figuras de 2 a 5.

A carga para baixo aplicada pelo pino 7 no membro deengate 10 força a porção de contato 13 do membro de engate ao contato com umaporção 21 do conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20. Neste exemplo, a porção doconjunto de lingüeta de primeiro estágio disposta para entrar em contato com o membrode engate 10 é um rolete 24 para fornecer um contato majorado. No ponto de contato 13entre o membro de engate 10 e o rolete 24 da lingüeta de primeiro estágio, a geometriado membro de engate 10 é configurada de modo a garantir que o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20 tenda a girar para além do membro de engate 10 ao redor do pivô 22do conjunto de lingüeta de primeiro estágio quando liberado.

O conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 é forçado agirar no sentido anti-horário ao redor do pivô 22 até que este entre em contato com aporção 31 do conjunto de lingüeta de segundo estágio 30. Neste exemplo, a porção 31do conjunto de lingüeta de segundo estágio 30, a qual engata o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20, é um rolete 33. No ponto de contato 23 entre o conjunto de lingüetade primeiro estágio 20 e o rolete 33 do conjunto de lingüeta de segundo estágio, ageometria do conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 é especificamente configuradade modo a assegurar que o conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 tenda a girar aoredor do pivô 32 no sentido anti-horário na direção do conjunto de lingüeta de primeiroestágio 20 de modo a manter a disposição em um estado travado.

Com a trava na configuração suporá descrita, e tal comoilustrado na figura 3, a carga aplicada pelo pino 7 tende a manter o conjunto de lingüetade segundo estágio 30 engatado com o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20,assim travando o membro de engate 10 na posição travada.

Nos exemplos mostrados nas figuras de 3 a 5, são previstosum ou mais membros opcionais de tensão de engate ou resilientes, tais como as molas15. Estes um ou mais membros tensionadores aplicam uma força que tende a girar omembro de engate 10 em uma direção horária, assim carregando o conjunto de lingüetade segundo estágio 30 e mantendo a trava 8 na condição travada mesmo quando nãoexiste uma carga para baixo aplicada no membro de engate 10. Os membrostensionadores 15 também aplicam uma força a qual tende a fazer com que o membro deengate 10 gire para uma posição aberta pronta para receber o pino 7 do trem de pousoretrátil quando o conjunto de lingüeta de segundo estágio não se encontra na posiçãotravada, tal como será descrito a seguir com relação à figura 5, assim permitindo que atrava 8 seja mantida na posição destravada sem que uma força externa seja aplicada nomembro de engate 10.

Nos exemplos mostrados nas figuras de 3 a 5, são previstosum ou mais membros opcionais de tensão de engate ou resilientes, tais como as molas16. Estes membros tensionadores aplicam uma força para manter o conjunto de lingüetade segundo estágio 30 em contato com o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 epara manter o conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 na posição travada.

Será ora descrito o destravamento da trava 8.

Com o pino 7 aplicando uma carga para baixo no membrode engate 10, tal como ilustrado na figura 3, o dispositivo de destravamento 40 éinstruído, por meio de um dispositivo de controle, a se retrair. O dispositivo dedestravamento 40 retrai um atuador 41 até que este entre em contato com o pino 34previsto no conjunto de lingüeta de segundo estágio 30. Tipicamente, o dispositivo dedestravamento e momentaneamente perde sustentação neste ponto até que este gereuma força suficiente para superar as forças que estão sendo geradas pela cargaaplicada e pela geometria co membro de engate 10, pelo conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20 e pelo conjunto de lingüeta de segundo estágio 30. Em algumassituações, o dispositivo de destravamento 40 é disposto de forma que ente não conseguegerar uma carga suficiente para destravar o membro de engate 10, o conjunto delingüeta de primeiro estágio 20 e o conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 enquantouma carga para baixo está sendo aplicada no membro de engate 10 através do pino 7.Nestas situações, o trem de pouso retrátil é configurado de modo a garantir que o pino 7gere uma carga para cima antes que o membro de engate seja instruído a se mover.

Uma vez que o dispositivo de destravamento 40 tenhagerado uma força suficiente, este irá começar a rotacionar o conjunto de lingüeta desegundo estágio 30 no sentido horário, ao redor do seu pivô 32, até que o rolete dalingüeta de segundo estágio desengate do conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20,tal como ilustrado na figura 4.

Uma vez desengatado o conjunto de lingüeta de segundoestágio 30, a força resultante da carga para baixo promovida pelo pino 7 ou a força dosmembros de tensionamento 15 do membro de engate, ou ambas, giram o membro deengate 10 no sentido horário ao redor do seu pivô 12 e gira o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20 no sentido anti-horário, ao redor do seu pivô, tal como ilustrado nafigura 5.

A trava 8 se encontra ora na pua condição destravada e omembro de engate 10 irá girar até que este entre em contato com o pino de parada 17do gancho.

Foi descoberto que nas formas de realização da presenteinvenção previsto um dispositivo de destravamento 40 que requer uma força de atuaçãoconsideravelmente reduzida bem como com movimentos de deslocamentosignificativamente menores, em comparação com os sistemas antecedentes. Porconseqüência, não é necessário um dispositivo hidráulico potente, o qual requer que sejagerada uma grande pressão hidráulica pelo motor da aeronave, assim reduzindo aeficiência do motor. Ao invés disto, o dispositivo de destravamento 40 pode empregar umatuador de potência menor, tal como, por exemplo, uma solenóide ou um atuadoreletromecânico.

Foi ainda descoberto que a geometria apropriada domembro de engate 10, onde este entre em contato com o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio 20, afeta a quantidade de carga que é transmitida para o conjunto delingüeta de segundo estágio 30 e, por conseqüência, quanta carga o dispositivo dedestravamento precisa gerar para destravar a trava 8.

Tal como o quanto ilustrado na figura 6, foi descoberto queo vetor para a carga total transferida para o conjunto de lingüeta de segundo estágio 30 énormal a superfície de contato 13 do membro de engate no ponto de contato através doponto central 25 do rolete da lingüeta de primeiro estágio, tal como ilustrado através daseta A na figura 6. Através da redução do ângulo a mostrado na figura 6 entre a seta A ea linha B entre o pivô 22 e o ponto central 25 do rolete da lingüeta de primeiro estágio, éreduzida a força que tende a fazer girar o membro de engate 10 (força C mostrada nafigura 6). Por conseqüência, a potência necessária pelo dispositivo de destravamento 40também é reduzida.

O ângulo a também pode ser previsto de modo a ser umângulo qualquer entre 5o e 80°, por exemplo, dependendo da aplicação em particular.

Uma outra vantagem desta trava 8 com o conjunto delingüeta em dois estágios é que a geometria do ponto de contato entre o membro deengate 10 e o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 pode ser configurado de modoa transmitir um pouco ou muito da carga que é necessária para a configuração emparticular. Através da configuração da geometria da trava, de modo que apenas umapequena proporção da carga seja transferida para o conjunto de lingüeta de segundoestágio 30, irá resultar em um dispositivo de destravamento menor, sendo necessárioque este empregue um menor nível de potência para operar.

Uma outra vantagem da com um conjunto de lingüetas dedois estágios está em que, devida ao fato da carga que é transferida para o conjunto delingüeta de segundo estágio 30 ser menor, os componentes do conjunto de lingüeta desegundo estágio podem ser também menores. A redução no tamanho dos componentesdo conjunto de lingüeta de segundo estágio resulta em uma redução nos deslocamentosnecessários para movê-lo da porção travada para a posição destravada (e vice versa)resultando em menores passos ou deslocamentos.

Quando comparada com uma trava convencional de umúnico estágio com um tamanho equivalente, contatou-se que a potência útil necessáriapara o dispositivo de destravamento foi reduzida de 300 libras para aproximadamente180 libras e os deslocamentos necessários foram reduzidos de 0,310 polegadas para de0,060 a 0,080 polegadas.

Podem ser feitas diversas variações nos exemplos supradescritos, sem com isto fugir do escopo da invenção. Por exemplo, o membro de engate10, o conjunto de lingüeta de primeiro estágio 20 e o conjunto de lingüeta de segundoestágio 30 podem ser dispostos de modo a pivotarem em ambas as direções, conformeapropriado, em disposições particulares quando em travamento ou em destravamento.Além do mais, a trava pode ser usada em qualquer aplicação apropriada.

Claims

1. Trava para travar os componentes retrateis de umaaeronave em uma posição retraída, a trava caracterizada pelo fato de compreender:um membro de engate montado de forma pivotante, com uma porção de ganchodisposta de modo a manter um pino de captura em uma posição predeterminadaquando travado;um conjunto de lingüeta de primeiro estágio montado de forma pivotante,apresentando uma porção disposta de modo a engatar uma porção do membro deengate montado de forma pivotante;- um conjunto de lingüeta de segundo estágio montado de forma pivotante,apresentando uma porção disposta de modo a engatar uma porção do conjunto delingüeta de primeiro estágio a fim de manter o conjunto de lingüeta de primeiroestágio e o membro de engate em uma posição travada predeterminada; eum dispositivo de destravamento disposto de modo a girar o conjunto de lingüeta desegundo estágio ao redor de seu pivô, de forma que o conjunto de lingüeta deprimeiro estágio e o membro de engate girem ao redor de seus pivôs até umaposição destravada para liberar o pino de captura.

2. Trava, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato na qual o pivô do membro de engate é horizontalmente deslocado, quando emuso, de uma carga para baixo prevista pelo pino engatado com o membro de engatequando na posição travada, de modo que quando destravada, a carga para baixofornecida pelo pino gira o membro de engate ao redor de seu pivô para a posiçãodestravada de modo a liberar o pino de captura.

3. Trava, de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizada pelo fato na qual são previstos um ou mais membros de tensionamentodo gancho, que fornecem uma força a qual tende a girar o membro de engate para umaposição destravada.

4. Trava, de acordo com uma qualquer entre asreivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato na qual o conjunto de lingüeta de primeiroestágio apresenta um rolete o qual é disposto de modo a engatar uma porçãocorrespondente do membro de engate montado de forma pivotante.

5. Trava, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato na qual a carga é transferida para o ponto de contato entre o membro deengate e o rolete da conjunto de lingüeta de primeiro estágio, bem como o ângulo entre anormal com a superfície de contato entre o membro de engate e o ponto central (A) dorolete da lingüeta de primeiro estágio e a linha entre o pivô do conjunto de lingüeta deprimeiro estágio e o ponto central do rolete é de 5o a 80°.

6. Trava, de acordo com uma qualquer entre asreivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato na qual o conjunto de lingüeta de segundoestágio apresenta um rolete disposto de modo a engatar uma porção correspondente doconjunto de lingüeta de primeiro estágio.

7. Trava, de acordo com uma qualquer entre asreivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato na qual são previstos um ou mais membrostensionadores de modo a forçar o conjunto de lingüeta de segundo estágio em contatocom o conjunto de lingüeta de primeiro estágio de modo a mantê-los na posição travada.

8. Trava, de acordo com uma qualquer entre asreivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato na qual o dispositivo de destravamento éuma solenóide.

9. Trava, de acordo com uma qualquer entre asreivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato na qual o dispositivo de destravamento éum atuador eletromecânico ou um atuador hidráulico.

10. Aeronave, caracterizada pelo fato de incluir uma travade acordo com uma qualquer entre as reivindicações 1 a 9.