DE2049481C2

DE2049481C2 - Schwenkbewegungsdämpfer für einen Hubschrauberrotor

Info

Publication number: DE2049481C2
Application number: DE19702049481
Authority: DE
Inventors: Renè Louis Aix-En-Provence Bouches-du-Rhone Mouille
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1969-10-16
Filing date: 1970-10-08
Publication date: 1986-04-30
Also published as: FR2063969A1; GB1333246A; FR2063969B1; JPS4824879B1; DE2049481A1

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

Patentansprüche:

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.