DE2049481C2 - Schwenkbewegungsdämpfer für einen Hubschrauberrotor - Google Patents
Schwenkbewegungsdämpfer für einen HubschrauberrotorInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/51—Damping of blade movements
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwenkbewegungsdämpfer für einen Hubschrauberrotor, welcher
Schwenkbewegungsdämpfer einerseits an einer starren Rotornabe und andererseits an einer Rotorblattwurzel
gelenkig angeschlossen ist gebildet durch zwei Grup pen starrer, sich gegenseitig durchdringender Platten,
von denen eine Gruppe dem Gelenkanschluß für die Rotornabe und die andere Gruppe dem Gelenkanschluß
für die Rotorblattwurzel zugeordnet ist
Rotorblätter von Hubschraubern weisen Eigenfrequenzen auf, die bei bestimmten Flugzuständen angeregt
werden können. Da die Rotorblätter insbes. bei Start und Landung sehr unterschiedlichen Belastungen
ausgesetzt sind, wobei während der sich ändernden Betriebszustände auch die Eigenfrequenzen durchlaufen
werden, setzt man Schwenkbewegungsdämpfer ein.
Bekannte Schwenkbewegungsdämpfer arbeiten entweder als Reibungsdämpfer (US-PS 24 94 985, US-PS
21 14 808) oder als hydraulische Dämpfer (FR-PS 9 36 775). Derartige Schwenkbewegungsdämpfer
sind konstruktionsaufwendig und haben eine verhältnismäßig große Masse und sind auch im Hinblick auf Herstellung
und Wartung aufwendig.
Ferner ist es bekannt (GB-PS 9 45 928) ein Rotorblatt über ein elastomeres Sandwich-Verbindungsteil an die
Rotornabe anzuschließen, um die Zentrifugalkräfte des Rotorblattes während des Betriebes aufzunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkbewegungsdämpfer der eingangs beschriebenen
Gattung so auszubilden, daß er eine geringe Masse aufweist und im Hinblick auf Herstellung und Wartung
einfach ausgebildet ist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß zwischen den benachbarten Platten der beiden Gruppen Schichten
aus einem viskoelastischen Kunststoff mit großer Steifigkeit und großem Verformungswiderstand angeordnet
sind und daß diese Schichten mit den Platten fest verbunden sind. Insbesondere können die Schichten mit
den Platten verklebt oder durch Vulkanisieren verbunden sein. Die Platten können eben oder rohrförmig und
dann koaxial zueinander angeordnet sein.
to Bei dem erfindungsgemäßen Schwenkbewegungsdämpfer handelt es sich nicht um einen Dämpfer im
klassischen Sinn, sondern um ein elastisches Rückstellorgan
mit Dämpfungseigenschaften. Diese Doppelfunk-•uon
wird durch die Scherkraft der Schichten aus viskoelastischem Kunststoff erreicht Reibungskräfte treten
innerhalb dieses Schwenkbewegungsdämpfers nicht auf. Sie spielen auch keine Rolle für seine Doppelfunktion.
Wegen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Schichten und benachbarten Platten werden diese
Schichten bei gegenseitiger Verschiebung der beiden Gruppen von Platten lediglich durch Scherkräfte beansprucht
wobei diese Scherkräfte aber auch eine Rückführung der beiden Gruppen von Platten in die Ruhestellung
bewirken.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigt
F i g. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Rotornabe eines Hubschraubers mit daran befestigtem Rotorblatt,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Schwenkbewegungsdämpfer,
F i g. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie VIII-VIII durch den Gegenstand nach F i g. 2,
F i g. 4 eine andere Ausführung eines Schwenkbewegungsdämpfers.
Der in F i g. 1 dargestellte Schwenkbewegungsdämpfer 1 ist einerseits gelenkig an ein Gabelgelenk 5 angeschlossen,
das zu einer Muffe 3 genfer;, die drehend auf einem Nabenarm 6a einer nicht dargestellten starren
Rotornabe montiert ist Der Schwenkbewegungsdämpfer 1 ist andererseits mit einem Zapfen 7 an ein Gabelgelenk
7a angeschlossen, welches zu einer metallischen Kappe 8 gehört die in nicht dargestellter Weise an der
Rotorblattwurzel 10 befestigt ist Die Rotorblattwurzel 10 ist im übrigen mit dem als Gabelgeschenk 6b ausgebildeten
Ende der Muffe 6 über eine Achse 11 derart verbunden, daß eine Schwenkbewegung des Rotorblattes
von mehreren Grad um diese Achse 11 in der Rohrblattebene möglich ist Die Muffe 6 weist noch einen
so Hebel 6c zur Änderung des Rotorblatteinstellwinkels auf. Der Hebel 6c wird an einen nicht dargestellten
Schwingarm angeschlossen, der zum Steuersystem des Hubschraubers gehört
Die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Ausführung des Schwenkbewegungsdämpfers 1 besteht aus einer mittigen,
metallischen Platte 49, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung,
welche Platte 49 in der dargestellten Draufsicht eine gestreckte rechteckige Form und im
Querschnitt ein I-Profil aufweist An einem Ende hat
eo die Platte 49 eine Öse 50 zum Anschluß an das Gabelgelenk 5.
Beidseits dieser mittigen Platte 49 sind in einem Abstand von etwa einem Zentimeter und parallel zur Platte
49 zwei Seitenplatten 51 und 51a angeordnet. Die Räume zwischen der mittigen Platte 49 und den beiden Seitenplalten
51,51a sind mit Schichten 52 eines viskoela- ■ stischen Kunststoffes ausgefüllt. Die Schichten 52 erstrecken
sich bis zu den Gurten des X-Profils der Platte
20 49 48ί
3 4
49 und werden von diesen gehalten. Der viskoelastische tenplatten 51,51a und die zentrale Platte 49 rohrförmig
Kunststoff weist in einem weiten Temperaturbereich ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet In die-
derartige Elastizitäts- und Verformungsremanenzei- sem Fall ist aber das Verkleben oder das Vulkanisieren
genschaften auf, daß das Verhältnis GVG" der Module, schwieriger durchzuführen und zu kontrollieren,
die einerseits die Steifigkeit und andererseits die Dämp- 5 Die in F ig. 4 dargestellte Ausführung ermöglicht
fung kennzeichnen, ungefähr drei beträgt, wobei der ebenfalls die Ausnutzung der Elastizitäts- und Rema-
wirkliche dynamische Schubelastizitätsmodul C und nenzeigenschaften des viskoelastischen Kunststoffes,
der imaginäre Dämpfungsmodul G" unter Berücksichti- Bei dieser Ausführung gewährleisten zwei Pakete 54
gung der Phasendifferenz φ zwischen der in die Schicht einer Mehrzahl kreisförmiger metallischer Scheiben 55,.
eingeleiteten Kraft F und der sich daraus ergebenden 10 zwischen denen durch Kleben oder Vulkanisieren dün-
Verschiebungd durch die Ausdrücke: ne Schichten 56 aus viskoelastischem Kunststoff angeordnet
sind, die Funktionen der elastischen Rückfüh-
-,, E_ rung und der Dämpfung. Eine innere Scheibe 57 jedes
— ^ cosfp Paketes 54 ist außen gegen die Wangen des Gabelgelen-
15 kes 6b gedrückt und mit diesem formschlüssig durch -,„ _ _F . einen Stift 58 verbunden. Äußere Scheiben 59 jedes Pa-
— ^ sin0>
ketes 54, die in ihrem zentralen Teil verstärkt und mit
Rillen 60 versehen sind, gewährleisten die Drehverbin-
bestimmt werden. dung mit den Enden einer Achse 61. welche entspre-
Die Schichten 52 sind sowohl mit der zentralen Platte 20 chende Rillen aufweist
49 als auch mit den Seitenplatten 51 und 5.1a durch Die Achse 61 durchdringt eine öse an der Rotorblatt-
Verkleben oder vorzugsweise durch Vulkanisieren ver- wurzel 10 und ist mit dieser fest durch einen Bolzen 62
bunden. verbunden. Die Achse 61 ist in den Wangen des Gabel-
Die beiden Seitenplatten 51 und 51a weisen in ihrem gelenkes 66 über selbstschmierende gekröpfte Ringe 63
zentralen Bereich eine Bohrung 53 auf, die den Durch- 25 gelagert An jedem Ende der Achse 61 hält eine durch
tritt einer nicht dargestellten Achse zur Befestigung des einen Bolzen 65 gehaltene Scheibe 64 die Pakete 54 in
Schwenkbewegungsdämpfers 1 am Gabelgelenk Ta er- axialer Richtung fest Bei relativen Drehbewegungen
möglicht In der zentralen Platte 49 und in den Schichten der Rotorblattwurzel 10 und der zugeordneten Muffe 6
52 sind Löcher angeordnet, die koaxial zur Bohrung 53 verschieben sich die Scheiben 55 der Pakete 54 gegenliegen,
die aber einen größeren Durchmesser aufweisen, 30 einander, wobei sie die zwischengeschalteten viskoelaum
eine Relativbewegung der betreffenden Teile zu er- stischen Schichten 56 durch Scherkräfte beanspruchen,
möglichen. die einen Dämpfungseffekt und einen Rückstelleffekt
Bei einer nicht dargestellten Ausführung sind die Sei- bewirken.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
6.S
Claims (5)
1. Schwenkbewegungsdämpfer für einen Hubschrauberrotor, welcher Schwenkbewegungsdämpfer
einerseits an einer starren Rotornabe und andererseits an einer Rotorblattwurzel gelenkig angeschlossen
ist, gebildet durch zwei Gruppen starrer, sich gegenseitig durchdringender Platten, von denen
eine Gruppe dem GelenkanschluB an der Rotornabe
und die andere Gruppe dem Gelenkanschluß an der Rotorblattwurzel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den benachbarten Platten (49,51,5IaJ der beiden Gruppen Schichten
(52) aus einem viskoelastischen Kunststoff mit großer Steifigkeit und großem Verformungswiderstand
angeordnet sind und daß diese Schichten (52) mit den Platten (49,51,5\a) fest verbunden sind.
2. Schwc-nkbewegungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (52) aus viskoelastischem Material mit den Platten (49, 51,
5IaJ verklebt sind.
3. Schwenkbewegungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (52) aus
viskoelastischem Material mit den Platten (49, 51, 51ajdurch Vulkanisieren verbunden sind.
4. Schwenkbewegungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Platten (49,51,5 IaJ eben sind.
5. Schwei-.bewegungsdämpfer nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (49,51,51a,1 rohrförmig sind und koaxial zueinander
angeordnet sind.
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- 1970-10-15 JP JP9013970A patent/JPS4824879B1/ja active Pending
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Legal Events
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